智能化管理系统在录井生产运行中的应用展望

黄祥正，陈 春，郑 辉

（川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院，成都 610051）

0 引言

录井生产管理发展至今已经实现计算机人机交互和自动化管理，摆脱了原始人工手动记录的工作模式，既减少了人力又极大提高了工作效率，为录井生产管理智能化发展奠定了基础。智能化发展的核心要素应具备自动地获取和存取知识的能力、逻辑判断与推理的能力、问题求解的能力和自动学习的能力。随着5G 技术的普及，构建井场高速物联网，不同专业、不同单位一体化协同运作已成为提高工作效率的主要模式。本文从录井生产运行管理面临的问题出发，并结合实际情况阐述智能化在录井生产运行管理中的应用。

1 生产运行管理面临的问题

录井生产运行必须紧跟钻机运行安排和外部市场情况，充分发挥生产运行管理组织、指挥、协调、监督、服务职能，统筹内外部资源配置，做好各项生产准备，强化生产流程监管，对运行过程中出现的问题，各单位、各专业部门及时协调，密切配合，杜绝出现沟通脱节情况发生，确保生产安全，保障生产顺利进行。但是，实际上通常面对多区域、多甲方、多单位的不同生产模式和要求，运行管理经常面临的问题是，偏远地区井场组网困难，运行变更程序得不到及时反馈，生产指令不能及时上传下达，队伍设备运行效率低下，远程传输掉数据，前后端统计数据不对口等，这些问题已成为有效控制运行成本，提高运行效率的关键因素。

2 智能化管理系统的亮点

智能化管理系统就是针对以上生产运行中存在的问题，利用5G 网络建立多部门（单位）多专业生产动态数据共享，整合生产信息、运行计划、组织协调、现场管理、应急反应、后台监控等模块，实现生产协调、现场作业、技术支撑、后勤管理服务的一体化集成。通过智能化管理系统实现生产进度信息联动，实现对原始数据的智能监测和检测，对逻辑数据智能判别，对自动预警和人机复核联动，对现场生产信息不同维度的数据统计，一键完成月度、季度和年度的相关数据统计分析，为过程监管、考评提供动态管理依据。

3 发展方向

3.1 改进现场录井数据采集传输方式

一是借助于新一代芯片技术，研发出采集仪、测量设备的随钻自动化、智能化数据“采集伴侣”，持续更新、改进设备实施，通过采集“采集伴侣”，自动识别和读取仪器、仪表实时数据，自动远端传输至录井装备，不断提升智能化、自动化作业水平。开展新采集终端、传感仪，尤其是随钻智能化采集设备、仪器、仪表的研发和生产应用，实现油气勘探装备的整体更新换代，以适应数字化转型智能化的时代。二是利用“5G＋物联网”技术，“有线+无线”布网方式结合，优化和改进油气井勘探前端局域网架构，适当增加可发展现场录井数据采集无线传输，构建起井场高速物联网，降低整个网络建设成本，还可以借助于网络架构的优化，缩短各节点间的数据交互距离，既能减少人工布线工作量，又能解决后期因井场作业经常损坏线缆而造成的数据传送问题，还能借助于5G 技术的“高效率、低延时”特点，大大提升数据采集效率和降低数据存储入库时延。三是借助于5G 技术的优势，将井场录井数据快速传输回远端，自动入库，供基地工程技术人员、专家、决策支持人员使用。在上述智能化转型的基础上发展现场仪器远程标定、效验，实现前后端双向监控，远程移动端监控等。

3.2 深化大数据挖掘技术的应用与实践

网络数据迅速发展，平台数据已经从单一的应用模式发展成为各级互通互用的数据集成模式，设备数量不断增多，数据采集量快速增长，呈现成倍甚至几何级数增加，大数据平台应运而生。但这也带来了一系列不可避免的问题，比如由于井场设备、仪器故障、人工失误，造成大量冗余、“垃圾”数据同步入库；由于数据量庞大，给后端监控人员带来了沉重负担，监控信息的后续核查工作量大，根本无法及时、迅速或者全部识别、排除和修正错误数据，都会大大降低油气田勘探数据的应用价值。基于上述问题，未来智能化转型时代，就需要在充分利用和发挥大数据挖掘技术优势的基础上，研发出一套智能化的“线上数据智能化校修正”机制或技术，并应用于生产实践，自动在入库前、入库后根据邻近井、临近勘探区域的大数据自动提取、自动对比从而实现智能发现、识别“脏数据、污数据、低价值数据”，自动向监控人员发出警示，提出机器校正方案或意见，并可根据技术人员的指令进行自动化修校正。另外，在优化部署人工智能数据平台是的基础上，借助于大数据价值挖掘技术，确保生产数据的安全性和有效性，充分发挥大数据的应用价值，还可以加大对钻井模型、地质导向轨迹、井筒质量、试油方案以及压裂注采模型的建立和评估等科研成果数据的在线管理和应用，将现有成熟的人工作业方案、方法进行机器算法实现或智能化改进，实现科研非结构化数据和实时数据的智能搜索、流程管理，将人工解释处理、分析评价转化为机器解释作业和评估，并在此基础上，自动给出解释结论或论证结果等，为专家、技术人员、决策人员提供导向。

3.3 井场VR 虚拟应用

5G 物联网的一大优点就是可以人工智能虚拟现实，可以充分利用5G 技术的低延时、高速率、大容量等特点，建立高效数据采集传输通道，通过井场组网高效链接油气田勘探前、后端，在上述基础上，结合高清视频采集和监控设备和虚拟现实技术（VR），在远端构建起360 度无死角的井场虚拟环境，让后端工程师可以不亲赴现场就能完全、清晰地看见井场实际作业动态、环境等，从而实现后端支撑人员亲临前线的效果。再比如，通过建立分析化验虚拟工作室，后端支撑人员可通过共享数据虚拟操作技术指导与前端生产人员共享即时成果；建立设备维修工作室虚拟场景，在遇到现场工作人员无法判断设备问题时，即可通过基地设备工作室进行远程线上线下同步诊断教学，既可以解决现场问题又同时对现场人员进行了培训实践。

3.4 借助于“云计算”优势，提升专业数据和复杂模型的快速计算和评价

相对于传统的机器数据计算，云计算因为其成组、成套服务器和数量庞大的计算芯片组合，优化的计算资源调配，使其在大数据计算、复杂模型的计算上具有无法比拟的优势。所以我们一方面可以在汇集多专业的数据平台构建起人工智能虚拟现实平台的基础上，借助于“云计算”的优势，提升大数据的计算能力，实现3D 模型高速计算、快速得到结果，趋势分析和结果预测进行多维度评估。还可以通过加载区块三维地震数据体和单井钻井工程、录井、测井、试井和开发等全套信息，虚拟地下的复杂工作条件，进行断层预判、工程时效、井筒质量、水平轨迹等等演示预测结果对比，优化工程方案，可以对生产数据进行自动统计、分类统计，使生产过程图示化、动态化，服务于生产应用实践和研究。

4 结语

信息技术发展日新月异，整合模块化、数字化、虚拟化、智能化的信息应用已经呈现出多种方式，石油工业技术的发展相对滞后，尤其是现场勘探和开发中智能化大有可为，以上为借助科技信息时代的相应技术对智能化管理系统在录井生产运行中的应用展望，供同行参考。