工程技术一体化信息平台建设研究与应用实践

文｜钱浩东，温馨，罗月

以川庆钻探公司为例，川庆钻探公司在2012年已形成钻井、录井、测井专业信息系统，现场人员不仅要填写中石油统建系统，还需填写各专业信息系统，造成数据重复填报；各专业信息系统缺乏统一规划和建设，存在系统重复建设的现象；基础数据编码不一致，使得各个系统之间无法共享信息数据和资源，数据利用率非常低。如何整合专业数据资源，形成可以利用的一体化“大数据”是公司面临的难题。川庆钻探公司于2013年启动了工程技术一体化信息平台建设项目，通过多年的跨专业联合攻关，该平台已搭建完成并在作业现场成功推广应用。

一、一体化信息平台建设研究

（一）总体架构设计

工程技术一体化信息平台涵盖了钻井、录井、测井、井下作业等相关专业，通过此平台完成了现场数据唯一性采集、数据管理、数据发布、数据分析等多种应用，奠定了信息化建设的基础。系统总体架构设计中，数据采集平台应用井场数据一体化采集器和数据采集系统实现现场工程数据的采集；数据传输平台应用井场组网和川庆一体化专用网络进行数据传输；数据存储平台采用标准数据格式将数据存储在一体化数据库中；综合应用平台在后方基地开展数据远程监测、工程预警、钻井决策等应用功能。

（二）一体化数据库建设

一体化数据库由两条主线构成，一是以井的生命周期为主线，把井的物理属性进行了详细的描述，井的各种物理变化数据通过井进行有效串联，能充分满足成果数据的管理；二是以作业ID这条主线把围绕井筒各种作业事件也进行了有效关联，通过关联把井筒工程的各个专业数据紧密地整合在一个数据库中，使井筒工程的数据库得到了最大化的同时，数据库的灵活性得到极大扩充，能很方便地满足各专业的数据需求。

（三）统一数据编码

工程技术一体化数据库在2013年创建时以A7系统（工程技术生产运行管理系统）的数据字段编码为基础，初步建立一套数据采集系统。2016年A1(2.0)系统版本发布以后，开展了A1(2.0)数据模型与一体化数据模型的比对分析，根据比对结果，升级完善一体化数据库，使一体化数据库的数据集大于统建系统的数据集，实现一体化平台向等A1、A5、A7、A12统建系统提送数据的目标，确保数据的一致性和准确性，避免了数据重复填报。同时在中石油内首次实现了基于A1(2.0)系统建立井下作业数据模型，把井下作业数据纳入一体化数据库，丰富了数据资源。

（四）开发数据迁移工具

历史数据是宝贵的信息资源，是开展大数据应用分析的基础。开发的数据迁移工具将大量的钻井、录井、测井等多专业历史工程数据迁移至工程技术一体化信息平台中，整合了历史数据资源，也为大规模历史数据迁移、数据标准化建设、大数据应用挖掘奠定了数据应用通道。

（五）建立一体化平台数据采集系统

1. 一体化平台钻井数据采集系统

钻井数据采集系统能够实现井场钻井数据的采集，并通过川庆内网将数据传输至一体化数据库中。该系统包含了基础数据、钻井主要设备情况、井身结构、井控数据、钻具组合等17项数据填报模块。为了实现数据规范性控制，系统对数据的填写规范进行了设置。该系统具有自动生成钻井数据报表和钻井井史的功能，确保了生成文档的准确性、完整性和规范性。

2. 一体化平台录井数据采集系统

肺癌属于严重的对人类健康造成威胁的常见恶性肿瘤。在多数的肺癌病人中，进行首次的确诊时，就已经对手术治疗失去了机会，他在五年内的生存率极低。由此，在对肺癌进行的早期诊断于发现中，十分重要。由于小腺癌的研究病理逐渐的深入，它在于影像学的表现中，也逐渐得到人们的关注，多层的多排螺旋CT机其机器的性能，及其在进行术后处理的技术中，对肺内的病变的小孤立定性的诊断所提供出更多有用的信息[1]。以下对患者进行多排螺旋CT机与纤维支气管镜方法进行检查中得出结论。我院在肺小腺癌的早期诊断治疗中，运用多排的CT螺旋机对其诊断与治疗，有满意效果，现报道如下。

录井数据采集系统包含录井基本信息、工程数据、深度数据等6个数据填报模块，具有A1录井部分专业报表生成、完井地质资料报表生成、录井报告附表生成等功能模块，能够自动向A7系统推送地质日报数据。

