川慶完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺構(gòu)建與應用研究

陶俊亦，錢浩東，駱新穎，黃 微

（中國石油集團川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院，四川 廣漢 618300）

0 引言

隨著全球油氣工業(yè)不斷發(fā)展和油氣資源儲量逐漸減少，勘探、開發(fā)難度日益增大。國內(nèi)各大油田、鉆探公司都在逐步向信息化轉(zhuǎn)型，紛紛開始了數(shù)字油田的研究與建設，利用信息化手段達到優(yōu)化工作流程、提高工程技術(shù)水平、降低事故復雜率的目的。川慶鉆探公司工程技術(shù)一體化平臺已開展近兩年的完井工程數(shù)據(jù)采集，涵蓋了完井作業(yè)的工程數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，但目前僅限于數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲，完井數(shù)據(jù)應用功能開發(fā)較少，并沒有展開更深層次的應用。對此，根據(jù)川慶公司信息化建設總體布局及完井作業(yè)現(xiàn)場的實際需求，需要構(gòu)建完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺，開展完井作業(yè)遠程監(jiān)控、現(xiàn)場生產(chǎn)指揮、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析等功能應用，為川慶監(jiān)控技術(shù)支持中心提供技術(shù)支撐，提高管理人員的指揮決策效率，降低現(xiàn)場作業(yè)施工復雜率，保障生產(chǎn)作業(yè)安全、高效。

1 平臺架構(gòu)

本文根據(jù)完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺的需求和設計目標，以分層設計思想為基礎，提出完井專業(yè)數(shù)據(jù)管理集成融合機構(gòu)。層次化設計方法是按照數(shù)據(jù)的流程，即自數(shù)據(jù)采集開始到數(shù)據(jù)應用結(jié)束，將完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺架構(gòu)共分為4 個層次，分別為數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)源層、集成層和應用層。通過該架構(gòu)實現(xiàn)完井作業(yè)各專業(yè)、動靜態(tài)數(shù)據(jù)一體化管理和應用。

2 平臺軟件開發(fā)

完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺基于川慶一體化信息平臺開發(fā)建立，集自動采集、遠程監(jiān)測、預警、遠程技術(shù)支持與決策于一體，是信息技術(shù)與試油工程的最優(yōu)結(jié)合方案，是公司利用“互聯(lián)網(wǎng)+”實現(xiàn)降本增效、轉(zhuǎn)型升級的重要手段，也是大數(shù)據(jù)在試油工程中應用的最新實踐。川慶完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺功能模塊主要包括生產(chǎn)協(xié)調(diào)、生產(chǎn)動態(tài)、實時數(shù)據(jù)、單井查詢、統(tǒng)計分析和實時視頻六大功能模塊，能夠直觀了解公司生產(chǎn)運行動態(tài)，為公司生產(chǎn)運營、作業(yè)安全管理提供動態(tài)數(shù)據(jù)。

2.1 生產(chǎn)協(xié)調(diào)模塊

該模塊主要包括“我的管理”“平臺井派工”“派工撤銷”“試修日報審核”4 個分模塊，各模塊之間通過作業(yè)井的井號進行串聯(lián)。在“我的管理”中，用戶可通過選擇派工類型，對試油作業(yè)過程中的單井進行派工；在“平臺井派工”中，用戶可通過選擇平臺號，對試油作業(yè)過程中的平臺井進行派工；在“派工撤銷”中，用戶可通過查詢井號，刪除派工任務，對誤派工指令進行撤銷；在“試修日報審核”中，用戶可通過選擇甲方單位、井號，對作業(yè)井日志進行審核。

2.2 生產(chǎn)動態(tài)模塊

該模塊根據(jù)作業(yè)井號進行分類，用戶可以查看作業(yè)井的基本信息，以及井每天作業(yè)的施工動態(tài)信息。根據(jù)現(xiàn)場人員通過采集系統(tǒng)填報的工程數(shù)據(jù)，經(jīng)生產(chǎn)管理人員審核后生成生產(chǎn)日報（見表1），展示當前作業(yè)井的試油、射孔、壓裂酸化、測試等施工狀況，及時掌握試油進度、氣產(chǎn)量等關(guān)鍵信息。

表1 試油井生產(chǎn)日報

2.3 實時數(shù)據(jù)模塊

川慶完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺展示完井作業(yè)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)，實現(xiàn)信息平臺與井場端實時數(shù)據(jù)同步顯示，有利于及時掌握井場作業(yè)情況，加強工程技術(shù)管理。在監(jiān)控平臺中，可查看井場數(shù)據(jù)、酸化壓裂專業(yè)、測試排采專業(yè)、連續(xù)油管專業(yè)、帶壓作業(yè)專業(yè)實時數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)會隨時間的變化自動進行刷新顯示。表2 就展示了正在進行地面測試的井的測試數(shù)據(jù)。

表2 地面測試實時數(shù)據(jù)

2.4 單井查詢模塊

在試油動態(tài)查詢主界面，顯示了試油、修井的所有井井號。用戶通過勾選查詢條件——“施工日期”“鉆井公司”“業(yè)主單位”“區(qū)塊”“構(gòu)造”來選擇需要查詢的井，或者通過輸入井名來快速查詢所需查詢井號，方便用戶快速掌握作業(yè)井整個井筒生命周期的工程作業(yè)數(shù)據(jù)，為后期決策提供準確的數(shù)據(jù)支撐。

2.5 統(tǒng)計分析模塊

通過多維度的條件選擇，生成各類統(tǒng)計分析報表，方便生產(chǎn)運行管理人員快速掌握公司的各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為后期生產(chǎn)運行管理提供數(shù)據(jù)支撐。以壓裂生產(chǎn)時效為例（見表3），用戶可以直觀地掌握每個隊伍壓裂的生產(chǎn)時間和非生產(chǎn)時間。

表3 壓裂生產(chǎn)時效統(tǒng)計報表

2.6 實時視頻模塊

該模塊根據(jù)作業(yè)井號進行分類，用戶可以查看作業(yè)井的現(xiàn)場視頻，進行遠程指揮操作。圖1 和圖2 展示的是川渝地區(qū)某井地面測試作業(yè)時污水池和燃燒池的實時視頻。

圖1 污水池實時視頻

圖2 燃燒池實時視頻

3 應用效果

目前，完井作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控平臺已在川慶鉆探上線運行，同時在公司各二級單位開展推廣應用，各功能模塊運行正常，應用效果良好。該平臺實現(xiàn)了在基地對完井作業(yè)現(xiàn)場工程數(shù)據(jù)、實時數(shù)據(jù)、實時視頻、單井動態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)控，革新了傳統(tǒng)的工作模式，將完井作業(yè)工作模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上運行，各環(huán)節(jié)工作動態(tài)可控可查，實現(xiàn)了完井作業(yè)遠程實時監(jiān)控、實時分析及監(jiān)控中心與作業(yè)現(xiàn)場的遠程交互，也實現(xiàn)了小現(xiàn)場、大后方，業(yè)務模式數(shù)字化，保障了施工作業(yè)安全高效進行。