張德安

中石化中原石油工程有限公司錄井公司，河南 濮陽

集群化遠(yuǎn)程錄井技術(shù)

張德安

中石化中原石油工程有限公司錄井公司，河南 濮陽

分析了當(dāng)前勘探開發(fā)形勢(shì)下的錄井技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及相關(guān)問題，結(jié)合油氣勘探開發(fā)的實(shí)際，針對(duì)現(xiàn)有錄井作業(yè)方式的不足，提出了“集群化遠(yuǎn)程錄井技術(shù)”平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)，基于“互聯(lián)網(wǎng) + 智能制造”理念，闡述了涉及的關(guān)鍵技術(shù)，為建立工廠化錄井模式、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化綜合解釋提供了新的方法和手段。

錄井，裝備技術(shù)，集群化遠(yuǎn)程錄井，互聯(lián)網(wǎng) + 智能制造，工廠化錄井，區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化，綜合評(píng)價(jià)

AbstractThrough analyzing the current situation and related problems of logging technology under the current exploration and development situation, in view of the shortcomings of existing logging operations, the platform architecture of “cluster remote logging technology” has been put forward based on “Internet + intelligent manufacturing” concept, and the key technologies involved are described. This technology provides new methods and means for the establishment of factory logging mode, and regional standardization of comprehensive interpretation.

KeywordsLogging, Equipment and Technology, Cluster Remote Logging, Internet + Intelligent Manufacturing,Factory Logging, Regional Standardization, Comprehensive Evaluation

1. 引言

當(dāng)前，石油石化企業(yè)成為互聯(lián)網(wǎng)+制造的先行者。中石油、中石化、中海油等企業(yè)，正在打造智能化油田、智能化管道、智能化工廠。對(duì)于錄井行業(yè)來說，“互聯(lián)網(wǎng)+”不是把互聯(lián)網(wǎng)與錄井裝備技術(shù)簡(jiǎn)單相加，牽手互聯(lián)網(wǎng)獲得的不只是改變，更應(yīng)是轉(zhuǎn)型和提升。所謂好的互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用，一方面要有創(chuàng)意，另一方面也要與用戶的需求，或者與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)合起來，“加什么？怎么加？”，需要我們認(rèn)真思考和規(guī)劃。

2. 當(dāng)前勘探開發(fā)形勢(shì)下的錄井技術(shù)現(xiàn)狀及存在問題

在石油勘探開發(fā)過程中，錄井同時(shí)肩負(fù)著兩種重要責(zé)任：一是油田勘探開發(fā)的眼睛。錄井始終伴隨鉆井在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)獲取、分析、評(píng)價(jià)、應(yīng)用鉆探最基礎(chǔ)、最原始、最直接的第一手地下地質(zhì)、油氣信息，對(duì)油氣勘探開發(fā)不可缺少、不可替代。二是鉆井工程的安全衛(wèi)士。鉆井工程要實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)，錄井地下地質(zhì)、工程異常早期準(zhǔn)確預(yù)警極為關(guān)鍵。因此，錄井裝備技術(shù)水平的高低直接影響著石油勘探開發(fā)的最終成效。

傳統(tǒng)的綜合錄井方式是每個(gè)井場(chǎng)都需要部署一臺(tái)綜合錄井儀，工程參數(shù)、鉆井液參數(shù)等數(shù)據(jù)通過傳感器采集，再經(jīng)過PC集中采集、CAN總線、485總線等方式傳輸?shù)絻x器房的采集計(jì)算機(jī)；氣體檢測(cè)系統(tǒng)放置在儀器房內(nèi)，實(shí)現(xiàn)氣體參數(shù)的檢測(cè)、處理；隨鉆測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)通過采集接口集成到錄井儀的數(shù)據(jù)庫；每個(gè)井場(chǎng)需要2～3名儀器操作及維護(hù)人員。

