石油鉆井井控管理信息化平臺建設(shè)概述

張靜崢

中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津 300452

目前，各石油鉆井公司的井控工作實行分級管理制度，從上至下建立了完善的井控管理組織機構(gòu)，制定了橫向道邊縱向到底的管理體系，各井控工作小組按照分工不同履行相應(yīng)職責(zé)，召開不同級別的井控工作例會，剖析解決井控管理中存在的具體問題。施工現(xiàn)場按照設(shè)計配備的井控裝備，工程技術(shù)人員在現(xiàn)場組織的開鉆/鉆開前檢查、井控裝備試壓、人員技能培訓(xùn)、井控演習(xí)等工作，井控各級管理部門到現(xiàn)場檢查出的隱患及整改情況，井控管理制度體系文件、記錄都要以單項資料和臺賬的形式進(jìn)行記錄和保存，這些紙質(zhì)文本不僅填寫工作量大，而且不便于上級部門審查與監(jiān)督，對于檢查中重復(fù)出現(xiàn)的同類問題在各鉆井分公司和鉆井平臺之間無法實現(xiàn)相互學(xué)習(xí)借鑒與資源共享。隨著智能化、智慧化油田建設(shè)的推進(jìn)，要建立井控管理信息化平臺，提高工作效率，減輕現(xiàn)場工程技術(shù)人員的勞動強度，促進(jìn)公司井控管理提升。

1 井控管理信息化平臺功能

（1）實現(xiàn)井控工作網(wǎng)絡(luò)化管理，提供業(yè)務(wù)流程網(wǎng)絡(luò)管理模式，各種數(shù)據(jù)信息即時發(fā)布，相關(guān)指令快速傳達(dá)，管理層、技術(shù)層和現(xiàn)場能夠即時查詢作業(yè)場所井控裝備信息、歷次檢查問題、人員資質(zhì)、鉆井?dāng)?shù)據(jù)等情況，檢查跟蹤其日常任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)，為井控管理提供決策輔助手段。

（2）在各井控業(yè)務(wù)公司之間建立井控管理相互交流的平臺，各鉆井平臺現(xiàn)場的井控問題在內(nèi)部適時共享，查詢數(shù)據(jù)可自動生成報表，實現(xiàn)無紙化辦公，提高工作效率。

（3）提供不同管理層面的操作權(quán)限，實現(xiàn)各分公司、專業(yè)技術(shù)公司、鉆井平臺分層次管理，按分公司、平臺、隊號、井號、時間、問題性質(zhì)、級別等條件進(jìn)行查詢，及時跟蹤現(xiàn)場井控問題整改情況。

（4）設(shè)計出統(tǒng)一的管理接口，包括統(tǒng)一的數(shù)據(jù)報表接口，圖表分析接口以及源數(shù)據(jù)分析模式接口。使用中間件對底層數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、臺賬打印和圖 表展現(xiàn)。

（5）以公司推廣的Microsoft Outlook企業(yè)門戶權(quán)限為基礎(chǔ)，整合后實現(xiàn)單點登錄，統(tǒng)一管理權(quán)限，統(tǒng)一分配資源。

（6）軟件界面應(yīng)美觀大方，運行速度快；人機對話操作簡單便捷，安全可靠；需要辦理的相關(guān)信息應(yīng)以適當(dāng)方式即時告知，管理人員可隨時隨地協(xié)同辦公，提高工作效率與協(xié)作管理能力；對各級次檢查問題進(jìn)行自動分類匯總生成報表，報表按需展現(xiàn)，支持常用的Word、Excel、PDF等多種格式，用戶可以方便查詢并導(dǎo)出想要的數(shù)據(jù)，滿足井控管理工作監(jiān)管、協(xié)同管理的要求[1]。

2 井控管理信息化平臺建設(shè)

