数据综合应用川庆钻探公司生产运行系统（V2.0）研究

数据综合应用川庆钻探公司生产运行系统（V2.0）研究

谢寅溥

川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院 610000

摘要：工程技术服务是石油勘探企业的主营业务，是油气勘探开发的重要组成部分，各个石油钻探企业都纷纷加强了信息化的建设，建设了各种信息系统，通过信息化手段提高工程技术服务的管理能力，实现生产的有效组织，从而达到提高工作效率，降低成本，增强市场竞争力的目的。为持续提升公司生产运行管理的数据共享应用能力，推进生产运行的数字化转型和智能化发展，还需要全面打通公司主营业务链的生产运行数据，在生产运行系统V1.0的基础上进一步梳理完善基于井筒工程的主营业务生产数据，推进录井、钻井液、海外业务、产能建设等生产运行系统的建设和数据整合，同时对已建成的生产运行系统的功能模块应用进行深化和完善。

关键词：大数据时代；生产运行系统V1.0；一体化平台;钻井数据采集；工程数字化;数据采集和共享；决策智能化;海外数据采集

Data comprehensive application research on production operation System (V2.0) of Chuanqing Drilling Company

Xie Yinpu（Chuanqing Drilling Engineering Co., LTD. Drilling and production engineering Technology Research Institute ）

Abstract：Engineering technical services is the main business of petroleum exploration and enterprise, is an important part of the oil and gas exploration and development, various oil drilling companies have strengthened the construction of informatization, the construction of all kinds of information system, through the information means to improve the management ability of engineering and technical services, realize the effective organization of production, to improve the work efficiency, reduce cost, The purpose of enhancing market competitiveness. In order to continuously improve the data sharing application capability of the company's production and operation management and promote the digital transformation and intelligent development of production and operation, it is necessary to comprehensively get through the production and operation data of the company's main business chain, and further organize and improve the production data of the main business based on wellbore engineering on the basis of the production and operation system V1.0. Promote the construction and data integration of production and operation systems such as logging, drilling fluid, overseas business and capacity construction, and deepen and improve the application of functional modules of the established production and operation system.

Keywords： Big data era; Production operation system V1.0; Integrated platform; Drilling data acquisition; Engineering digitization; Data acquisition and sharing; Intelligent decision making; Overseas data acquisition

川庆工程技术一体化平台通过多年的建设和应用，采集了大量的主营业务工程数据，是集钻井、录井、钻井液工程技术数据为一体的综合信息管理平台，目前已经完成了钻井数据采集、远程监控与辅助决策等系统，形成了一整套钻井数据采集和数据挖掘信息技术。平台通过近7年的建设，建立了井筒工程全生命周期的工程数字化平台，实现了井场跨专业的数据采集和共享，到达了远程工程信息监测监控、工程预警、远程工程技术支持与决策智能化。

（一）项目的前身

在大数据时代，传统竞争情报面临一系列挑战。首先，情报内容维护工作量大，信息采集和预处理往往需要大量的人员投入，且信息人员工作十分繁重、易产生操作性错误。其次，情报处理手段单一落后，现有的情报采集处理分析主要依靠人工方式和简单模型，难以进行复杂情报分析，且效率低下。再次，传统情报系统难以应对海量数据的挑战，尤其是无法存储和处理结构化、半结构化和非结构化数据。最后，传统情报系统还存在兼容性差问题，系统往往独立单一存在，普遍存在“信息孤岛”，难以真正实现跨系统的数据检索利用，导致信息资源利用程度不高，信息价值和作用远未发挥出来。【1】

生产运行系统V1.0通过一年半的建设，基于一体化平台搭建了川庆公司、二级单位、作业队三级生产运行平台，建立以井筒工程为主线的生产运行信息管理模式；完成了川东钻探、川西钻探、蜀渝公司等二级单位的生产运行系统的建设，实现生产组织的网络化，业务流程的规范化。

通过生产运行系统V1.0的建设，在平台基础上完善并整合了钻前、运输、队伍等生产管理信息，建立了围绕井筒工程的主要专业的生产运行管理三级平台，并上线运行，取得很好的使用效果，用户反响良好，得到集团公司的认可，有效推进了公司生产运行管理的无纸化和网络化，实现了“一次填报、多系统共享”的核心建设目标。生产运行系统借鉴了美国能源信息署（EIA）能源统计信息系统介绍的数据采集理念，虽在采集信息分类上有本质上的区别，EIA的内涵颇为广泛，但开发生产运行系统借鉴了其中数据填报、数据审核的理念，即EIA的统计调查采用 EPDRO 即个人计算机电子数据报表, 它的图形用户界面是由EIA的石油与天然气局开发的。PEDRO系统软件便于用户使用交互式数据输人屏幕和数据准确性验证系统, 直接将数据从个人电脑输入 EIA调查数据表中。通信程序作为系统的一部分将数据转移到EIA,并且核实数据传输的准确性。用户无需经过培训, 系统的安装、数据输入、数据处理和传输都由用户通过菜单选择完成。EIA,通过计算机软件和模型来检验相关数据是否吻合,自动检验数据的真伪, 对有问题的数据表格自动退回重填, 从而大大提高了工作效率并最大程度地保证数据的真实可靠性。IE A 的数据信息服务EIA,对公众发布信息时执行严格的标准, 以确保数据的客观性、实用性、完整性,并有较高的透明度和可重复性。【2】

