魏剛，于忠濤，和鵬飛，袁洪水，李明明，袁則名

中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 （天津 300452）

目前國際上鉆完井報告是一類系統(tǒng)，作業(yè)實時數(shù)據(jù)監(jiān)控是另一類系統(tǒng)，沒有進行統(tǒng)一，因此如何對鉆完井動靜態(tài)數(shù)據(jù)集成應(yīng)用是一個需要深入研究的問題。國際上已開始在專業(yè)軟件上進行實時數(shù)據(jù)的連接，但由于是專業(yè)公司開發(fā)的軟件，只對本公司軟件進行兼容，提取數(shù)據(jù)接口也只在本公司軟件中有效，因此，沒有專門的接口可以直接連接靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和動態(tài)數(shù)據(jù)庫，并且動靜態(tài)數(shù)據(jù)庫不存在一致的標(biāo)準(zhǔn)。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫與開發(fā)廠家有關(guān)，而動態(tài)數(shù)據(jù)有Witsml標(biāo)準(zhǔn)和Wits0標(biāo)準(zhǔn)[1-6]，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)同時提取動靜態(tài)數(shù)據(jù)庫。如何充分集成靜態(tài)數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)對油公司提供技術(shù)支持，打破數(shù)據(jù)孤島，形成動靜態(tài)數(shù)據(jù)聯(lián)動，是海洋石油鉆完井?dāng)?shù)字化研究的主要目的。

1 技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 中海油鉆完井?dāng)?shù)據(jù)庫應(yīng)用現(xiàn)狀

中海油的鉆完井作業(yè)數(shù)據(jù)主要包括靜態(tài)的Wellview數(shù)據(jù)，設(shè)計數(shù)據(jù)等。動態(tài)數(shù)據(jù)主要為鉆完井作業(yè)實時數(shù)據(jù)（Sitecom數(shù)據(jù)），在Wellview中已存儲了四海分公司及部分海外分公司的6 000余口井的日報表及完工報告數(shù)據(jù)，在Sitecom數(shù)據(jù)庫中存儲了中海油2 000余口井的實時數(shù)據(jù)[7-8]。這些數(shù)據(jù)是數(shù)十年鉆完井作業(yè)的知識沉淀及智慧結(jié)晶。鉆完井動態(tài)數(shù)據(jù)主要用于日常曲線查看，沒有鉆完井動靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合應(yīng)用的技術(shù)方案[9]。

1.2 難點和可行性處理思路

在處理復(fù)雜情況及事故過程中，普遍的做法是對相似井進行數(shù)據(jù)查詢，但難以對所有類似情況進行分析。復(fù)雜情況及事故數(shù)據(jù)庫可以對所有類似情況進行快速統(tǒng)計，并以曲線的形式顯示出來，快速協(xié)助專家處理問題。該方法不但可提供大量的類似案例，同時可以將案例的處理情況及作業(yè)曲線及時提取并顯示出來，顯示出強大的數(shù)字化處理能力。

目前所有的鉆完井?dāng)?shù)據(jù)庫均是以靜態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)填寫的，并且沒有考慮動態(tài)數(shù)據(jù)情況。單井報表查詢系統(tǒng)不但可以顯示靜態(tài)數(shù)據(jù)，而且可以顯示動態(tài)數(shù)據(jù)。集成顯示方式可以更有利于監(jiān)督人員對作業(yè)情況的掌握。

作業(yè)效率分析是以Wellview為基礎(chǔ)的，由于Wellview數(shù)據(jù)是以15 min為節(jié)點進行填寫的，因此在數(shù)據(jù)統(tǒng)計上會與實際存在出入。該系統(tǒng)是在常規(guī)靜態(tài)報表的基礎(chǔ)上進行分析的，導(dǎo)致分析的精度不夠，無法進行詳細分析，難以有效指導(dǎo)現(xiàn)場以提高作業(yè)效率。

2 關(guān)鍵技術(shù)研究與成果

在融合靜態(tài)Wellview數(shù)據(jù)和實時鉆完井?dāng)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，開發(fā)了各類應(yīng)用軟件，實現(xiàn)動靜態(tài)數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用，為項目和作業(yè)決策提供有力工具。