考慮到現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)信號有時不穩(wěn)定的因素，軟件系統(tǒng)采用基于Internet互聯(lián)網(wǎng)之上的B/S結(jié)構(gòu)， 采用J2EE開發(fā)模式，設(shè)計出由多個模塊組成的智 能操作平臺，充分利用B/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，依托現(xiàn)有的公司內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，降低風(fēng)險和運營成本，通過合理配置各種資源，最大限度減小網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流量。

2.1 平臺的模塊化構(gòu)建

本著平臺組件化、構(gòu)件化、模塊化的設(shè)計原則，整個軟件由多個管理模塊組成，為軟件的功能擴展、模塊修改、變更等提供了強有力的技術(shù)保障。各模塊的組裝、變更、拆卸方便，只需在軟件權(quán)限管理模塊中稍加配置即可。

為使系統(tǒng)在安全性較差的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下可靠運行，系統(tǒng)設(shè)置了高強度的安全保障功能，在客戶端、 模塊之間、客戶端與服務(wù)端之間均設(shè)置了全面系統(tǒng)的安全保障機制。

集成接口簡單方便，用戶可以把其他B/S 方式的業(yè)務(wù)應(yīng)用、管理等系統(tǒng)集成到本系統(tǒng)中來，只要在系統(tǒng)權(quán)限管理模塊中稍加配置即可完成。其他系統(tǒng)只要統(tǒng)一使用本系統(tǒng)的用戶和密碼，就可實現(xiàn)統(tǒng)一 用戶登錄、訪問。

角色化權(quán)限設(shè)置：按照角色人員、角色模塊、模塊對象等劃分權(quán)限管理的原則，將井控管理崗位中所有角色人員靈活配置適合本角色的模塊功能、操作項等訪問權(quán)限，無關(guān)模塊、操作則被屏蔽。

數(shù)據(jù)錄入：根據(jù)不同單位的用戶權(quán)限，操作者可以隨時錄入現(xiàn)場檢查的井控問題數(shù)據(jù)，軟件根據(jù)分公司、鉆井平臺區(qū)別問題自動分類。

2.2 平臺的角色管理

平臺實行用戶單點登陸、統(tǒng)一管理、資源共享，采用目錄服務(wù)器來驗證操作員進(jìn)入系統(tǒng)的權(quán)限，系統(tǒng)接收到用戶的申請，經(jīng)過身份驗證之后，才將用戶加入到系統(tǒng)中。進(jìn)入系統(tǒng)后又以角色劃分管理權(quán)限，用戶權(quán)限分配中角色的定義分以下三種：

（1）系統(tǒng)管理員。具有大型應(yīng)用系統(tǒng)或關(guān)鍵商用系統(tǒng)管理經(jīng)驗，熟悉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置和管理方法，能夠獨立分析、解決網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)問題。其職責(zé)是負(fù)責(zé)維護(hù)整個平臺的正常運轉(zhuǎn)，協(xié)調(diào)相關(guān)人員解決運行中出現(xiàn)的問題。

（2）數(shù)據(jù)庫管理員。具有豐富的數(shù)據(jù)庫管理經(jīng)驗，精通數(shù)據(jù)庫技術(shù)，對數(shù)據(jù)庫優(yōu)化和故障處理有一定的經(jīng)驗。其職責(zé)是負(fù)責(zé)維護(hù)本平臺數(shù)據(jù)庫的高效、正常運行，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫備份的監(jiān)控、數(shù)據(jù)抽取，同時負(fù)責(zé)本平臺應(yīng)用功能的維護(hù)和管理。

（3）一般用戶。一般用戶是終端用戶，包括管理層、技術(shù)層和現(xiàn)場用戶，其能熟練掌握本平臺的操作使用方法，通過應(yīng)用本平臺解決工作中的數(shù)據(jù)分析需求。

