水平井遠程傳輸與實時監(jiān)控系統(tǒng)

杜 強

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司，黑龍江 大慶 163411）

0 前言

以往，水平井的鉆井過程中，每一口井需要現(xiàn)場駐兩名地質(zhì)技術(shù)人員進行實鉆跟蹤，并且需要攜帶大量的資料、數(shù)據(jù)及計算機。近年來，隨著水平井數(shù)量的逐年增加，駐井的技術(shù)人員人力已不能滿足現(xiàn)場需要，經(jīng)常需要一人同時管理監(jiān)控多口水平井。并且當現(xiàn)場鉆遇復(fù)雜情況時，往往需要停鉆等地質(zhì)專家上井分析解決，耽誤工時。國外的一些石油公司相繼實現(xiàn)了以多種通訊手段進行水平井數(shù)據(jù)的實時傳輸，并建立了遠程指揮與實時分析中心。

1 水平井遠程傳輸

井場數(shù)據(jù)遠程傳輸技術(shù)是近年來石油勘探開發(fā)領(lǐng)域中的重要支持技術(shù)之一，實現(xiàn)水平井的數(shù)據(jù)遠程傳輸，首先要現(xiàn)場的傳輸機器接收并解析由儀器發(fā)送的實時數(shù)據(jù)。水平井現(xiàn)場隨鉆產(chǎn)生的數(shù)據(jù)種類較多，包括綜合錄井儀數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)、隨鉆測井數(shù)據(jù)（LWD）。采用數(shù)據(jù)監(jiān)聽技術(shù)可將所要傳輸?shù)木畧鰧崟r采集處理的各參數(shù)數(shù)值在局域網(wǎng)環(huán)境下以低于秒級采集間隔進行自動獲取，然后保存到制定的數(shù)據(jù)庫中。[1]不同儀器數(shù)據(jù)的格式不盡相同，需要編碼后進行發(fā)送。編碼的方式應(yīng)該具有壓縮性強、格式統(tǒng)一和操作簡單的特點，編碼后的數(shù)據(jù)為一個定長的數(shù)據(jù)包。[2]目前，國內(nèi)外主流綜合錄井儀、LWD儀器都可用wits編碼的格式進行數(shù)據(jù)發(fā)送。為滿足實時性與真實性的反應(yīng)現(xiàn)場參數(shù)的變化情況，綜合錄井儀的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)為時間觸發(fā)發(fā)送，間隔設(shè)為5s；LWD的數(shù)據(jù)傳輸間隔設(shè)為井深觸發(fā)與時間觸發(fā)的并行觸發(fā)發(fā)送，井深觸發(fā)為每鉆進0.1m發(fā)送一條數(shù)據(jù)，時間觸發(fā)為每30s發(fā)送一條數(shù)據(jù)；地質(zhì)類的數(shù)據(jù)為非實時性數(shù)據(jù)，采用人為干預(yù)或定時的方式進行發(fā)送。

監(jiān)管的作用之一就是提高財務(wù)報告的可比性。由于公司管理層存在操縱財務(wù)報告的動機，所以外部財務(wù)報告的監(jiān)管是必要的，而被嚴格監(jiān)管下的財務(wù)報告的可比性是一個十分普遍且持續(xù)的問題。

現(xiàn)場傳輸計算機通過數(shù)據(jù)監(jiān)聽設(shè)備接收到信息后，解析為數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)存儲到本地現(xiàn)場數(shù)據(jù)中心ORACLE數(shù)據(jù)庫中，供現(xiàn)場的技術(shù)人員分析應(yīng)用，同時遠程傳輸一份數(shù)據(jù)到基地ORACLE數(shù)據(jù)庫，供基地地質(zhì)專家監(jiān)控分析。當遠程傳輸中斷時，遠程傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以文件形式進行數(shù)據(jù)緩存，待遠程傳輸恢復(fù)時，將緩存數(shù)據(jù)發(fā)送回基地ORACLE數(shù)據(jù)庫。在遠程傳輸?shù)姆绞缴希覀冞x擇了通訊衛(wèi)星。這種傳輸方式需要有衛(wèi)星通道和衛(wèi)星的地面站，它的特點是信號穩(wěn)定、可移動性強、適用于偏遠地區(qū)、不受傳輸距離的限制，并且我們對其單獨組網(wǎng)，安全性高，是野外偏遠施工現(xiàn)場與基地進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖走x數(shù)據(jù)通訊方式。

