钻完井持续改进系统的开发及应用

魏 刚

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津塘沽 300452）

中国海洋石油总公司在2003年开始引入钻完井信息系统Wellview[1-3]对现场钻完井报表进行管理，该系统可通过人工录入日报内容自动生成完工报告，进一步减少了现场监督的工作量，实现了报表管理的信息化。该系统是为了实现单井报表功能开发的，因此，对数据的进一步利用上功能有限。为进一步充分利用钻完井数据，分析出平台间横向作业，同平台纵向作业单项作业的效率，开发出了钻完井持续改进系统，该系统通过自动提取Wellview软件里的基础数据，并通过简单标定，可进一步分析平台间，同平台不同井的作业效率，钻进效率，非生产时间等，通过对作业的数据分析，进一步使项目组人员掌握现场作业的效率提升点，进一步挖掘效率提升空间。

1 系统总体设计

系统开发目的：通过钻完井持续改进系统软件的应用及时发现实际作业与计划作业时间的差异，分析出阻碍达到“技术极限”的瓶颈，提出系统的解决方案，最终提高钻完井作业时效。

系统功能及用途：通过基础数据的自动导入，能够快速生成各种图表，用于钻完井时效的统计，分析；指导技术人员进行更合理的设计；指导现场，减少非生产时间，提高作业效率[6]。

钻完井持续改进系统设计为浏览器（B/S）模式+客户端软件（C/S）模式，陆地办公室人员通过帐号及密码即可登录浏览器模式[4-5]。考虑钻井平台通讯网络速度相对较慢，无法流畅按照（B/S）模式远程访问陆地数据系统，提出以离线的模式重构软件，在钻井作业现场要能提供井上的作业数据给甲方，因此原服务器端的业务数据统计及分析功能要重构到井上客户端（见表1），同时具备离线导出，服务端具备数据导入及合并数据的功能。因此，在B/S模式的基础上，通过软件重构开发出客户端软件应用在钻井作业现场。

图1 系统总体架构

表1 B/S模式-C/S模式重构及模块功能表

软件编写采用Java+JSP语言，数据库为SQL Server。软件采用模块化设计，具备标准化的组件接口，通过封装等手段，使功能模块具备通用化特征，可以根据一定标准，应用到其他软件系统上，各功能模块的代码具有良好的可读性，可以根据需要，进行完善和功能扩展。

2 软件功能模块

（1）系统管理模块

系统管理模块的主要功能主要包括两部分，第一部分是面对管理员的，提供用户添加、删除、编辑、权限设置及基础数据维护等功能；第二部分是面对用户的，提供用户登录、验证、修改密码等功能。

（2）数据导入模块

数据导入模块，包括自动导入及手动导入功能，手动导入WellView数据时可选择“全部导入”或“更新导入”，另外可以通过系统管理模块设置自动导入Wellview数据时间，定时导入WellView中的数据，并可查询导入井的相关信息。

（3）统计分析模块

① 数据标定

数据标定通过自动提取Wellview报表，包括作业阶段、作业简述、时效代码、作业描述，作业时间段，通过标定行程（该时间段钻具的行程）、效率代码（详细的作业项目）、非生产时间归属（详细的非生产时间所属的责任单位），如起下钻，下套管，钻进等，即可自动统计出操作效率、钻进效率及详细非生产时间分析结果。数据标定里面的数据均可以导出EXCEL格式。

② 作业效率统计

作业效率统计功能包括单井速度图形统计、速度统计图、速度统计表。单井速度图形统计可查询单井起下钻效率。速度统计图里可按油田区块查询效率统计图，也可输入井名查询效率统计图。速度统计里主要查询整体区块速度表及单井速度表。可实现单井同类作业的纵向对比，多井同类作业的横向对比，不同钻井平台间同类作业的对比，数据及图表的导出等功能。

