基于川慶鉆探一體化平臺的數(shù)據(jù)質量控制技術研究

溫馨+錢浩東+雍鵬

[摘 要]工程技術數(shù)據(jù)質量的好壞直接關系到數(shù)據(jù)的可用性和可靠程度，對鉆井工程、油氣田開發(fā)工程和生產運行管理都有至關重要的影響。川慶鉆探一體化平臺是工程技術數(shù)據(jù)采集的源頭，因此，如何從源頭提高數(shù)據(jù)質量是數(shù)據(jù)應用的關鍵。本文基于川慶鉆探一體化平臺開展數(shù)據(jù)質量控制技術研究，應用信息技術從整體上提高數(shù)據(jù)質量，以確保數(shù)據(jù)的一致性、完整性、準確性和及時性，為后期開展數(shù)據(jù)挖掘應用奠定基礎。

[關鍵詞]信息平臺；數(shù)據(jù)；質量；鉆井

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.028

[中圖分類號]TP311.52 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）22-00-02

0 引 言

工程技術數(shù)據(jù)是石油企業(yè)運行管理的基礎，數(shù)據(jù)質量的高低對鉆井工程、油氣田開發(fā)工程和生產運行管理都有至關重要的影響。川慶鉆探公司于2013年啟動了川慶鉆探一體化平臺建設項目，通過近幾年的跨專業(yè)聯(lián)合攻關，已搭了建物探、鉆井、錄井、測井、井下作業(yè)等各專業(yè)融合的一體化信息平臺。隨著歷史數(shù)據(jù)逐步遷移和新的工程技術數(shù)據(jù)的不斷采集，一個龐大的工程技術一體化數(shù)據(jù)庫已經形成。應用數(shù)據(jù)推送技術能夠實現(xiàn)川慶鉆探一體化平臺自動向A1、A5、A7等統(tǒng)建系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)“一次填報、多系統(tǒng)共享”的目的，減少現(xiàn)場數(shù)據(jù)填報工作量，確保數(shù)據(jù)的規(guī)范性和一致性。川慶鉆探一體化平臺作為工程數(shù)據(jù)采集的源頭，如何從數(shù)據(jù)源頭提高數(shù)據(jù)質量是信息建設過程中應關注的重點。因此，本文基于川慶鉆探一體化平臺開展數(shù)據(jù)一致性、完整性、準確性和及時性的質量控制技術研究。

1 數(shù)據(jù)一致性

中石油統(tǒng)建系統(tǒng)A1、A5、A7、A12數(shù)據(jù)庫建設的目標各不相同，為了實現(xiàn)川慶鉆探一體化平臺向統(tǒng)建系統(tǒng)自動推送數(shù)據(jù)的目標，一體化數(shù)據(jù)庫的建設必須滿足統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求。一體化數(shù)據(jù)庫在2013年創(chuàng)建時以A7系統(tǒng)（工程技術生產運行管理系統(tǒng)）的數(shù)據(jù)字段編碼為基礎，初步建立了一體化平臺鉆井、錄井和測井數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。2016年，A1 2.0版本發(fā)布以后，開展了A1 2.0數(shù)據(jù)模型與一體化數(shù)據(jù)模型的比對分析，根據(jù)比對結果，升級完善一體化數(shù)據(jù)庫，使一體化數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集大于統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集，滿足各個統(tǒng)建系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求。同時，在中石油內首次實現(xiàn)了基于A12系統(tǒng)建立井下作業(yè)數(shù)據(jù)模型，把井下作業(yè)數(shù)據(jù)納入一體化數(shù)據(jù)庫，豐富了數(shù)據(jù)資源。

川慶鉆探公司與西南油氣田公司共同建立了一套數(shù)據(jù)傳輸流程和數(shù)據(jù)審核流程，實現(xiàn)了工程技術數(shù)據(jù)正常推送。川慶鉆探一體化平臺作為工程數(shù)據(jù)采集的源頭，應用數(shù)據(jù)同步技術，將數(shù)據(jù)自動推送到中間庫，再由中間庫向A1、A5、A7、A12等系統(tǒng)同步推送數(shù)據(jù)，實現(xiàn)井場數(shù)據(jù)“一次填報、多系統(tǒng)共享”的目的，確保數(shù)據(jù)的一致性，減輕作業(yè)隊填報數(shù)據(jù)的工作量，從根本上解決了數(shù)據(jù)重復填報、數(shù)據(jù)質量參差不齊的問題。

