鉆井工程實時數(shù)據(jù)質(zhì)量管理提升方法,職稱論文

鉆井工程實時數(shù)據(jù)質(zhì)量管理提升方法,職稱論文內(nèi)容摘要：實時數(shù)據(jù)采集主要是鉆井現(xiàn)場秒數(shù)據(jù)的采集，是信息化建設(shè)初期的重要工作。但由于企業(yè)環(huán)境差異，實時數(shù)據(jù)質(zhì)量并未得到業(yè)內(nèi)大多數(shù)企業(yè)的重視，使數(shù)據(jù)質(zhì)量無法保證，導(dǎo)致實時數(shù)據(jù)無法知足上層應(yīng)用。為了夯實信息化建設(shè)基礎(chǔ)，保證信息化建設(shè)效果，通過對塔里木油田本身環(huán)境分析制訂了計算機智能+人工干涉方式，大幅度減少了數(shù)據(jù)運維人員工作量，也讓實時數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)一步得到保障。采集傳輸上端采用兩段式斷點續(xù)傳，可使數(shù)據(jù)完好性得到保證，采集傳輸下端利用計算機智能監(jiān)測+人工復(fù)檢方式，以保證數(shù)據(jù)的及時性和準(zhǔn)確性。同時，健全和完善輔助實時數(shù)據(jù)質(zhì)量的管理體系以及從設(shè)備到人員的數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，保證了實時數(shù)據(jù)的及時性、連續(xù)性、完好性、準(zhǔn)確性。本文關(guān)鍵詞語：鉆井工程；實時數(shù)據(jù)；秒數(shù)據(jù)；斷點續(xù)傳；數(shù)據(jù)質(zhì)量；Abstract:Therealtimedataacquisitionismainlytheacquisitionofseconddataondrillingsite,whichisanimportantworkintheearlystageofinformatizationconstruction.However,duetothedifferencesinenterpriseenvironment,realtimedataqualityisnotvaluedbymostenterprisesintheindustry.Sothatthequalityofdatacannotbeguaranteed,andtherealtimedatacannotmeettheupperlevelapplications.Inordertoconsolidatethefoundationofinformatizationconstructionandensuretheeffectofinformatizationconstruction,throughenvironmentanalysisofTarimOilfield,thecomputerintelligence+artificialinterventionmodehasbeenformulated,whichgreatlyreducestheworkloadofdataoperationandmaintenancepersonnel,andfurtherensurestherealtimedataquality.Theupperendofacquisitionandtransmissionadoptstwo-stagebroken-pointcontinuingly-transferringtoensurethedataintegrity.Thelowerendofacquisitionandtransmissionusescomputerintelligentmonitoring+manualreinspectionmodetoensurethetimelinessandaccuracyofdata.Atthesametime,improveandperfecttheauxiliaryrealtimedataqualitymanagementsystemanddataqualitystandardsandspecificationsfromequipmenttopersonnel,toensurerealtimedatatimeliness,continuity,integrityandaccuracy.Keyword:drillingengineering;realtimedata;seconddata;broken-pointcontinuingly-transferring;dataquality;0引言數(shù)據(jù)作為信息化建設(shè)的重要支撐，是信息化建設(shè)的核心基礎(chǔ)，因而在信息化建設(shè)初期都是進(jìn)行數(shù)據(jù)資源的建設(shè)，數(shù)據(jù)又被稱為金數(shù)據(jù),有些企業(yè)已經(jīng)提出數(shù)據(jù)是企業(yè)核心資產(chǎn)這一概念，充分講明了數(shù)據(jù)的重要性。沒有數(shù)據(jù)的信息化建設(shè)不是真正意義的信息化建設(shè)[1],而沒有質(zhì)量保證的數(shù)據(jù)就是廢數(shù)據(jù)，不僅不能指導(dǎo)生產(chǎn)，反而會誤導(dǎo)生產(chǎn)。數(shù)據(jù)資源建設(shè)中數(shù)據(jù)質(zhì)量怎樣保證，已經(jīng)成為鉆井工程行業(yè)的難點工作。實時數(shù)據(jù)大部分為秒數(shù)據(jù)，幾秒一個數(shù)據(jù)，一天一項數(shù)據(jù)就近萬個數(shù)據(jù)點，靠人工審核是根本不可能完成的任務(wù)，實時數(shù)據(jù)的質(zhì)量也無法得到保證。因而，建立一套實時數(shù)據(jù)質(zhì)量運行維護(hù)機制，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的審核和糾錯，對信息化建設(shè)變得異常重要。