2.1 基于Witsml協(xié)議的數(shù)據(jù)接口

基于Witsml協(xié)議的公用數(shù)據(jù)接口的目的是搭建一個通用的第三方軟件模塊接入平臺，供用戶調(diào)用Sitecom數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)，主要包括鉆井、地質(zhì)、錄井、鉆井液等工程數(shù)據(jù)、MWD／LWD等鉆井過程中所產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)接口主要提供以下功能：①用戶可根據(jù)井名、時間段、深度區(qū)間、海域進行歷史井實時數(shù)據(jù)的查詢。查詢結(jié)果以曲線的形式進行展示，并提供Excel、PDF、Word等導(dǎo)出方式，便于用戶進行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理。②針對實時作業(yè)井提供基于深度軸、時間軸的數(shù)據(jù)實時顯示模塊。③針對歷史井?dāng)?shù)據(jù)提供基于深度軸、時間軸的數(shù)據(jù)回放功能，為用戶進行事故回放、經(jīng)驗總結(jié)、模擬培訓(xùn)提供支持。

2.2 復(fù)雜情況及事故案例庫的建立

結(jié)合Wellview靜態(tài)數(shù)據(jù)庫和Sitecom動態(tài)數(shù)據(jù)庫，整合中海油近年來發(fā)生的復(fù)雜情況及事故。根據(jù)不同的復(fù)雜情況及事故，提取數(shù)據(jù)并以曲線等形式顯示。對不同復(fù)雜情況及事故的數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)分析，形成針對不同復(fù)雜情況及事故的分析方法，并針對起鉆原因進行系統(tǒng)的統(tǒng)計分析。整體框架設(shè)計如圖1所示。

圖1 復(fù)雜情況及事故案例庫架構(gòu)設(shè)計

1）復(fù)雜情況及事故工況查詢。通過Wellview靜態(tài)數(shù)據(jù)庫的日志，提取所需查看的復(fù)雜情況及事故工況信息，提供復(fù)雜情況及事故發(fā)生的大致時間節(jié)點。該系統(tǒng)可以通過Wellview數(shù)據(jù)庫針對單一井、油田、區(qū)塊進行復(fù)雜情況及事故的工況檢索。

2）復(fù)雜情況及事故數(shù)據(jù)提取。結(jié)合從Wellview靜態(tài)數(shù)據(jù)庫中提取的復(fù)雜情況及事故的大致時間節(jié)點，從Sitecom動態(tài)數(shù)據(jù)庫中提取對應(yīng)時間節(jié)點的鉆井?dāng)?shù)據(jù)。該系統(tǒng)會針對不同的復(fù)雜情況及事故，從Sitecom數(shù)據(jù)庫中提取相關(guān)參數(shù)。

3）復(fù)雜情況及事故數(shù)據(jù)顯示。該系統(tǒng)從Well?view數(shù)據(jù)庫和Sitecom數(shù)據(jù)庫中提取數(shù)據(jù)，整合并以曲線的形式顯示在系統(tǒng)界面中，以便用戶查閱分析。

4）復(fù)雜情況及事故分析。該系統(tǒng)可以查看歷史井的復(fù)雜情況及事故，通過對比歷史井的相關(guān)參數(shù)，可以為當(dāng)前井的作業(yè)提供一定指導(dǎo)，幫助當(dāng)前井避免復(fù)雜情況發(fā)生或加速處理事故。

2.3 單井?dāng)?shù)據(jù)查詢及報表展示系統(tǒng)建立

1）單井?dāng)?shù)據(jù)查詢。提供簡易快捷的單井日報數(shù)據(jù)及實時數(shù)據(jù)查詢，用戶可以按照不同的條件對單井進行檢索，并且用戶可以根據(jù)各自的需求建立獨有的數(shù)據(jù)查詢模板。

2）單井?dāng)?shù)據(jù)報表展示。單井的基本信息及主要數(shù)據(jù)報表瀏覽，鉆井常用報表37張，可以根據(jù)報表直接查看實時作業(yè)曲線。

2.4 作業(yè)時效跟蹤系統(tǒng)的完善

基于鉆完井靜態(tài)數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)，基于靜態(tài)數(shù)據(jù)進行作業(yè)階段劃分，然后在動態(tài)數(shù)據(jù)上進行識別判斷，利用動態(tài)數(shù)據(jù)進行作業(yè)時效的實時分析跟蹤，可進行起下鉆、下套（尾）管、下油管、鉆井作業(yè)、循環(huán)等作業(yè)的實時作業(yè)效率跟蹤，該統(tǒng)計結(jié)果直接服務(wù)于項目組，并用于分公司對鉆井平臺作業(yè)效率的考核。