2 數(shù)據(jù)完整性

數(shù)據(jù)完整性是指數(shù)據(jù)要完整覆蓋和表達相關的業(yè)務范圍、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)項及數(shù)據(jù)屬性等要求。川慶鉆探一體化平臺的鉆井、錄井、測井、井下作業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對工程技術數(shù)據(jù)完整性的控制。

2.1 歷史數(shù)據(jù)完整性控制

川慶公司鉆井數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建于2000年，到2013年底，數(shù)據(jù)庫共有2 000余口井的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)是寶貴的信息資源，是開展大數(shù)據(jù)應用分析的基礎。為了準確完整地將大量歷史數(shù)據(jù)遷移至川慶一體化數(shù)據(jù)庫中，自主開發(fā)了數(shù)據(jù)遷移工具。應用數(shù)據(jù)遷移工具將鉆井、錄井、測井歷史數(shù)據(jù)遷移至工程一體化數(shù)據(jù)庫中，確保了歷史數(shù)據(jù)的準確性，也為大規(guī)模歷史數(shù)據(jù)遷移、數(shù)據(jù)標準化建設、大數(shù)據(jù)應用挖掘奠定了數(shù)據(jù)應用通道。

歷史數(shù)據(jù)遷移流程是以井號為主線，將歷史數(shù)據(jù)庫與目標數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表進行數(shù)據(jù)關系配置，針對數(shù)據(jù)表不匹配的情況進行配置修改，配置完成后向目標數(shù)據(jù)庫中導入數(shù)據(jù)。由于每個數(shù)據(jù)庫都具有不同的特性，存在部分數(shù)據(jù)導入失敗的情況，軟件根據(jù)預設的處理規(guī)則自動處理，若軟件無法自動處理則輸出數(shù)據(jù)集，由管理員手動修改后再次導入數(shù)據(jù)庫中，直至所有數(shù)據(jù)全部完成遷移。數(shù)據(jù)遷移完成后再次進行數(shù)據(jù)的完整性、一致性、記錄條數(shù)等檢查，確保數(shù)據(jù)遷移成功。

2.2 川慶鉆探一體化平臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對數(shù)據(jù)完整性的控制

2.2.1 鉆井數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

鉆井數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（見圖1）包含了基礎數(shù)據(jù)、鉆井主要設備情況、井身結構、井控數(shù)據(jù)與鉆具組合等17項數(shù)據(jù)填報模塊，能夠實現(xiàn)井場鉆井數(shù)據(jù)的采集，并通過川慶內網將數(shù)據(jù)傳輸至一體化數(shù)據(jù)庫中。為了實現(xiàn)對數(shù)據(jù)完整性的控制，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的填寫規(guī)范進行了設置，例如關鍵數(shù)據(jù)設置為必填項，設定數(shù)值取值范圍，錄入的數(shù)據(jù)必須符合要求才能保存成功。

2.2.2 試油數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

試油數(shù)據(jù)模型在A12試油數(shù)據(jù)模型的基礎上，結合川慶公司實際數(shù)據(jù)需求進行了擴充優(yōu)化，開發(fā)了一套川慶一體化試油數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含了基礎數(shù)據(jù)、射孔作業(yè)、增產作業(yè)、測試作業(yè)、帶壓作業(yè)及工序模塊。為了實現(xiàn)對數(shù)據(jù)完整性的控制，系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的填寫規(guī)范進行了設置，例如必須填寫在基礎信息模塊，必須填寫井段、層位等數(shù)據(jù)后頁面才能保存。