塔里木油田在進(jìn)行信息化建設(shè)的初期就認(rèn)識到數(shù)據(jù)的重要性，從一開場就對實時數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)進(jìn)行完善，增加了幾項實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制功能。實時數(shù)據(jù)質(zhì)量的計算機監(jiān)測，使計算機成為數(shù)據(jù)質(zhì)量保證的重要手段，在實現(xiàn)智能化鉆井之前首先實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的智能化，為上層應(yīng)用提供保障。1實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制難點分析對于特殊地域環(huán)境下，特殊管理體制下的塔里木油田，實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的問題愈加突出，主要具體表現(xiàn)出在下面3個方面?！?〕塔里木油田兩新兩高下的甲乙方體制，為企業(yè)帶來活力的同時，也使現(xiàn)場施工隊伍龐雜，采集設(shè)備廠商、類型多種多樣，設(shè)備質(zhì)量參差不齊，僅錄井設(shè)備就有9個廠家30余種設(shè)備類型，給實時數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化采集帶來一定難度?！?〕塔里木盆地面積廣闊，華而不實有33.7104km2為沙漠，占整個盆地面積的60%.盆地人煙稀少，枯燥炎熱，沙塵天氣多，人文和氣候條件特別惡劣。因而傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)特別困難，當(dāng)前以衛(wèi)星傳輸為主的傳輸形式必然面臨更多挑戰(zhàn)，甚至在春秋沙塵暴嚴(yán)重的季節(jié)，傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常處于罷工狀態(tài).實時數(shù)據(jù)傳輸鏈路長，傳輸節(jié)點多，任何一項數(shù)據(jù)從采集設(shè)備到達(dá)后方數(shù)據(jù)庫都需要經(jīng)過5個傳輸節(jié)點。傳輸節(jié)點需要硬件支撐，也使硬件設(shè)備隨之增加，必然導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的影響因素增加?！?〕信息化建設(shè)初期的數(shù)據(jù)采集維護(hù)工作量的增加，必然給現(xiàn)場技術(shù)人員帶來一定工作負(fù)擔(dān)，對信息化數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生排擠心理[2],因而數(shù)據(jù)采集不及時，設(shè)備維護(hù)不到位問題頻發(fā)，影響數(shù)據(jù)及時性和完好性。在信息化建設(shè)初期，怎樣在如此惡劣的環(huán)境下進(jìn)一步改善和提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，使數(shù)據(jù)質(zhì)量到達(dá)企業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)成為實現(xiàn)信息化的首要問題[3].2鉆井工程實時數(shù)據(jù)質(zhì)量管理提升方式方法2.1數(shù)據(jù)采集源頭質(zhì)量控制現(xiàn)場導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量問題的源頭因素主要有兩個：一是油田采集設(shè)備類型多，設(shè)備質(zhì)量參差不齊，很多采集設(shè)備還是20世紀(jì)90年代的硬件配置，采集設(shè)備死機情況時有出現(xiàn)；二是在實時數(shù)據(jù)采集前，現(xiàn)場采集設(shè)備都是脫網(wǎng)操作，現(xiàn)場人員對計算機網(wǎng)絡(luò)防護(hù)軟件缺乏必要維護(hù)[4].實時數(shù)據(jù)采集后，井場采集設(shè)備進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)病毒的傳播，導(dǎo)致采集設(shè)備死機崩潰的問題進(jìn)一步惡化。為解決以上問題，首先采集設(shè)備硬件配置亟待與信息化建設(shè)匹配。油田行業(yè)管理部門制定了采集設(shè)備配置標(biāo)準(zhǔn)，完善了鉆完井現(xiàn)場組網(wǎng)設(shè)備配套標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范鉆完井現(xiàn)場組網(wǎng)設(shè)備。如綜合錄井儀服務(wù)器軟/硬件設(shè)置最低配置門限，最低配置內(nèi)存1G,處理器微軟E系列或其他品牌相當(dāng)?shù)呐渲?，硬盤空間500G,操作系統(tǒng)Windows7以上〔服務(wù)商還在進(jìn)行維護(hù)的操作系統(tǒng)〕。對工控機也進(jìn)行了類似的規(guī)范，尤其是對一些配置過低的設(shè)備，要求服務(wù)方對設(shè)備更新?lián)Q代，知足信息化建設(shè)要求后方能投入現(xiàn)場應(yīng)用。后期進(jìn)入市場的采集設(shè)備全部根據(jù)新規(guī)范進(jìn)行驗收，不符合驗收標(biāo)準(zhǔn)的一律不準(zhǔn)進(jìn)入。其次，規(guī)范現(xiàn)場采集設(shè)備維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，采集設(shè)備必須配置網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)軟件，且安全防護(hù)軟件病毒庫必須進(jìn)行周期性更新，保證防護(hù)軟件的可靠性。