隨著鉆井作業(yè)方式的改變(鉆井井工廠、開發(fā)井的重視，頁巖氣、煤層氣等非常規(guī)油氣藏的開發(fā)，鉆井人工島的推廣等)，往往在方圓一公里范圍內(nèi)部署多個(gè)鉆井平臺(tái)。按照傳統(tǒng)的錄井方式，每個(gè)鉆井平臺(tái)都要部署一臺(tái)綜合錄井儀。這種傳統(tǒng)的分散型錄井工作模式具有不足之處：①造成了資源浪費(fèi)：方圓很小的范圍內(nèi)，每口井都需要一臺(tái)儀器，每臺(tái)儀器都需要2～3名儀器操作、維護(hù)人員，造成設(shè)備、人力、運(yùn)力等資源的浪費(fèi)；②增加了人員管理、安全管理等方面的管理成本；③多井信息資源共享的及時(shí)性、有效性有待提高：每口井的錄井資料無法及時(shí)、有效共享，形成了一個(gè)個(gè)的“信息孤島”，無法及時(shí)、有效地指導(dǎo)鉆井作業(yè)；④由于是多套設(shè)備分散作業(yè)，資料采集標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性無法保障，使得數(shù)據(jù)的可對(duì)比性有待提高。

錄井技術(shù)的不足與傳統(tǒng)工作模式的缺陷，導(dǎo)致了現(xiàn)有的錄井技術(shù)水平和服務(wù)能力已經(jīng)不能適應(yīng)油氣勘探的要求，亟需依靠科技轉(zhuǎn)變發(fā)展模式。如果改變傳統(tǒng)的采集方式，采用開放式軟件架構(gòu)，則可以將每個(gè)鉆井現(xiàn)場(chǎng)作為一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，建立集群化遠(yuǎn)程錄井平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)錄井平臺(tái)可以同時(shí)錄取數(shù)口井。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、云技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，基于時(shí)間、方位四維空間的移動(dòng)辦公技術(shù)將成為未來勘探開發(fā)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，有助于實(shí)現(xiàn)鉆探現(xiàn)場(chǎng)各專業(yè)間的相互融合促進(jìn)，大大豐富和提高服務(wù)石油勘探開發(fā)的手段和能力。

3. 集群化遠(yuǎn)程錄井技術(shù)架構(gòu)

中原錄井在2015年承擔(dān)了石化集團(tuán)公司遠(yuǎn)程錄井方面的“集群化錄井平臺(tái)研發(fā)”項(xiàng)目，其核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)信息(地質(zhì)、工程、鉆井液、地面動(dòng)力設(shè)備、井控設(shè)備、隨鉆工具等)的全面感知、無線采集、智能組網(wǎng),使綜合錄井儀不僅能夠單井單機(jī)作業(yè)，而且可以在一定區(qū)域范圍內(nèi)同時(shí)錄取多口井，建立區(qū)域化協(xié)同作業(yè)及遠(yuǎn)程集控錄井中心，實(shí)現(xiàn)定制的工廠化錄井模式，提高現(xiàn)場(chǎng)資料的解釋評(píng)價(jià)能力，建立移動(dòng)工作空間，拓展服務(wù)領(lǐng)域，提高服務(wù)能力。

根據(jù)功能不同，該平臺(tái)劃分為4大模塊：現(xiàn)場(chǎng)無線采集及智能組網(wǎng)技術(shù)、集群化錄井平臺(tái)、區(qū)域協(xié)同化資料解釋應(yīng)用技術(shù)、智能辦公環(huán)境技術(shù)。

1) 現(xiàn)場(chǎng)無線采集及智能組網(wǎng)技術(shù)。主要包括錄井信息的無線采集、處理技術(shù)，非結(jié)構(gòu)化及第三方數(shù)據(jù)采集、處理技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)信息的無線智能組網(wǎng)、傳輸技術(shù)[1][2]。

2) 集群化錄井平臺(tái)。主要包括開放式的雙向數(shù)據(jù)交換及操控技術(shù)、多任務(wù)數(shù)據(jù)集中采集–處理–展示技術(shù)、大容量數(shù)據(jù)快速存取技術(shù)。

3) 區(qū)域協(xié)同化資料解釋應(yīng)用技術(shù)。基于“互聯(lián)網(wǎng)+”下的區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化大數(shù)據(jù)挖掘分析技術(shù)，開發(fā)、完善數(shù)學(xué)解釋方法，創(chuàng)新性提升傳統(tǒng)功能，包括隨鉆多井地質(zhì)三維導(dǎo)向、隨鉆氣體解釋與評(píng)價(jià)、水力學(xué)分析及優(yōu)化、隨鉆地層壓力分析、多井地層分析及對(duì)比分析、儲(chǔ)層的空間展布及物性分析等，實(shí)現(xiàn)從單井評(píng)價(jià)到區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化綜合分析的轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高隨鉆解釋評(píng)價(jià)技術(shù)的適用性和準(zhǔn)確性。

