海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

郭凱偉 肖劍 王偉

【摘要】? ? 海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)受現(xiàn)場(chǎng)辦公條件、管理制度等的影響，一直依賴(lài)于手工填寫(xiě)的Excel報(bào)表。近年來(lái)隨著信息化的推進(jìn)，解決鉆井液作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、管理和應(yīng)用成為最迫切的一項(xiàng)任務(wù)。海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)從現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際業(yè)務(wù)出發(fā)，以B/S和C/S架構(gòu)相結(jié)合的方式，部署于海油云服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)鉆井液數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)于一體。

【關(guān)鍵詞】? ? 鉆井液? ? 數(shù)據(jù)采集? ? B/S與C/S架構(gòu)? ? 信息系統(tǒng)

[Abstract]：The data of offshore drilling fluid operation is affected by the office conditions and management system， and always depends on paper reports.With the advancement of information technology in recent years， it has become the most urgent task to solve the problem of collecting， managing and applying drilling fluid operation site data.Offshore drilling fluid operation data management system starts from the actual business on site.It combines B/S and C/S architecture and is deployed in cloud service， so as to realize the integration of drilling fluid data acquisition， data management and data service.

Key words： drilling fluid; data acquisition; B/S and C/S architecture; information system.

引言：

鉆井液被譽(yù)為鉆井工程的血液，對(duì)鉆井工程有非常重要的影響，而鉆井液的設(shè)計(jì)和施工水平的高低主要取決于鉆井液理論及處理劑的研究，與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用。前者主要依托于理論及材料的研究，后者主要依靠有經(jīng)驗(yàn)專(zhuān)家的講授，但畢竟有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)家只是少數(shù)，而且受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、辦公條件等的影響，多以手工填寫(xiě)的Excel表保存，有些重要的數(shù)據(jù)、方案、總結(jié)等沒(méi)有記錄，導(dǎo)致這些極為寶貴的資料沒(méi)有得到有效的保存和利用。故解決鉆井液作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)及管理成為了海洋石油鉆井工程中最迫切的需求之一。

近年來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和海上通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提升，及中國(guó)海洋石油集團(tuán)有限公司對(duì)數(shù)字化、信息化的發(fā)展要求，鉆井液資料作為后期施工作業(yè)的第一手參考資料，對(duì)后續(xù)鉆井的設(shè)計(jì)、施工都有著重要的借鑒和指導(dǎo)意義。設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)一套具有海上特色，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)服務(wù)的鉆完井液數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)勢(shì)在必行。

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)合行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際工作流程，海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)需求：1.數(shù)據(jù)采集，主要包括單井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、日作業(yè)情況、井身結(jié)構(gòu)、井徑數(shù)據(jù)、材料消耗等生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)的采集錄入;2.數(shù)據(jù)管理，主要包括數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值和數(shù)據(jù)正確性檢查規(guī)則的制定與發(fā)布、數(shù)據(jù)的出入庫(kù)管理;3.數(shù)據(jù)服務(wù)，主要包括數(shù)據(jù)檢索查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)分析等，并生成相關(guān)的技術(shù)總結(jié)、報(bào)告。

因鉆井現(xiàn)場(chǎng)具有流動(dòng)性大、網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全，通信質(zhì)量良莠不齊，為了保證現(xiàn)場(chǎng)工程師能隨時(shí)隨地使用使用軟件，海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)由“鉆井液井場(chǎng)管理”軟件和 “鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)”兩部分組成。

“鉆井液井場(chǎng)管理”軟件采用C/S架構(gòu)的主機(jī)終端模式開(kāi)發(fā)，主要面向海上鉆井現(xiàn)場(chǎng);為了保證現(xiàn)場(chǎng)泥漿工程師能隨時(shí)使用軟件，離線模式下也可以運(yùn)行，錄入的數(shù)據(jù)會(huì)先保存在個(gè)人電腦中，網(wǎng)絡(luò)暢通時(shí)再上傳。

“鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)”采用B/S架構(gòu)開(kāi)發(fā)，主要面向基地的生產(chǎn)管理人員，進(jìn)行數(shù)據(jù)的審核瀏覽、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定與下發(fā)、用戶(hù)管理等。

1.2網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)部署于海油云服務(wù)器上，通過(guò)海油內(nèi)網(wǎng)和服務(wù)器互聯(lián)。在海上鉆井平臺(tái)， 現(xiàn)場(chǎng)泥漿作業(yè)工程師通過(guò)鉆井液井場(chǎng)管理軟件錄入數(shù)據(jù)，接入海油內(nèi)網(wǎng)后與海油云服務(wù)器互連，并將錄入的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器中，同時(shí)軟件會(huì)自動(dòng)下載最新的升級(jí)包、標(biāo)準(zhǔn)值等數(shù)據(jù)?；仨?xiàng)目經(jīng)理、管理人員等通過(guò)鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)，接入海油內(nèi)網(wǎng)也可方便、快速的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)、瀏覽及使用。