有了規(guī)范的軟硬件配置，同期的數(shù)據(jù)中斷率由17.33%下降至當(dāng)前的8.22%,大幅度降低了采集設(shè)備故障率，提高了數(shù)據(jù)采集的完好性。2.2兩段式斷點續(xù)傳針對網(wǎng)絡(luò)原因?qū)е碌臄?shù)據(jù)質(zhì)量問題有兩個：一是現(xiàn)場數(shù)據(jù)的匯總傳輸終端機硬件配置較低，運行維護(hù)機制的不健全，使傳輸終端機運行非常不穩(wěn)定，宕機情況時有發(fā)生；二是由于傳輸網(wǎng)絡(luò)易受惡劣天氣影響，衛(wèi)星小站至衛(wèi)星總站，工控機至衛(wèi)星小站網(wǎng)絡(luò)頻繁中斷，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中斷嚴(yán)重，完好率低，不能知足上層工程異常報警，優(yōu)化分析等功能的需求。為了提高數(shù)據(jù)完好率，設(shè)計兩段式斷點續(xù)傳功能。其一，在前端設(shè)備采集終端機增加斷點續(xù)傳功能，負(fù)責(zé)采集設(shè)備至工控機數(shù)據(jù)斷點續(xù)傳，假如采集端與工控機發(fā)生斷網(wǎng)情況或工控機宕機，采集設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存，網(wǎng)絡(luò)或工控機恢復(fù)工作后，將采集終端機已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)全部發(fā)送至工控機；其二在工控機增加斷點續(xù)傳功能，負(fù)責(zé)工控機至后方數(shù)據(jù)庫斷點續(xù)傳，假如工控機與衛(wèi)星小站或衛(wèi)星小站與衛(wèi)星總站之間的網(wǎng)絡(luò)斷開導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能傳輸，已經(jīng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在工控機進(jìn)行緩存，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后，能將工控機收集到的數(shù)據(jù)完好傳輸至后方數(shù)據(jù)庫。前端數(shù)據(jù)斷點續(xù)傳功能的實現(xiàn)，解決了網(wǎng)絡(luò)中斷后的數(shù)據(jù)中斷問題，數(shù)據(jù)完好性得到保證。實時數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)路示意圖見圖1.圖1實時數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)路示意2.3計算機智能監(jiān)測+人工復(fù)核龐大的實時數(shù)據(jù)量，依靠人工對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，是不可能實現(xiàn)的，需要轉(zhuǎn)變管理思路，探尋求索一條依靠計算機自主實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)測的智能化方式，才能保證信息化建設(shè)的穩(wěn)步推進(jìn)。當(dāng)前正在使用的鉆完井決策支持系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)質(zhì)控模塊和傳輸鏈路監(jiān)測模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)質(zhì)量和傳輸鏈路監(jiān)測與報警。數(shù)據(jù)質(zhì)控原理就是根據(jù)梳理實時數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)項值域范圍、實時數(shù)據(jù)采集時間節(jié)點、實時數(shù)據(jù)采集井段節(jié)點等情況，為將要采集井的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)采集時間節(jié)點、數(shù)據(jù)采集深度節(jié)點等進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。一旦發(fā)生類似數(shù)據(jù)在設(shè)定的深度點未進(jìn)行采集，或采集數(shù)據(jù)超過值域范圍等問題，計算機將自動報警，提示監(jiān)控人員及時關(guān)注相關(guān)數(shù)據(jù)項，再進(jìn)行人工干涉。人工數(shù)據(jù)的復(fù)核由計算機報警發(fā)起，發(fā)現(xiàn)報警進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量報警原因分析，初步確定數(shù)據(jù)質(zhì)量原因后與現(xiàn)場監(jiān)督溝通數(shù)據(jù)問題，確定數(shù)據(jù)質(zhì)量問題后通知數(shù)據(jù)運維人員，數(shù)據(jù)運維人員通過遠(yuǎn)程或者到現(xiàn)場解決數(shù)據(jù)質(zhì)量問題。2.4數(shù)據(jù)三級審核制度數(shù)據(jù)三級審核制度旨在保證現(xiàn)場施工、資料上交、資料入庫三大環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)質(zhì)量。第一級，數(shù)據(jù)采集完成后，利用可視化技術(shù)，數(shù)據(jù)成圖成表。