③ 非生产时间统计

非生产时间统计包括NPT统计和NPT图形统计。NPT统计里可查询整体区块NPT分布表及多井NPT分布表。NPT图形统计里可按NPT原因及作业阶段查询整体区块NPT图及多井NPT图。可实现单井非生产时间的自动统计，单井非生产时间的详细归属，多井（项目、钻井平台）非生产时间的对比等功能。

④ 作业时效统计

作业时效统计里可查询整体区块及多井钻井时效比例图、钻井时效图、建井时效比例图、建井时效图、分段时效比例图、分段时效图。

⑤ 钻井效率查询

钻井效率查询包含钻头关键指标、钻头统计查询、井查询、多井对比。钻头关键指标中，在“油田”后面的下拉菜单里选择油田名称，在操作类型那选择“录入”，然后点击查询，钻头关键指标是直接从wellview里面直接提取的单井数据，需手动填写的是单井“钻井时间（包括划眼，测斜，接单根时间）”、“钻具组合类型（马达，旋转导向，常规）”。钻头关键指标里面的数据都可以导出EXCEL格式。钻头统计查询可按区块、地层、钻头类型、尺寸、钻速、型号、厂家、进尺查询。井查询可按井名查询。多井对比是按油田区块、开钻日期、钻头尺寸、出井深度或输入井名查询。钻头效率统计功能可统计单井及多口井的钻头信息，并可标定钻井时间（包括划眼、测斜和接单根时间）进行统计行程效率，也可按按钻头类型，钻头型号，钻头尺寸等进行不同类型的查询，可统计出某区域什么型号的钻头机械钻速最高，有利于后期钻头的选择。

图2 统计分析模块内容

3 软件应用效果

钻完井持续改进系统至开发完成上线后，开发出197项作业指标，并已在中海油内部应用近200口井，取得了巨大的应用效果。某项目在钻完井作业过程中，通过使用钻完井持续改进系统，跟踪人员、项目组人员及现场作业人员紧密结合，使该项目作业效率几乎在各尺寸井段的起下钻及下套管速度均持续提高，通过项目前后期作业对比，提效明显，见图3。

4 结论及认识

（1）开发了一套钻完井持续改进系统软件，结合了中海油钻完井作业实际情况，该软件开发了B/S模式，并通过软件重构技术开发出C/S模式，有利于作业现场及陆地人员的使用。

（2）该系统通过软件实现了单井作业程序查询及数据标定，作业效率统计，非生产时间统计，作业时效统计，钻井效率查询等功能，完成了钻完井持续改进方法的软件化，是一个典型的“信息与钻完井”两化融合产品。

（3）该软件是项目管理及高效统计的工具，现场监督对作业效率、进度、NPT、钻头效率控制的工具，对服务商能力及工具设备评价的工具，设计人员改善设计的工具。

（4）钻完井持续改进系统上线以来，已在中海油多个海域近200口井上进行了应用，通过对作业效率的统计分析，总结出不同平台间的效率差异，并进行了原因分析，为改善低效平台作业效率做出了技术支持。

图3 某平台前后期作业平均效率对比

[1]黄浩，宁可可.浅谈海洋石油数据库管理与完善[J].长江大学学报（自然科学版）2008，5（1）：219-221.

[2]张能.海洋钻完井数据库系统应用研究[J].化工管理，2010（11）：53-55.

[3]胡永堂，张能.海洋钻完井数据库系统开发与应用[J].内蒙古石油化工，2012（3）：22-23.

[4]魏刚，张垲莘，李杨.钻完井作业中的“持续改进方法”及其应用[J].石油科技论坛，2013，32（2）：28-31.

[5]魏刚，袁洪水，林志强，等.海上高难度井作业风险的实时动态跟踪与管理[J]，石油工业技术监督，2017，33（7）：61-64.

[6]叶学芳，何跃.石油钻井信息系统中多维分析的设计[J].计算机应用与软件，2010，27（11）：16-19.