4) 智能辦公環(huán)境技術(shù)。構(gòu)建井場(chǎng)信息綜合平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)鉆井、定向井、測(cè)井、錄井、試油等作業(yè)數(shù)據(jù)以及圖像、視頻的集中，并可通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行共享。通過虛擬化應(yīng)用技術(shù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)等研究，突破傳統(tǒng)的辦公室辦公環(huán)境，實(shí)現(xiàn)任何辦公地點(diǎn)和辦公時(shí)間的無縫接入，提高辦公效率。

4. 集群化遠(yuǎn)程錄井平臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

作為“互聯(lián)網(wǎng)+”和工業(yè)制造業(yè)結(jié)合的突破口，相比于傳統(tǒng)錄井模式，集群化遠(yuǎn)程錄井平臺(tái)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

1) 創(chuàng)新性地建立了“工廠化錄井”協(xié)同作業(yè)模式，使綜合錄井儀不僅能夠單井單機(jī)作業(yè)，更能在一定區(qū)域范圍內(nèi)可以同時(shí)錄取多口井，實(shí)現(xiàn)了錄井作業(yè)方式的根本性變革，代表了錄井技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。

2) 基于集群化錄井平臺(tái)的實(shí)時(shí)大數(shù)據(jù)挖掘分析應(yīng)用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了錄井現(xiàn)場(chǎng)單井評(píng)價(jià)向區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)化綜合評(píng)價(jià)的工作模式轉(zhuǎn)變，能夠有效提升服務(wù)石油勘探開發(fā)的能力。

3) 基于互聯(lián)網(wǎng)及分布式處理的信息傳輸及移動(dòng)辦公系統(tǒng)，突破了空間的限制，真正意義上實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地隨心的辦公，讓身處不同現(xiàn)實(shí)空間的人，獲得在同一空間的體驗(yàn)。

4) 集群化錄井平臺(tái)技術(shù)還可以為后續(xù)的壓裂、測(cè)試及試采提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“鉆采工程的全生命周期管理”，有效提高管理決策水平。

5) 有效降低人員、設(shè)備、管理成本，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)“降本增效”。

5. 結(jié)語

錄井是石油工程領(lǐng)域的重要專業(yè)之一，長期以來被譽(yù)為油氣勘探開發(fā)的“眼睛”和“參謀”、石油工程領(lǐng)域中信息化建設(shè)的排頭兵，錄井行業(yè)在鉆井現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用等方面具備獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。作為“互聯(lián)網(wǎng)+”和工業(yè)制造業(yè)結(jié)合的突破口，集群化遠(yuǎn)程錄井技術(shù)實(shí)現(xiàn)了“工廠化錄井”模式，代表了錄井技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向，能夠有效提升服務(wù)油氣勘探開發(fā)的能力，發(fā)揮最大綜合效益，有效提高管理決策水平，必將在以后的勘探開發(fā)活動(dòng)中發(fā)揮越來越重要的作用。

References)

[1]蔡型, 張思全. 短距離無線通訊技術(shù)綜述[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2004, 170(3): 65-68.

[2]陳玉新. 無線遠(yuǎn)程錄井系統(tǒng)[J]. 錄井工程, 2013, 24(2): 70-73.

[編輯]帥群

The Technology of Cluster and Remote Mud Logging

De’an Zhang
Logging Company of Sinopec Zhongyuan Petroleum Engineering Co. Ltd., Puyang Henan

張德安(1970-)，男，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事錄井公司儀器儀表研發(fā)中心工作。

2017年5月30日；錄用日期：2017年6月7日；發(fā)布日期：2017年8月15日

Copyright ? 2017 by author, Yangtze University and Hans Publishers Inc.

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http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Received: May 30th, 2017; accepted: Jun. 7th, 2017; published: Aug. 15th, 2017

文章引用: 張德安. 集群化遠(yuǎn)程錄井技術(shù)[J]. 石油天然氣學(xué)報(bào), 2017, 39(4): 189-192.

10.12677/jogt.2017.394054