3. 一体化平台测井数据采集系统

测井专业填报系统包括测井任务通知单管理、井作业收集信息、测井现场提交信息、解释处理作业等7个功能模块，从测井任务通知单下达开始到最终完整资料的归档入库，实现了调度管理、小队施工野外数据传输、测井资料解释处理全测井施工过程的流程化和规范化程序管理。

4. 一体化平台试油数据采集系统

试油数据采集系统包含基础数据、射孔作业、增产作业、测试作业、带压作业6个数据填报模块，具有自动生成试油井史的功能，确保了试油井史的完整性和规范性。同时该系统能够自动向A1、A5系统推送试油数据，避免数据重复填报，该系统还具有报表功能、计算功能、图形功能，提高了现场工程人员资料处理水平，也丰富了一体化平台的应用功能。

（六）建立工程信息发布平台

1. 实现跨专业数据查询

2. 实时曲线和实时视频监控

在该平台中通过输入井号查询实时曲线和实时视频。实时数据包括录井实时数据、钻参仪实时数据、压裂酸化实时曲线、地面流程实时曲线。实时视频能够实现对作业现场全景、钻台、循环罐等区域的全天24小时视频监控。管理人员通过对多种信息源的综合分析，为远程监控现场施工提供了帮助。

3. 生产运行查询

生产运行模块实现对公司目前所有正钻井每日动态信息的查看，包含钻井日报、录井日报、井控日报、钻井液日报、试油日报。

4. 实时预警

应用一体化数据库分析邻井事故复杂资料，最终提炼形成故障风险提示图版，实现事故复杂的预防与预警。集成应用钻井知识库和录井实时监控数据，实现动态风险提示和动态决策。

5. 三维GIS查询

三维GIS与A4地理信息系统对接，充分利用地理信息资源，实现选定井的快速可视化定位，动态展现该井和临井的地理信息和施工信息。

6. 利用大数据优选钻头

依托工程数据一体化信息平台整合了各专业工程数据的优势，建立了区块难钻地层可钻性剖面，并结合实钻资料开展钻头优选工作。

7. 个性化钻头辅助设计

利用一体化数据库建立基于钻头专家库系统和PDC钻头设计软件等应用系统的智能设计平台，实现了数据自动调用与智能分析，降低了钻头设计人员重复、低效的劳动，释放了其创造性。

8. 辅助钻井设计

基于一体化数据库建立的钻井设计系统，能够应用深度挖掘信息平台中的成果，开展井身结构、钻井参数、钻具组合、钻井液性能等方面的钻井辅助设计，同时也能跨专业应用邻井实钻数据、录井数据、测井数据、GIS数据等成果资料来指导钻井设计。完成后的钻井设计数据进入一体化数据库，实现对一体化数据库资源的补充，形成数据的良性循环应用。

二、应用实践效果

1、实现对工程技术数据的实时监控

工程技术一体化信息平台搭建完成后，川庆钻探公司建立了RTOC中心，实现了在基地对井场实时数据、实时视频、单井动态数据的监控，利用钻井设计数据与实钻参数的对比实现工程预警，从而提高对现场的监控和管理能力，提高工程质量，降低作业成本，实现多学科跨专业技术支持与服务。

2、实现井场数据“一次填报、多系统共享”的目的

川庆钻探公司与西南油气田公司共同建立一套数据传输流程和数据审核流程，实现工程数据正常推送，保证数据的及时性、完整性和准确性。工程技术一体化信息平台作为工程数据采集的源头，应用数据同步技术，将数据自动推送到中间库，再由中间库向A1、A5、A7、A12系统同步推送，实现井场数据“一次填报、多系统共享”的目的，减轻作业队填报数据的工作量，从根本上解决了数据重复填报，数据质量参差不齐的现象。

三、展望

根据工程技术一体化信息平台已取得的研究成果，继续深入开展功能应用研究。基于工程技术一体化信息平台开发一套用于安卓系统的井筒工程移动平台，实现管理人员不受时间和地点的制约，通过手机或平板电脑方便、快速的查询钻完井实时数据、动态数据、报表信息，为管理人员提供及时、可靠的决策依据，从而建立一种全新的“移动办公”模式。基于工程技术一体化信息平台建立钻井决策系统，为钻井设计、生产指挥提供智能辅助决策，实现钻井经验知识传承，为川庆监控技术支持中心提供支撑，提高生产管理人员指挥决策效率，使一体化平台发挥更大的功效。