钻井井场信息管理系统初探

2022-09-11

前言

石油钻井工程作为一项高风险、高投入、资金密集、技术密集的系统工程, 要实现快速、安全、低耗、环保的最终目标需要诸多环节的优化和协调, 需要充分利用现代信息技术的成果对钻井过程中的问题加以分析和处理。近年来, 计算机技术、网络技术、通信技术的迅猛发展, 以及电子产品日趋成熟且价格低廉, 均为建设高效的信息网络系统提供了保障。建立一个通过数据、图像、语音的交互传送及共享, 进而实现钻井动态实时监测和调度统一指挥、决策快速的信息化系统, 已是大势所趋。

一、钻井井场信息管理系统介绍

钻井井场信息管理系统, 主要实现对钻井过程中关键数据和参数实施监控, 及时得到系统各个参数的变化规律, 从而分析得到钻井的实时状态, 通过数据和参数的变化, 准确的进行钻井各种异常情况的判断, 并且能对钻井的下一步工作状态进行预测, 从而为钻井的控制决策人员提供决策依据。钻井井场信息管理系统是一个集成系统, 主要由以下几部分构成:

系统服务器。信息管理系统的关键, 该部分可以和系统其他部分之间实现沟通, 从而实现每个部分的功能。该部分面向对象为平台司钻室, 以及地面的控制室。服务器可以将系统需要的信息从信息服务器上读取, 将处理得到的信息进行存储。实现处理信息到控制台的传送, 保证现场操作人员以及控制室控制人员得到准确的钻井井场信息。同时可以接收远程服务器的操作信息, 实现钻井井场信息管理系统的远程监控和操作。

系统通讯部分。实现钻井信息的传输, 为系统服务器提供信号和传输指令。在应用过程中, 首先对钻井信息存储数据库内的信息读取, 进行钻井信息传送计划安排, 建立信息文件, 再向系统服务器发送信息。系统服务器会对信息的正确性和合法性进行验证, 从而保证系统接受到信息的正确性, 信息验证完毕后, 通讯系统将信息传输到中心服务器。

系统管理部分。主要功能是实现系统各部分的管理。对信息管理系统的运行状况进行监控管理, 监控系统内存、各模块的运行状态等。如果发现问题, 及时向中心服务器发送报告, 中心服务器接受到报告, 操作人员针对报告中的问题, 进行相应的处理。

二、钻井井场信息管理系统设计

钻井井场信息管理系统的设计需要结合钻井井场的实际条件, 通过对钻井作业的每个过程进行分析, 得到影响每个作业过程的关键参数和指标, 以及每一个作业过程的风险影响因素, 为信息管理系统提供设计参考。设计的钻井井场信息管理系统主要包括三个部分:系统管理、系统程序和通讯部分。

系统管理部分由三个小部分组成:环境部分、服务部分和时间控制部分。环境部分是保证系统安全的运行环境, 实现系统预先设计的功能。服务部分是实现系统故障的分析与诊断, 对存在的故障通过一定措施进行处理, 同时实现系统的在线实时服务。时间控制部分主要是用来保证信息管理系统时间的准确性, 实现系统数据存储和操作时间的准确性, 以及指令实施的有效性。

系统程序部分是系统的关键部分, 是系统功能实现的基础。系统的程序界面, 主要显示信息系统监控界面, 钻井作业的运行状态, 各个信号测量装置的运行状态, 以及钻井事故的预警等。程序运行参数的设定, 信息管理操作人员可以结合钻井井场实际, 进行信息管理系统参数的设定和修改, 人为的提高信息管理系统的运行准确性。运行程序的事故报警, 通过系统设置的算法, 对钻井实际实测信息和钻井正常的数据进行对比, 如果实测数据超出正常范围, 就可以判断该部分钻井作业已经出现异常, 系统会自动的将该部分信息重点标注, 让系统管理人员认识到该异常, 同时还能够进行故障信息的存储, 后续管理人员也可以查看出现故障的信息。如果实测数据严重超过正常范围一定比例, 系统将会发动声控报警信号, 触发系统报警器报警, 提醒系统管理人员存在危险信息。

通讯部分主要完成系统测量和控制信号的传输, 以及系统各种信号之间转换, 如果信号传输出现问题, 信号通讯部分会对存在的错误进行反馈。

三、钻井井场信息管理系统的应用前景

钻井井场信息管理系统采用通信和计算机网络技术, 可实现井场钻井数据的实时动态再现, 改变钻井工业面貌, 提高油田企业的现代化、信息化水平及科学决策能力。同时, 通过对实时远程传输数据的分析研究, 基地专家能够监控现场作业, 并进行异常复杂情况的在线识别和钻井过程的实时分析、评价, 可提高决策的科学性、优化施工方案、预防和排除事故隐患、实时解决复杂问题。

结束语

石油钻井作为工程技术服务板块, 作业在钻井生产的第一线, 钻井施工队伍较为分散、流动性强和所处自然环境非常恶劣, 如何提高钻井施工的有效管理、决策准确和响应速度, 一直是各钻井公司十分关注的问题。只有充分发挥计算机、通讯、网络信息技术的强大优势, 建立完善的数据信息传输通道及钻井信息管理系统, 促进传统管理流程的改变和管理手段的创新, 才能更有利地加快钻井速度、提高钻井质量和管理水平。文章通过研究分析了钻井井场信息管理系统的功能和实现方法, 对于提高石油钻井效率, 降低钻井成本, 提高石油勘探开发效益具有积极的作用。

摘要：计算机技术革命极大地推动了实施信息技术的发展, 随着石油钻井逐步向自动化阶段迈进, 钻井信息技术已成为现代钻井的有力支撑和重要组成部分, 尤其是在“数字化油田”建设过程中, 利用现代信息技术对钻井工程实施全过程监控, 是提高钻井综合效益最有效的手段。本文通过研究钻井井场信息管理系统的功能实现, 对于提高钻井井场的运行效率和安全性, 增加石油钻井的效益具有非常重要的作用。

关键词：钻井,信息,管理系统