智能坐崗，夠AI！

李亞男 江川

苦心孤詣研發(fā)，勝利石油工程公司鉆井液智能坐崗系統(tǒng)獲得了外部市場(chǎng)的認(rèn)可。

2月26日凌晨4時(shí)，位于四川樂(lè)山的金山105H井順利完鉆。中國(guó)石化勝利石油工程公司智能信息技術(shù)支持中心鉆井液智能坐崗系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)收到了西南石油工程公司重慶鉆探的反饋：“勝利天工的這套鉆井液智能坐崗系統(tǒng)真的管用，幫我們解決了大問(wèn)題！”

2022年立項(xiàng)，歷經(jīng)一年多的研發(fā)，鉆井液智能坐崗系統(tǒng)已經(jīng)在勝利石油工程公司內(nèi)部工區(qū)進(jìn)行了應(yīng)用。金山105H井是它第一次走出去。獲得外部市場(chǎng)的認(rèn)可，是這個(gè)新產(chǎn)品趨于成熟的重要標(biāo)志。

小荷才露尖尖角

2022年8月25日，中國(guó)石化勝利濟(jì)陽(yáng)頁(yè)巖油國(guó)家級(jí)示范區(qū)揭牌。牛頁(yè)一區(qū)成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

在這里，勝利石油工程公司拿出了看家本領(lǐng)。自動(dòng)貓道、鐵鉆工、機(jī)械臂、自動(dòng)排管機(jī)等自動(dòng)化產(chǎn)品悉數(shù)上陣，精細(xì)控壓、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、高效PDC鉆頭等高科技產(chǎn)品一一亮相。鉆井液智能坐崗系統(tǒng)也在這里嶄露頭角。

牛頁(yè)一區(qū)井下地層極為復(fù)雜，對(duì)壓力極為敏感。鉆井液密度高于2.15g/cm?發(fā)生漏失，低于2.14g/cm?則發(fā)生嚴(yán)重油氣侵，密度窗口極窄。

“這就要求泥漿工加大測(cè)量頻率。平常15分鐘測(cè)量一次鉆井液參數(shù)，在鉆遇復(fù)雜地層時(shí)要3～5分鐘測(cè)量一次。有些數(shù)據(jù)不能直接測(cè)得，還要經(jīng)過(guò)計(jì)算。經(jīng)常這一次的結(jié)果還沒(méi)出來(lái)就得測(cè)量下一組數(shù)據(jù)了?！敝悄苄畔⒓夹g(shù)支持中心主任師成冠琪說(shuō)。

如果還用傳統(tǒng)的測(cè)量方法必然影響識(shí)別溢流漏失的效率，錯(cuò)失發(fā)現(xiàn)井控風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)機(jī)。

此時(shí)，鉆井液智能坐崗系統(tǒng)就體現(xiàn)出了優(yōu)勢(shì)。它以傳感器代替人工采集方式，以智能化算法替代人工測(cè)量和計(jì)算，避免了遲報(bào)、誤報(bào)、漏報(bào)問(wèn)題。

“它像是AI泥漿工程師，展現(xiàn)出了超預(yù)期的功能。通過(guò)及時(shí)精準(zhǔn)提示溢流漏失量，它為現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)倒?jié){、壓水眼、替漿作業(yè)提供了可靠的數(shù)據(jù)支持，保障安全快速鉆進(jìn)，助力70169SL鉆井隊(duì)創(chuàng)下29.5天的鉆井周期紀(jì)錄?！背晒阽髡f(shuō)。

系統(tǒng)研發(fā)“四劍客”

鉆井液智能坐崗系統(tǒng)一戰(zhàn)成名。背后是研發(fā)團(tuán)隊(duì)的苦心孤詣。

成冠琪是鉆井液智能坐崗系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目的主要負(fù)責(zé)人，化學(xué)專業(yè)出身，又從事過(guò)石油工程信息化工作。李玉紅在團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)功能設(shè)計(jì)和軟件開(kāi)發(fā)工作。劉明坤有豐富的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在儀器儀表設(shè)計(jì)上頗有心得。后來(lái)加入的宋文文是電氣自動(dòng)化編程高手。

這四個(gè)人成為研發(fā)團(tuán)隊(duì)的“四劍客”，軟件、硬件、現(xiàn)場(chǎng)各有所長(zhǎng)，而且都對(duì)鉆井作業(yè)流程有相當(dāng)深入的了解。他們有一個(gè)共同的信念，那就是做真正對(duì)現(xiàn)場(chǎng)有價(jià)值的科研，為現(xiàn)場(chǎng)解決實(shí)際問(wèn)題。

他們先從數(shù)據(jù)收集入手，盡可能多地收集數(shù)據(jù)。采用更先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器，他們選擇了超聲波儀器測(cè)量液位。此外，把地質(zhì)錄井的測(cè)量數(shù)據(jù)集成進(jìn)來(lái)，加大數(shù)據(jù)采集量，保證一定的數(shù)據(jù)冗余度，從而提高系統(tǒng)的可靠性。