为持续提升公司生产运行管理的数据共享应用能力，推进生产运行的数字化转型和智能化发展，还需要全面打通公司主营业务链的生产运行数据，在生产运行系统V1.0的基础上进一步梳理完善基于井筒工程的主营业务生产数据，推进录井、钻井液、海外业务、产能建设等生产运行系统的建设和数据整合，同时对已建成的生产运行系统的功能模块应用进行深化和完善。

数据处理为石油钻探工程中最重要的工作内容，由于在该项工程中会产生大量数据，应用人工处理的方式耗时耗力，并且处理精度无法完全保证。由于当前的很多信息技术为开放式系统，所以设计人员可以向该系统中键入大数据技术，实现对各类数据的高效处理，在短时间内指定优化后的方案，实现针对该工程的动态管理。信息技术在石油钻探工程中发挥的价值为能够大幅提升数据的处理精度和效率，提高工程管理质量。【3】

生产运行系统V2.0结合在V1.0研究中的经验教训，通过对川庆钻探公司各家二级单位的主营业务及生产流程展开的深入调研，不断改进技术策略，攻关每个技术重难点，终于实现了川庆生产运行系统的全覆盖。与此同时，通过开展页岩气区块以及海外业务数据回传等研究工作，丰富完善了公司数据内容体系，提升了公司整体数字化水平。

开发中英文两种版本的适用于国际工程公司海外现场的钻前、钻井、钻井液、录井、井下作业数据采集系统。”由于海外疫情形势严峻，同时受限于海外网络情况较差，经反复尝试后确定暂无法完成。

经调整，将内容变更为：“开发适用于国际工程公司的钻井、钻井液、井下作业数据报审功能模块”。目前，双方依照国际工程公司生产管理实际需求，结合硬件配置等多方因素，在网络较差区域采用Excel回传导入等替代方式，网络较好区域现接入EISS钻井作业数据采集离线端进行数据填报，已基本实现钻修日报报审功能等数据采集功能。

附图一：川庆钻探公司国际项目一体化平台界面图

（二）主要研究内容及目标

完成了川庆钻探工程有限公司旗下的10家处级单位生产运行系统开发，实现川庆公司二级单位生产运行系统全面覆盖。

建立起了流程化管理，累计开发完成90余条生产管理流程，实现了多种作业下的动态跟踪及综合分析，提升了决策效率及科学性。

（三）实现的经济效益

完成了油气板块生产运行系统建设，丰富了天然气产能建设部分的运行管理内容，实现了一体化平台与苏里格SCADA系统的数据对接融合。完成了10家二级单位生产运行系统开发，基本实现了川庆公司二级单位生产运行系统全覆盖，跨专业数据能够在线共享，线上管理留痕做到公司决策可溯源。实现了川庆公司国际工程生产运行系统基础功能开发，通过部署实时数据采集器、离线填报端、EXCEL回传导入等方式实现海外数据采集，钻试修日报和报审，能够生成相应周报月报等。

完成软件著作权登记3项：钻井车辆管理统计软件、钻井图示化及井队动态分布软件、钻井月计划审核发布软件。

《基于无人机的三维可视数字化井场展示与综合应用》在内的两篇论文已获得国家信息中心主办杂志《信息系统工程》录用通知。

（四）主要研究成果

优化升级生产流程化管理系统，采用工作流引擎技术，通过重构和优化业务流程模式，与川庆一体化平台深度融合，使生产组织全部线上完成，消除了中间环节，实现了生产组织数字化，业务流程规范化。

首次搭建了川庆钻探公司油气产能建设版块生产运行管理系统，丰富了天然气管道、采气场站等管理内容，与苏里格SCADA系统数据无缝对接，实现数字化管理。

首次进行川庆钻探公司海外业务生产运行基础功能开发，实现土库曼斯坦国钻井现场录井实时数据采集、远程传输和报表自动生成，提升川庆公司国际业务数字化管理水平。

附图二：功能模块图

（五）主要技术创新点

针对不同细分专业和二级生产单位的业务特点，应用数据中台技术及微服务架构，针对性开发生产运行管理模块，适应不同专业生产个性化管理需求。

依托一体化平台打通跨专业信息通道，将川庆公司旗下三家主要生产运行单位纳入统一管理，实现全产业链生产运行数据融合。

附图三：主界面图

（六）获得的经济效益

自系统推行以来，在川庆钻探机关部室、25个后辅单位、324支钻井队和456支试修压裂队均已全面推广应用。用户注册人数超过9000人，点击率达10000次/月，共发起流程30000余条，在线处理生产信息6357次，处理率100%，减少现场填报工作量70%。