中海油在鉆完井信息化上實現(xiàn)了作業(yè)數(shù)據(jù)的實時傳輸，陸地人員可方便地查看各類作業(yè)數(shù)據(jù)及曲線，但是在作業(yè)效率管理上還是依賴傳統(tǒng)的作業(yè)報表靜態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計方式。針對作業(yè)數(shù)據(jù)實時傳輸并結(jié)合鉆完井作業(yè)步驟重復(fù)進行的特點，開發(fā)了利用實時數(shù)據(jù)進行作業(yè)效率跟蹤管理的軟件，可以實時統(tǒng)計作業(yè)效率，分析作業(yè)效率高低的原因，有效指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)提高作業(yè)效率，并可實現(xiàn)對鉆井承包商的考核。

實時作業(yè)效率跟蹤主要分析起下鉆、下套管、倒劃眼、鉆進、起下管柱等效率。作業(yè)效率分析可以分井段進行，特別是海上平臺作業(yè)模式，可對每一個平臺每口井每個井段進行作業(yè)效率的分析跟蹤，有效指導(dǎo)下步作業(yè)，并進一步優(yōu)化后期設(shè)計。軟件開發(fā)主要基于報表數(shù)據(jù)庫和實時數(shù)據(jù)庫，利用報表數(shù)據(jù)庫，可以自動提取主要作業(yè)階段、井眼段等基礎(chǔ)信息，然后通過實時跟蹤監(jiān)測作業(yè)效率。

基于鉆完井靜態(tài)數(shù)據(jù)及動態(tài)數(shù)據(jù)，對靜態(tài)數(shù)據(jù)進行作業(yè)階段劃分，然后在動態(tài)數(shù)據(jù)上識別判斷，利用動態(tài)數(shù)據(jù)進行作業(yè)時效的實時分析跟蹤?？蛇M行起下鉆、下套（尾）管、下油管、鉆井、循環(huán)等實時作業(yè)效率跟蹤，該統(tǒng)計結(jié)果直接服務(wù)于項目組，并用于分公司對鉆井平臺作業(yè)效率的考核。目前集成動靜態(tài)數(shù)據(jù)開發(fā)的作業(yè)效率實時跟蹤系統(tǒng)，結(jié)合動靜態(tài)數(shù)據(jù)，能更準(zhǔn)確地分析作業(yè)效率，且時效性更強，更有利于項目組對作業(yè)效率的控制。

3 工程應(yīng)用

實時數(shù)據(jù)提取技術(shù)目前已應(yīng)用在基于WITS協(xié)議的模塊公用接口平臺開發(fā)、軟件系統(tǒng)集成測試應(yīng)用；作業(yè)效率跟蹤系統(tǒng)已成功應(yīng)用在海上鉆完井項目，成為對鉆井裝置作業(yè)效率考核的參考指標(biāo)；復(fù)雜情況及事故數(shù)據(jù)庫已在處理復(fù)雜情況及事故中顯示了不凡的功能，大幅度提高數(shù)據(jù)查詢效率，可快速查詢類似作業(yè)情況并顯示出作業(yè)曲線，協(xié)助專家快速處理事故；單井報表查詢系統(tǒng)方便了鉆完井監(jiān)督人員對日報的查看，同時也給鉆完井監(jiān)督人員提供了一個實時數(shù)據(jù)查看的接口，可以直接對照報表查看曲線。

鉆完井動靜態(tài)數(shù)據(jù)集成應(yīng)用技術(shù)研究成果已累計在海上鉆完井應(yīng)用418口井。

4 結(jié)束語

該技術(shù)形成了鉆完井動靜態(tài)數(shù)據(jù)庫集成應(yīng)用的成果，成為對鉆井裝置評價的技術(shù)工具，解決了評價鉆井裝置有標(biāo)準(zhǔn)而無法執(zhí)行的問題，減少了人為干預(yù)。該技術(shù)的實現(xiàn)使中海油在鉆完井動靜態(tài)數(shù)據(jù)的集成應(yīng)用上占領(lǐng)了先機，在技術(shù)的引領(lǐng)下會取得更多的實際應(yīng)用。