石油钻井工程数据库的建设与应用系列五

【摘 要】世界石油勘探开发的发展趋势,是以自动化、信息化、实时化、集成化、智能化为特点,向数字化方向全面发展,目的是增加产量、降低成本、提高经济效益.数字化的基础是数据库的建设及应用.

【关 键 词 】石油钻井；数字化；数据库建设

0 前言

以上四期《石油钻井工程数据库的建设与应用系列》讲述了石油钻井工程数据库和钻井辅助决策平台建设的重要性.讲到第一个层面是数据实时采集系统,第二个层面是由数传模块将数据无线传输给井队值班房计算机,经过数据处理以图表的形式在计算机上显示出来,然后通过网络传输到钻井公司及总公司的数据库,即可实现钻井参数的实时监测和数据共享；第三个层面是数据分析及决策系统.目前国内数据分析系统即各种计算机分析软件的开发是短板,本期介绍石油钻井工程参数数据库的未来发展趋势.

1.钻井工程参数数据库和辅助决策平台建设的现状

《SY/T 5705-1995 石油钻井工程数据库文件格式》中钻井数据库共设计了数百个数据表,数千个数据项,但主要是手工录入数据.随着钻井监测技术和计算机技术的发展,现在已经有好多工程参数实现了在线实时监测,不能适应现在钻井综合数据库的需要,因此需要将钻井工程数据库的显示界面分为工程参数实时监测数据部分和人工输入的数据部分.

1.1 钻井综合数据库设计与实现

数据库以井的工程生命周期为路线,包括钻井、录井、测井、完井、交井的全部数据以及形成上报统计钻井资料的数据.既能够适应高速发展的钻井系统现状,同时又需具有较好的扩充能力.

《SY/T 5705-1995 石油钻井工程数据库文件格式》中钻井数据库共设计了数百个数据表,数千个数据项,可分为钻井标准数据库、钻井编码数据库、钻井工程设计数据库、钻井IADC报表数据库、钻井工程数据库、钻井实时数据库、钻井井史数据库等大类,但主要是手工录入数据.随着钻井监测技术和计算机技术的发展,现在已经有好多工程参数实现了在线实时监测,因此需要将钻井工程数据库的显示界面分为工程参数实时监测数据部分和人工输入的数据部分.

1.2 基于实时监测系统基础上的数据分析及决策系统

钻井辅助决策平台的核心就是一个综合的实时决策系统,在钻井实时监测系统的基础上,由专家诊断系统、钻井辅助设计系统、钻井生产指挥系统和事故与复杂情况处理系统等软件构成.

2.石油钻井工程参数数据库的未来发展趋势

上面讲到国内数据分析系统即各种计算机分析软件的开发是短板,因此未来的发展方向是工程技术人员与计算机工程技术人员的协作,开发不同的数据分析系统即各种计算机分析软件.

2.1 钻井综合数据库的整合

目前物探、地质、钻井、泥浆、固井、测井、井下作业等公司还各自为战,必须将数据库进行整合,实现数据共享,才能使各方面专家集思广益,发挥数据库综合实时决策系统平台的作用.

2.2 油气钻井设计软件

开发新的设计软件,采用部颁标准数据库格式及《钻井手册（甲方）》中所提供的设计方法,与地质资料数据库及区块井史数据库联网,形成高质量的钻井工程设计书,其功能包括：直井/定向井设计、轨迹剖面设计、实钻数据处理及待钻井眼轨迹设计、丛式井防碰扫描计算及绘图、根据油气层进行钻井液设计等.

2.3 轨迹控制分析系统软件的开发

轨迹控制分析系统软件是根据地质资料数据库数据,用计算机分析软件结合计算机动画技术开发而成,可以使钻井和油藏地质人员通过仿真及CAD图像显示我们无法看到的油气层,清晰显示油气层、油水边界等等；特别是打定向井时,应用三维可视化仿真技术模拟油气层,使井眼尽量长的在油气层中穿过,保证钻头自如地追踪并钻达有效的油藏目标,以提高油田开发效率,降低勘探和开发成本.

随着无线随钻测量仪器MWD的推广使用,为了控制井眼轨迹,使实钻井眼轨迹与设计井眼轨迹相吻合,需要将井眼轨迹以及其他有关的钻井参数用图形和数据三维可视化地显示出来,便于现场工程技术人员直观地掌握和分析钻头所在位置以及井下导向工具对井眼轨迹的控制情况,需研制高精度的地面监控和井眼轨迹仿真CAD三维系统软件,该系统是旋转导向钻井系统的指挥中心.能实时监控井下导向工具,控制井眼轨迹按设计的轨迹逼近靶区并中靶.在导入设计数据和实时采集 MWD上传的实钻数据的基础上能进行设计井眼和实钻井眼的轨迹描述、 轨迹偏差分析和轨迹修正设计、进而计算出井下导向马达轨迹控制参数及相应的发出控制指令.

2.4 随钻分析系统软件的开发

随钻技术（随钻测量、随钻测井、随钻压力和温度预测、随钻地震等）在我国的引入,尤其是近钻头地质测量系统的研制成功和推广应用,随之数据分析系统即各种计算机分析软件的开发迫在眉睫.

3.结束语

目前国内还没有形成全国联网的钻井综合数据库,缺乏对数据的更深层次分析处理、综合利用能力,以及对钻井全过程的协同管理与指挥功能,钻井数据的自动采集率低、实时性差,虽然钻井实时监测系统已经研究成功,但推广到大部分钻井队尚需时日,因此钻井的智能化程度还很低.此外,在设计方面,国内钻井设计软件主要从欧美各大公司进口,几乎没有自己的仿真三维CAD软件.因此,与国外钻井信息系统相比还存在很大差距,与国内钻井行业的自身要求仍然不相适应,任重道远,同志尚需努力.

【参考文献】

[1]张海平.钻井工程数据库[J].石油钻采工艺,1987（06）：60-67.

[2]《钻井手册（甲方）》编写组.钻井手册（甲方）[M].石油工业出版社,1990.

[3]石油勘探开发研究院钻井工艺研究所,西南石油学院开发系,江汉石油管理局钻井处,大港油田管理局钻井处.SY/T 5705-1995 石油钻井工程数据库文件格式[S].石油工业出版社,1995.

[4]钱浩东,龚俊,彭轼,张帆.国内钻井数据库现状及发展应用前景[J].钻采工艺,2010（01）：25-28.

[责任编辑：汤静]