錄井?dāng)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸技術(shù)應(yīng)用探討

侯慶香

（大慶鉆探工程公司地質(zhì)錄井一公司信息中心衛(wèi)星室,黑龍江 大慶 163000）

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油工業(yè)也取得了飛速的發(fā)展，我國(guó)油田企業(yè)不斷推進(jìn)信息化及數(shù)字化建設(shè)，各種先進(jìn)的信息化技術(shù)在石油勘探與開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)階段油田企業(yè)迫切要求及時(shí)掌握石油勘探和生產(chǎn)的信息，以便對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)的調(diào)度和嚴(yán)格的把控，這需要大量的勘探和開發(fā)數(shù)據(jù)作為支撐，數(shù)據(jù)傳輸與信息交流顯得尤為重要。錄井衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)將錄井現(xiàn)場(chǎng)的各種信息傳送回基地，以便后線管理和技術(shù)人員及時(shí)掌握錄井現(xiàn)場(chǎng)勘探情況，作出指導(dǎo)和決策，衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)在石油勘探中發(fā)揮重要的作用。

1 衛(wèi)星傳輸?shù)脑谑涂碧街械淖饔?/h2>

在油田勘探過(guò)程中，鉆井及地質(zhì)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息受到了各方關(guān)注，及時(shí)準(zhǔn)確的地將錄井現(xiàn)場(chǎng)第一手勘探成果資料傳輸?shù)礁鲉挝痪哂兄匾饬x，以便各方及時(shí)了解鉆井現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，為下步指導(dǎo)勘探、生產(chǎn)決策及部署提供依據(jù)。然而，鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)多在偏遠(yuǎn)地區(qū)，甚至是人跡罕至的沙漠、隔壁地區(qū)，這些地方缺乏電信網(wǎng)絡(luò)條件，給數(shù)據(jù)傳輸及信息交流帶來(lái)了難題。在這種情況下，采用衛(wèi)星進(jìn)行信號(hào)傳輸很有必要，衛(wèi)星傳輸技術(shù)通過(guò)近地軌道衛(wèi)星進(jìn)行信號(hào)傳輸，傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋范圍大，且不受地理?xiàng)l件限制。目前，新型的衛(wèi)星傳輸設(shè)備體積小、組網(wǎng)靈活、簡(jiǎn)單易操作、搬運(yùn)方便、使用維護(hù)成本低，適用于鉆井、錄井施工現(xiàn)場(chǎng)，在數(shù)據(jù)傳輸方面，不僅能夠傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，還能傳輸圖像業(yè)務(wù)及交互式高速數(shù)據(jù)的石油勘探綜合業(yè)務(wù)，為鉆井、錄井現(xiàn)場(chǎng)與后線各單位建立了通訊橋梁，為指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)勘探及生產(chǎn)提供了重要的決策依據(jù)。

2 現(xiàn)場(chǎng)硬件及網(wǎng)絡(luò)組成

錄井現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)硬件主要由衛(wèi)星、衛(wèi)星服務(wù)器、衛(wèi)星路由器組成，衛(wèi)星連接衛(wèi)星服務(wù)器，然后服務(wù)器連接到衛(wèi)星路由器上。錄井現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)終端主要有地質(zhì)計(jì)算機(jī)和綜合錄井儀，地質(zhì)計(jì)算機(jī)直接連接衛(wèi)星路由器，將地質(zhì)數(shù)據(jù)表通過(guò)衛(wèi)星傳輸會(huì)基地。綜合錄井儀采集機(jī)和服務(wù)器連接到綜合錄井儀路由器上，然后連接到衛(wèi)星路由器，實(shí)現(xiàn)將綜合錄井儀數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星實(shí)時(shí)傳輸會(huì)基地。錄井現(xiàn)場(chǎng)硬件部署如下圖1 所示。在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸軟件安裝在衛(wèi)星服務(wù)器上，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸軟件采集地質(zhì)數(shù)據(jù)和綜合錄井儀數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)傳輸會(huì)基地，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步共享，方便基地及時(shí)了解錄井現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，為指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)提供依據(jù)。

圖1 錄井現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)星傳輸硬件部署

3 數(shù)據(jù)傳輸軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 數(shù)據(jù)傳輸軟件總體設(shè)計(jì)

依托井場(chǎng)部署的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)實(shí)時(shí)采集接口采集綜合錄井儀實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過(guò)定時(shí)采集地質(zhì)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、加密后，通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳送回基地，傳送回指定的服務(wù)器，在基地服務(wù)器上接受數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)井下解密、解壓、儲(chǔ)存，然后向后線相關(guān)單位發(fā)送數(shù)據(jù)，保障及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)油氣層、安全高效鉆井。