2.3 平臺的權(quán)限管理

操作員在平臺中創(chuàng)建角色，并為角色賦予相應(yīng)的權(quán)限，通過控制角色的權(quán)限來管理操作員對系統(tǒng)的訪問，人性化管理界面。不同權(quán)限的操作員進(jìn)入平臺的管理模式不同。對某一類的報表，可賦予讀取、發(fā)布權(quán)限或者僅賦讀取權(quán)限；而對平臺功能可賦予操作員執(zhí)行權(quán)限。整個平臺有序運行于邏輯和權(quán)限的管理中，由于公司各部門結(jié)構(gòu)、規(guī)模、信息種類與信息均不相同，均有自己相應(yīng)的保密數(shù)據(jù)，因此一個有效而完整的權(quán)限邏輯是信息管理的核心。本平臺根據(jù)不同用戶的管理權(quán)限，為每一個操作員指定一個角色，實現(xiàn)用戶對信息和目錄的管理、查詢， 建立和維護(hù)各種用戶的信息。

2.4 平臺的功能設(shè)置

（1）設(shè)置聯(lián)機幫助功能。為使平臺初次使用者能夠盡快掌握操作要領(lǐng)，平臺設(shè)置了系統(tǒng)聯(lián)機幫助功能。

（2）系統(tǒng)數(shù)據(jù)展現(xiàn)。平臺提供Web方式數(shù)據(jù)在線錄入，對相關(guān)輸入的值，系統(tǒng)采取個性化的選擇工具。

（3）設(shè)置可視化查詢功能。系統(tǒng)中各模塊中都具有綜合查詢功能，用戶可以使用存在的任意字段設(shè)定條件進(jìn)行查詢，并且還可以組合多條件查詢，功能強大、應(yīng)用方便。

（4）采用專業(yè)報表工具實現(xiàn)查詢、打印、導(dǎo)出等功能。系統(tǒng)采用專業(yè)的報表工具，可以直接打印，也可導(dǎo)出Word、Excel、PDF等多種格式的文件[2]。

3 井控管理信息化平臺應(yīng)用

3.1 井控管理

按照公司、各分公司、專業(yè)技術(shù)公司井控管理模式設(shè)置組織架構(gòu)，同時將石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及各層級井控管理制度、井控會議精神嵌入模塊，具有上傳圖片（多格式）和文件（以PDF為主）功能，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)名稱、井控會議名稱的日期或關(guān)鍵字進(jìn)行，搜索、查詢。

3.2 井控裝備

每個鉆井平臺繪制與現(xiàn)場實際一致的井控裝備流程圖，如實能展現(xiàn)現(xiàn)場井控裝備信息（屬性、參數(shù)等）。

井控裝備包括：分流器、分流器控制面板、BOP組（環(huán)形防噴器、雙閘板防噴器、鉆井四通、單閘板防噴器、套管頭、節(jié)流管線、壓井管線）、BOP遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)、司鉆控制臺、遙控臺、節(jié)流壓井管匯（節(jié)流閥、緩沖管、放噴管線）、節(jié)流管匯控制箱、立管管匯、天車防碰系統(tǒng)、內(nèi)防噴工具、計量罐及計量泵、泥漿泵及高壓泥漿管線、液氣分離器（進(jìn)液管線、排液管線、排污管線、排氣管線）、除氣器、固控系統(tǒng)（除泥器、除砂器、除氣器和振動篩）、固井泵、點火裝置等。裝備屬性包括出廠廠家、材質(zhì)、壓力級別、尺寸、購置日期、檢測日期、試壓記錄等，針對已過檢測有效期的可進(jìn)行提示功能，同時對該問題進(jìn)行提供建議，在此模塊可導(dǎo)出的《井控裝備清單》。