2 水平井遠程實時監(jiān)控

水平井的遠程實時監(jiān)控分為3個方面：一是對綜合錄井實時數(shù)據(jù)、工程數(shù)據(jù)以及LWD數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測；二是通過對本井斜深曲線到垂深曲線的轉(zhuǎn)換，與鄰井進行多井對比，預(yù)測著陸點深度；三是通過對實鉆井軌跡與地質(zhì)模型的監(jiān)控，進行水平井的遠程監(jiān)控。

2.1 水平井遠程監(jiān)測

當浙江國威智能設(shè)備有限公司董事長林孝國，謙虛而不失自豪地談起公司的發(fā)展、產(chǎn)品的特點之時，過往25年，國威在激蕩的市場經(jīng)濟、翻天覆地的印刷業(yè)中，以裁切設(shè)備為本尋突破、求發(fā)展的故事，徐徐展開。

四是技術(shù)要求高，質(zhì)量難保證。中藥材的藥性受地理、生態(tài)等因素如緯度、海拔、地形地貌、光照、氣溫、土壤和降水的影響，這些環(huán)境條件對中藥材生長都起著決定性作用。如果不按照技術(shù)要求隨意種植，既影響品質(zhì)，又易遭到病蟲害侵襲。中藥材對栽培技術(shù)要求嚴格，特別是隨著中藥材生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(GAP)的試行，對中藥材生產(chǎn)技術(shù)要求更為嚴格，對達不到GAP要求的，不能進入下一道生產(chǎn)環(huán)節(jié)，生產(chǎn)的藥材就是廢品。同時，中藥材抗病蟲性較差，極易受病蟲害侵襲，加上我縣農(nóng)戶一般都把中藥材作為農(nóng)作物生產(chǎn)的“附帶物”進行栽培，憑經(jīng)驗管理中藥材，有的產(chǎn)量很低，有的品質(zhì)達不到要求，沒有更新品種的觀念，品種退化嚴重。

水平井遠程監(jiān)測系統(tǒng)讀取通過遠程傳輸技術(shù)傳回基地服務(wù)器的各項數(shù)據(jù)，在基地監(jiān)測各水平井施工現(xiàn)場的工程參數(shù)，分析水平井鉆進狀態(tài)，通過曲線顯示、單記錄條顯示以及表格顯示將各項工程數(shù)據(jù)實時的或以回放形式呈現(xiàn)給監(jiān)控人員，使得監(jiān)控人員在基地即可對現(xiàn)場進行工況分析。

2.2 水平井多井對比

在水平井的著陸點控制過程中，需要實時地進行水平井的多井對比分析及預(yù)測著陸點深度。通過讀取并計算基地服務(wù)器中水平井的井斜數(shù)據(jù)，將隨鉆測量的氣測數(shù)據(jù)、鉆時、LWD隨鉆測井數(shù)據(jù)、巖屑等數(shù)據(jù)的斜深曲線圖轉(zhuǎn)換成垂深曲線圖，與鄰井進行多井對比，逐一確定本井鉆遇的標志層，預(yù)測本井的著陸點深度，直至軌跡在目的層著陸。

2.3 水平井水平段跟蹤

基地技術(shù)人員將服務(wù)器上的各項隨鉆數(shù)據(jù)同步到監(jiān)控機器后，將實鉆數(shù)據(jù)投到地質(zhì)模型中，判斷當前軌跡在層中的位置，如果實鉆資料與地質(zhì)模型不符，應(yīng)當立即修正地質(zhì)模型，并計算一條待鉆井軌跡引導(dǎo)井軌跡回到或繼續(xù)在油層中穿行。

3 結(jié)論

該套系統(tǒng)在實際應(yīng)用中不斷完善，取得了良好的應(yīng)用效果，遠程傳輸技術(shù)為基地的技術(shù)人員提供了實時可靠的數(shù)據(jù)，遠程監(jiān)控加強了基地與現(xiàn)場的溝通，當鉆遇到復(fù)雜情況時，地質(zhì)專家也無需上井，在基地即可遠程決策指揮，節(jié)約了施工時間，節(jié)省了人力資源，加快了水平井的施工速度，達到了降本增效的目的。

[1]宋慶彬，孟令蒲，趙恩普，等.集合化井場信息遠程傳輸系統(tǒng)簡介[J].錄井工程，2008，19（2）：50-53.

[2]劉瑞文，郭學(xué)增.鉆井數(shù)據(jù)實施遠程傳輸系統(tǒng)研制[J].石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2000，24（3）：7-8.