為此，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模塊分為數(shù)據(jù)采集初始化設(shè)置、數(shù)據(jù)采集與傳輸、WITS 發(fā)送、輔助功能等。其中，數(shù)據(jù)采集初始化模塊可以進(jìn)行井號(hào)設(shè)置、綜合錄井儀選型、采集參數(shù)配置、地質(zhì)數(shù)據(jù)采集設(shè)置、IP 設(shè)置等，數(shù)據(jù)采集傳輸模塊實(shí)時(shí)采集綜合錄井儀數(shù)據(jù)和定期采集地質(zhì)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)向基地發(fā)送各項(xiàng)數(shù)據(jù)；WITS 發(fā)送提供數(shù)據(jù)通信功能；輔助功能包括鉆井狀態(tài)設(shè)定、數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)置、在線通信、文件傳輸?shù)裙δ堋?/p>

3.2 綜合錄井儀實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集

錄井現(xiàn)場(chǎng)使用的綜合錄井儀類型較多，目前常用的有DQL 綜合錄井儀、ALS 綜合錄井儀、CMS 綜合錄井儀、SK2000綜合錄井儀、DML 綜合錄井儀等，為了能夠?qū)崟r(shí)采集各種綜合錄井儀數(shù)據(jù)，采集軟件設(shè)置了儀器型號(hào)選取界面，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的綜合錄井儀，由于不同綜合錄井儀參數(shù)有差別，采集軟件提供參數(shù)配置功能，能夠根據(jù)需要設(shè)置參加參數(shù)。圖2 為實(shí)時(shí)參加綜合錄井儀數(shù)據(jù)示意圖，針對(duì)不同的綜合錄井儀編制了不同接口。

ALS 綜合錄井儀。ALS 綜合錄井儀提供了標(biāo)準(zhǔn)的Wits0數(shù)據(jù)發(fā)送協(xié)議，在ALS 綜合錄井儀中配置一個(gè)Wits0 發(fā)送任務(wù)，采集軟件實(shí)時(shí)接受ALS 儀器數(shù)據(jù)，方便采集軟件直接接受數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)ALS 綜合錄井儀數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集。

CMS、DQL 綜合錄井儀。該型綜合錄井儀采用Udp 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，Udp 傳輸協(xié)議通過(guò)定時(shí)向綜合錄井儀局域網(wǎng)44444端口發(fā)送Udp 二進(jìn)制數(shù)據(jù)，方便第三方接受數(shù)據(jù)。采集軟件接口編寫了UDP 數(shù)據(jù)幀聽服務(wù)程序，當(dāng)幀聽到綜合錄井儀發(fā)送的二進(jìn)制數(shù)據(jù)時(shí)，接受二進(jìn)制數(shù)據(jù)并進(jìn)行解包，實(shí)現(xiàn)對(duì)CMS 綜合錄井儀數(shù)據(jù)的采集。DQL 綜合錄井儀數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和CMS 相同，故采集接口也相同。

WELLStar 綜合錄井儀數(shù)據(jù)采集接口。WELLStar 綜合錄井儀采用數(shù)據(jù)廣播的方式向綜合錄井儀局域網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)，為此，采集軟件編制了廣播數(shù)據(jù)監(jiān)聽程序，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)聽WELLStar 數(shù)據(jù)，監(jiān)聽到廣播數(shù)據(jù)后接受并傳輸數(shù)據(jù)。

圖2 綜合錄井儀實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集原理圖

（4）SK2000 綜合錄井儀數(shù)據(jù)接口。SK2000 綜合錄井儀使用TCP/IP 協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，以客戶端形式向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)，客戶端通過(guò)定時(shí)向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。針對(duì)SK2000 綜合錄井儀，采集軟件能夠以TCP/IP 協(xié)議幀聽綜合錄井儀8000 端口數(shù)據(jù)，采集程序接收到數(shù)據(jù)包后，需要對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分解，分解后字段需要與SK2000 參數(shù)對(duì)應(yīng)，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著油田數(shù)字化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，錄井現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)星實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸在油氣勘探中將發(fā)揮更大作用。衛(wèi)星傳輸系統(tǒng)安裝、搬運(yùn)方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、使用成本相對(duì)較低，適宜在鉆錄井現(xiàn)場(chǎng)布置，極大地方便了現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸及信息交換，顯著提升了油氣勘探的信息化水平，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益?？梢灶A(yù)見，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，井場(chǎng)信息化水平將進(jìn)一步提升，形成井場(chǎng)數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用綜合性平臺(tái)，提升錄井現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)深入應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)錄井現(xiàn)場(chǎng)與基地?cái)?shù)據(jù)同步共享，為指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、決策部署提供科學(xué)、及時(shí)的信息支持，將油氣勘探信息化水平提升到新的高度。