現(xiàn)場監(jiān)督承當(dāng)現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)審核的第一級責(zé)任人，進(jìn)行第一級數(shù)據(jù)抽檢審核，主要利用實時數(shù)據(jù)的圖形、曲線與現(xiàn)場采集設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行比照，鑒別數(shù)據(jù)壞點，假如發(fā)生數(shù)據(jù)壞點及時進(jìn)行糾正。第二級，數(shù)據(jù)回傳至后方數(shù)據(jù)庫后，數(shù)據(jù)監(jiān)測人員承當(dāng)事實數(shù)據(jù)審核的第二級責(zé)任人，對實時數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測跟蹤，發(fā)現(xiàn)問題數(shù)據(jù)立即與現(xiàn)場監(jiān)督溝通，糾正問題數(shù)據(jù)。第三級，在數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫前，專業(yè)人員承當(dāng)實時數(shù)據(jù)第三級審核責(zé)任人，進(jìn)行最后抽檢，發(fā)現(xiàn)問題數(shù)據(jù)及時與數(shù)據(jù)監(jiān)測人員溝通，數(shù)據(jù)監(jiān)測人員將實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與現(xiàn)場采集設(shè)備數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進(jìn)行比照，并確保實時數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)與現(xiàn)場采集設(shè)備數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)一致，最后存入實時數(shù)據(jù)庫。三級審核制度的施行，能有效發(fā)現(xiàn)5min以上接收的錯誤數(shù)據(jù)，提高實時數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率。實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程見圖2.圖2實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程3現(xiàn)場應(yīng)用情況塔里木油田計算機數(shù)據(jù)質(zhì)控功能在2022年年初正式上線使用，對數(shù)據(jù)質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控；2022年6月發(fā)布鉆完井現(xiàn)場組網(wǎng)設(shè)備配套標(biāo)準(zhǔn)，對現(xiàn)場采集設(shè)備，傳輸設(shè)備進(jìn)行規(guī)范化管理；2020年年初啟動數(shù)據(jù)質(zhì)量人工復(fù)核機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的人工干涉。從圖3曲線來看，計算機監(jiān)測初期時中斷率有所下降，但沒有配套的規(guī)章制度和人工干涉的中斷率仍然高于20%,后期相關(guān)的規(guī)章制度和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施行后缺少人工干涉的中斷率略有下降，仍然彷徨在20%左右，參加人工干涉后中斷率從17%左右降至7%左右，效果特別明顯。圖3實時數(shù)據(jù)中斷率曲線4結(jié)束語合格且高質(zhì)量的實時數(shù)據(jù)是生產(chǎn)應(yīng)用的前提和基礎(chǔ)，因而實時數(shù)據(jù)質(zhì)量控制管理至關(guān)重要，建立一套合適企業(yè)實際情況的數(shù)據(jù)管理體系是信息化建設(shè)的重要基石。塔里木油田將數(shù)據(jù)作為油田重要資產(chǎn)，通過信息化初步建設(shè)，探尋求索出一條適用于塔里木油田的數(shù)據(jù)管理方式。通過參數(shù)設(shè)置來控制數(shù)據(jù)質(zhì)量，仍然存在一定的缺陷，不能真正實現(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量的自動審核。本文作者以為，將來有必要繼續(xù)提高自動化和智能化數(shù)據(jù)質(zhì)量管理比例，例如借鑒氣象進(jìn)行實時數(shù)據(jù)管理辦法，參加Madsen-Allerup采用的數(shù)據(jù)空間質(zhì)量控制等方式方法，進(jìn)行實時數(shù)據(jù)質(zhì)量管理愈加得心應(yīng)手?？梢岳蒙窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)等大數(shù)據(jù)算法，通過大數(shù)據(jù)分析進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制，這可能成為數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的又一方向。以下為參考文獻(xiàn)[1]史旻，袁則名，于忠濤，等。鉆井實時數(shù)據(jù)質(zhì)量提升管理方式方法討論[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督，2022,35〔10〕：45-48.SHIMin,YUANZeming,YUZhongtao,etal.Discussiononthemanagementofreal-timedrillingdataqualityimprovement[J].TechnologySupervisioninPetroleumIndustry,2022,35〔10〕：45-48.[2]李穎，楊小珊。淺談利用