數(shù)據(jù)有了，如何讓數(shù)據(jù)說(shuō)話，把數(shù)據(jù)變成現(xiàn)場(chǎng)施工人員看得懂的語(yǔ)言至為關(guān)鍵。

宋文文每天的工作就是寫(xiě)代碼、跑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)程序。面對(duì)海量的數(shù)據(jù)，他要找出數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)間的邏輯關(guān)系，讓它們以最直白、最可靠的形式呈現(xiàn)在操作界面上。

“僅人工灌漿量計(jì)算這一條功能就要519條代碼，整套程序有不下3萬(wàn)條代碼。程序運(yùn)行一遇到算法推演結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)不上，我就要在這3萬(wàn)條代碼里找出原因、修改、再運(yùn)行、再修改?！彼挝奈恼f(shuō)。

程序核心算法開(kāi)發(fā)完，宋文文覺(jué)得可以到現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用了，劉明坤卻成為第一個(gè)提出問(wèn)題的人。他有豐富的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，往往會(huì)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)可能發(fā)生的工況對(duì)系統(tǒng)提出更復(fù)雜的需求，以確保系統(tǒng)的應(yīng)對(duì)能力。

比如起下鉆環(huán)空里的液位變化，他們?cè)O(shè)計(jì)了3大類(lèi)工況4個(gè)成熟業(yè)務(wù)共計(jì)70多種場(chǎng)景，幾乎涵蓋了泥漿工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)能遇到的所有常見(jiàn)的業(yè)務(wù)狀況。

先后改過(guò)100多個(gè)版本，他們已記不清熬過(guò)多少個(gè)通宵。與枯燥的數(shù)據(jù)和代碼反復(fù)糾纏，其中的痛苦和糾結(jié)是常人難以理解的。但當(dāng)系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，操作界面清晰明朗，操作簡(jiǎn)便易學(xué)，那種內(nèi)心的喜悅也是常人難以體會(huì)的。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最能說(shuō)明問(wèn)題

鉆井液智能坐崗系統(tǒng)首秀就在牛頁(yè)一區(qū)，安裝在70169SL鉆井隊(duì)。

他們先要把硬件安裝好?？紤]到井隊(duì)搬家，數(shù)據(jù)采集儀器做成即拔即插式，安裝簡(jiǎn)便易學(xué)。

安裝完硬件已到晚上，他們計(jì)劃第二天再教泥漿工使用。沒(méi)想到第二天剛到井上，泥漿組組長(zhǎng)劉巖巖就笑著對(duì)他們說(shuō)：“你們這套系統(tǒng)挺好用！”

“??？已經(jīng)用上了？還沒(méi)教你怎么操作呢?！薄斑@還用教？一看就會(huì)！”

很快，在同一井場(chǎng)施工的其他隊(duì)伍眼熱起來(lái)，紛紛要求安裝鉆井液智能坐崗系統(tǒng)。因?yàn)檫@套系統(tǒng)不僅能展示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，而且能自動(dòng)繪制曲線，并按照1min/5min/15min自動(dòng)生成坐崗報(bào)表，相當(dāng)于一個(gè)晝夜值守、片刻無(wú)休的泥漿工。

事實(shí)上，該系統(tǒng)還可以根據(jù)需要啟用自動(dòng)灌漿功能，井筒灌滿返漿后自動(dòng)停泵，避免灌漿不及時(shí)發(fā)生溢流風(fēng)險(xiǎn)。在下鉆時(shí)提供自動(dòng)倒?jié){功能，避免計(jì)量罐滿罐后鉆井液溢出罐面。對(duì)泥漿工來(lái)說(shuō)，它大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率和準(zhǔn)確性，是真真正正的好幫手。

“該系統(tǒng)不但可以為泥漿工提供幫助，還可以為司鉆、技術(shù)員等管理人員提供數(shù)據(jù)支持。它可以發(fā)出預(yù)警，還可以勾選任一時(shí)間段生成泥漿液量和錄井?dāng)?shù)據(jù)歷史曲線，方便追溯，為處理井下復(fù)雜提供可靠數(shù)據(jù)。”成冠琪介紹說(shuō)。

金山105H井在4200米左右鉆遇斷層，共發(fā)生20余次井漏。鉆井液智能坐崗系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出了漏失預(yù)警。井隊(duì)人員立即調(diào)整鉆井液泵送流量，減少了大量漏失油基鉆井液造成的損失。

完鉆后，施工方第一時(shí)間發(fā)來(lái)反饋，其中的感激之情溢于言表。

成冠琪難掩激動(dòng)的心情：“作為一名科研人員，最開(kāi)心的不就是自己研發(fā)的產(chǎn)品能真正用得上嗎？這就是我們的價(jià)值所在！”

目前，研發(fā)團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)一步完善現(xiàn)有系統(tǒng)，拓展系統(tǒng)功能，提高數(shù)據(jù)分析利用率。他們希望這套系統(tǒng)能夠適配更多的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，希望加速產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化落地、規(guī)模化推廣。

責(zé)任編輯：陸曉如

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