1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

鑒于對(duì)安全性、兼容性等方面的考慮，本系統(tǒng)采用Oracle 12C作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù)?；跇I(yè)務(wù)需求和與其他系統(tǒng)的交互關(guān)系，將本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)分為鉆井液數(shù)據(jù)采集庫(kù)和標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。

采集庫(kù)主要用于存儲(chǔ)采集的作業(yè)原始數(shù)據(jù)，來(lái)源于現(xiàn)場(chǎng)鉆完井液工程師通過(guò)“鉆井液井場(chǎng)管理”軟件錄入、上傳的數(shù)據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)主要用于存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)治理、審核的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，來(lái)源于經(jīng)基地項(xiàng)目經(jīng)理、主管審核，系統(tǒng)管理員抽檢合格后的數(shù)據(jù);同時(shí)提供數(shù)據(jù)檢索、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表及數(shù)據(jù)接口服務(wù)。

二、系統(tǒng)的主要功能

海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的兩個(gè)組成部分的功能架構(gòu)如下圖2所示。

2.1鉆井液井場(chǎng)管理軟件

鉆井液井場(chǎng)管理軟件主要包括文件、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)告總結(jié)、輔助計(jì)算五大功能模塊。

文件模塊主要實(shí)現(xiàn)新建井、打開(kāi)歷史井、上傳數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)記錄系統(tǒng)日志，接受資料審核結(jié)果的通知。

數(shù)據(jù)管理模塊主要對(duì)具體單井的作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入管理，包括單井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、鉆井液作業(yè)過(guò)程中的日度數(shù)據(jù)、鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)生的事故與復(fù)雜情況、鉆井工程的概況等。

統(tǒng)計(jì)分析模塊主要以圖表的形式對(duì)單井的鉆井液材料消耗情況、成本、時(shí)效、設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，同時(shí)也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽。

報(bào)告總結(jié)模塊主要是根據(jù)填報(bào)的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動(dòng)生成鉆井液作業(yè)日?qǐng)?bào);提供技術(shù)總結(jié)、完井總結(jié)模塊，以半自動(dòng)的方式提供服務(wù)。

計(jì)算工具模塊主要包括已有標(biāo)準(zhǔn)值的查詢(xún)、鉆井液配漿計(jì)算、計(jì)量單位換算等功能。

2.2鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)

鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)審核、標(biāo)準(zhǔn)管理、系統(tǒng)管理三大功能模塊。

數(shù)據(jù)審核模塊，按照基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、日作業(yè)數(shù)據(jù)、事故和復(fù)雜情況等不同的類(lèi)別展示數(shù)據(jù)，方便管理者瀏覽、審核。

標(biāo)準(zhǔn)管理模塊，分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和鉆井液兩大類(lèi)，目前包括42個(gè)小類(lèi)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求增減。

系統(tǒng)管理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶(hù)管理、角色分配、權(quán)限設(shè)置、密碼重置等功能。

三、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具

海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用SSH架構(gòu)技術(shù)，B/S端采用C##語(yǔ)言編寫(xiě)，C/S端采用Java語(yǔ)言編寫(xiě)。通過(guò)使用HTTP協(xié)議和AJAX異步請(qǐng)求等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從前端數(shù)據(jù)錄入到后端數(shù)據(jù)處理的交互操作，不僅提高開(kāi)發(fā)效率，同時(shí)盡量維護(hù)系統(tǒng)界面統(tǒng)一性和便捷性，并保證系統(tǒng)的輕量化運(yùn)行。

數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和Web服務(wù)器均采用Microsoft Windows Server 2012 R2操作系統(tǒng)?？紤]到鉆井現(xiàn)場(chǎng)的辦公環(huán)境，本系統(tǒng)滿(mǎn)足在Microsoft Windows 7、Windows 8和Windows 10等操作系統(tǒng)上的運(yùn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)根據(jù)海上鉆井的實(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)設(shè)計(jì)，采用B/S與C/S混合架構(gòu)的方式，不僅充分發(fā)揮了B/S與C/S模式的各自特點(diǎn)，還集合了兩種架構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)了鉆井液數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)于一體。目前系統(tǒng)在鉆井現(xiàn)場(chǎng)和基地生產(chǎn)管理部門(mén)都運(yùn)行良好，很好的滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)工程師和基地管理人員的需求，切實(shí)提高了鉆井液數(shù)據(jù)管理的信息化水平。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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