3.3 井控檢查

井控檢查以井控裝備圖為藍(lán)本，以《井控巡檢大綱》為基準(zhǔn)，展示歷次檢查發(fā)現(xiàn)的問題，具有“分公司”、“日期”、“檢查級別”等關(guān)鍵字搜索功能。問題共劃分為裝備、管理、人員三個類別，28項一級檢查項，119項二級檢查項，涵蓋431存在問題小項。其中管理包含了現(xiàn)場日常井控管理記錄，如井控組織機構(gòu)、會議記錄；人員資質(zhì)；井控演習(xí)記錄；井控知識培訓(xùn)記錄；低泵速試驗記錄、壓井施工單；內(nèi)防噴工具、鉆具檢測報告；防噴器組、節(jié)流管匯、壓井管匯檢測報告、試壓記錄；防噴器檢查記錄、防碰裝置檢查記錄；起下鉆灌漿記錄、坐崗記錄；液氣分離器、除氣器、遠(yuǎn)程臺檢測報告；儀表、安全閥檢測報告；《鉆井工程設(shè)計》、《監(jiān)督作業(yè)指令》、《井控應(yīng)急程序》、《鉆開油氣層檢查表》等。

以鉆井平臺為主體，將每次檢查用的文字、圖片、依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及發(fā)現(xiàn)的問題和整改情況（整改日期、整改責(zé)任人、隱患級別）等生成《檢查報告》和《井控風(fēng)險管控臺賬》，同時對問題的類別、整改情況進(jìn)行統(tǒng)計，對逾期未整改和關(guān)閉的問題進(jìn)行提示。

3.4 井控培訓(xùn)

現(xiàn)場人員井控技能體現(xiàn)井控管理水平，是井控管理的重要環(huán)節(jié)。在此模塊嵌入井控培訓(xùn)課程（PPT、視頻等形式）、井控模擬題庫、人員在線考證和井控證件查詢等功能。滿足現(xiàn)場人員隨機進(jìn)行井控知識模擬測試，以及可根據(jù)姓名、性別、身份證號、井控證號、類別、單位、培訓(xùn)日期等查詢證件，對已過期證件人員進(jìn)行提示。

3.5 井控技術(shù)案例

內(nèi)容包括井控技術(shù)、井控案例。在井控技術(shù)模塊中體現(xiàn)井控新技術(shù)的發(fā)布、研討與推廣；在井控案例模塊中整合《國內(nèi)外井控案例集》，體現(xiàn)事故案例的發(fā)生日期、過程、過程分析及預(yù)防措施等內(nèi)容，同時可通過事故案例的簡要關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，如“鉆井、完井、修井、測試、井噴”等。

3.6 井控應(yīng)急

涵蓋井控應(yīng)急裝備、應(yīng)急專家?guī)?、各級?yīng)急響應(yīng)程序和鉆完井實時數(shù)據(jù)讀取等內(nèi)容。應(yīng)急裝備包括設(shè)備名稱及圖片、基本參數(shù)、適用范圍、存放位置等；應(yīng)急專家?guī)彀ㄕ掌＜倚畔?、?yīng)急聯(lián)絡(luò)等； 鉆完井實時數(shù)據(jù)讀取為鏈接公司鉆完井?dāng)?shù)據(jù)系統(tǒng)，可為井控應(yīng)急提供數(shù)據(jù)支持，如井位坐標(biāo)、井名、井型、井深結(jié)構(gòu)鉆、具組合、泥漿參數(shù)等[3]。

4 結(jié)束語

井控管理信息化平臺采用J2EE開發(fā)模式與動畫相結(jié)合的方式，充分發(fā) 揮了B/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，解決了 現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的問題，網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)流量小，提高了系統(tǒng)的適用性。加強了內(nèi)部各單位共享井控數(shù)據(jù)信息，井控管理人員可以隨時查閱現(xiàn)場井控情況，通過系統(tǒng)自動統(tǒng)計分析各類風(fēng)險井、井控檢查項出現(xiàn)頻次，掌握井控管理現(xiàn)狀，有助于準(zhǔn)確決策，從而達(dá)到預(yù)防井噴事故的目的。同時為井控主管部門提供實時控制手段，對井控問題及整改情況進(jìn)行跟蹤控制，實現(xiàn)了井控管理信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理。