同时该系统为川庆钻探公司在钻机调度、生产运行管理、应急等多方面提供有力支持，促进生产模式的转变，自动生成各类报表，节省人工费用。生产效率提高了5%，创造间接效益超过3亿元。及时预警并成功远程处置了63起井控险情，杜绝了重大事故发生，具有显著的经济效益。

（七）生产运行系统现状

川庆工程技术一体化平台通过多年的建设和应用，采集了大量的主营业务工程数据，是集钻井、录井、钻井液工程技术数据为一体的综合信息管理平台，目前已经完成了钻井数据采集、远程监控与辅助决策等系统，形成了一整套钻井数据采集和数据挖掘信息技术。生产运行系统V1.0通过一年半的建设，基于一体化平台搭建了川庆公司、二级单位、作业队三级生产运行平台，建立以井筒工程为主线的生产运行信息管理模式；完成了川东钻探、川西钻探、蜀渝公司等二级单位的生产运行系统的建设，实现生产组织的网络化，业务流程的规范化，系统上线后取得了良好的使用效果。

（八）国内外相关技术现状及发展趋势

在信息技术迅猛发展的今天，充分利用信息技术改善管理水平，加快进行信息化建设是各油田和专业化公司实现经营战略的一项重要工作。工程技术服务是石油勘探企业的主营业务，是油气勘探开发的重要组成部分，各个石油钻探企业都纷纷加强了信息化的建设，建设了各种信息系统，通过信息化手段提高工程技术服务的管理能力，实现生产的有效组织，从而达到提高工作效率，降低成本，增强市场竞争力的目的。

附图四：国内外相关技术发展现状对比图

中国石油集团在信息化建设中提出坚持“六统一”原则，按照“一个整体、两个层次”要求，大力推进数字化、可视化、自动化、智能化发展，各业务领域信息系统应用逐步深入，通过多个阶段的建设，基础设施和网络安全保障能力不断提升，信息化管理全面加强，信息化整体水平不断提供，对中国石油集团公司高质量发展的支撑作用日益显著。

从2007年开始，中国石油集团公司先后在工程技术业务内建设生产运行管理系统（A7），A7项目由于受多方因数的制约，只实现了生产报表的统一发布；但并未实现真正意义上的生产运行信息智能管理。目前中石油所有的油服企业的生产管理都没有超越目前A7，基本都停留报表模式上。2017年在A7 2.0建设时，将A7、A12项目整合成为工程技术一体化项目，旨在支撑远程作业支持中心运行。2019年6月中油油服启动工程作业智能支持系统—KeepDrilling的建设，该系统是在A7/A12统建系统基础上，以川庆钻探一体化平台为蓝本，优选整合其他企业同类系统优秀功能，建设与应用的中油油服远程作业支持系统。

国外油服在90年代就利用信息化，开展钻井生产资源最优分配的模式，BPAmoco，Texaxo和EnterpriseOil等著名石油公司都已实现了一体化的数据管理和决策支持信息系统，有力地支持了公司决策，大大提高了生产效率，有效地降低了生产成本。

附图五：KeepDrilling模拟系统

（九）结语

随着信息技术的不断更新与进步，数据存储成本直线下降、计算能力迅速增强，网速大幅提升，企业信息和数据获取越来越多、越来越快捷且整体获取成

本大幅度降低。企业为了创造更多的业务价值、提升创新能力和决策能力，急迫希望有效地获取和管理所需的庞大信息和数据，进而催生了竞争情报大数据时代的到来。

石油行业先进的企业对信息技术在生产运行环节中创造的价值认识明确，在实时数据采集、设备远程监控和控制方面的信息应用已十分普及，集成的分析和决策体系框架清楚，生产运行分析功能完善，通过战略分析、业绩评价、管理分析实现辅助决策功能,为公司创造了巨大的财富。

通过将信息技术与业务融合，实现系统集成与业务协同，集成共享，深化应用，提升价值，是企业信息化发展的趋势。

【1】林东龙 周大通 戴倚霞 侯新然 利用大数据技术开发全球能源信息系统——中石油的实践【J】,石油天然气工业2019第15卷第2期  2019年4月 P24Using Big Data Technology to Develop Global Energy Information System

——the Practice of China National Petroleum Corporation ，LIN Donglong, ZHOU Datong, DAI Yixia, HOU Xinran

【2】杨朝红 崔 洁 美国能源信息署（EIA）能源统计信息介绍【J】，国际石油经济2007年7月

【3】赵琪  信息技术在石油钻探工程中的应用【J】石油天然气工业  2019年4月P111