3 數(shù)據(jù)準確性

數(shù)據(jù)準確性是指數(shù)據(jù)表達的物理含義準確，內容、范圍正確，數(shù)據(jù)關聯(lián)正確，特定字段的取值應在預定的取值范圍，字段類型設置應與實際數(shù)據(jù)內容相匹配。

3.1 動態(tài)數(shù)據(jù)準確性控制

動態(tài)數(shù)據(jù)是指在鉆井、試油過程中產生的動態(tài)數(shù)據(jù)，例如井基礎數(shù)據(jù)、日報數(shù)據(jù)、鉆井液數(shù)據(jù)、井控數(shù)據(jù)、作業(yè)管柱數(shù)據(jù)與射孔數(shù)據(jù)等。動態(tài)數(shù)據(jù)的準確性通過制定企業(yè)標準和人工審查的方式進行控制。

川慶公司企業(yè)的《鉆井信息采集規(guī)范》《井下作業(yè)信息采集規(guī)范》分別對鉆井和試油工程技術數(shù)據(jù)的錄入規(guī)范提出了相應的技術要求。現(xiàn)場各作業(yè)隊在填報數(shù)據(jù)時應嚴格按照標準執(zhí)行。endprint

人工數(shù)據(jù)審查包括每日數(shù)據(jù)審查、每周數(shù)據(jù)審查。每日審查是由鉆井、錄井、試油數(shù)據(jù)審查人員分別對鉆井日報、錄井日報、試油日報進行準確性審查。每周審查由各專業(yè)審查人員按照數(shù)據(jù)規(guī)范采集標準，結合井隊實際的生產作業(yè)情況，對該井每周的生產動態(tài)數(shù)據(jù)進行審查。

3.2 成果數(shù)據(jù)準確性控制

成果數(shù)據(jù)由兩部分構成，一部分是鉆井作業(yè)和試油作業(yè)結束后，動態(tài)數(shù)據(jù)由計算機程序自動轉換為成果數(shù)據(jù)，另一部分是成果報告，例如鉆井井史、試油井史、錄井完井報告等。

3.2.1 動態(tài)數(shù)據(jù)轉為成果數(shù)據(jù)的準確性控制

在鉆井作業(yè)和試油作業(yè)過程中產生的動態(tài)數(shù)據(jù)，其中部分動態(tài)數(shù)據(jù)能夠通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動計算并轉換為成果數(shù)據(jù)。該方式避免了人工統(tǒng)計數(shù)據(jù)的繁瑣和計算錯誤，有效提高了成果數(shù)據(jù)的質量。動態(tài)數(shù)據(jù)自動轉換為成果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)項，包括鉆井施工進度、鉆井每日時效、鉆頭使用情況及試油每日時效等。

（1）鉆井施工進度。在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中輸入作業(yè)序號、起始井深、終止井深、鉆井作業(yè)項目、井眼尺寸、計劃施工天數(shù)、累計計劃天數(shù)、實際天數(shù)、累計實際天數(shù)與系統(tǒng)自動輸出鉆井施工進度圖。

（2）鉆井每日時效。鉆井日報中必須填寫時間和工序，系統(tǒng)通過提取時間和工序，自動計算出鉆井每日時效。

（3）鉆頭使用情況。填寫每日鉆頭使用情況數(shù)據(jù)表，系統(tǒng)能自動計算出鉆頭使用情況。

3.2.2 成果數(shù)據(jù)準確性控制

工程技術一體化平臺鉆井數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和試油數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有自動生成鉆井井史和試油井史的功能，通過對系統(tǒng)井史輸出模塊進行修改完善，使系統(tǒng)自動生成的井史格式與企業(yè)標準的格式保持一致。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動生成井史的方式，不僅減輕了整理資料的工作量，更重要的是保證了成果數(shù)據(jù)的規(guī)范性和準確性，有效提高了成果數(shù)據(jù)的質量。

4 數(shù)據(jù)及時性

數(shù)據(jù)及時性是指數(shù)據(jù)在采集、匯交、審核、入庫、服務及應用等方面，滿足業(yè)務對數(shù)據(jù)的時效性需求，以及數(shù)據(jù)是否按照規(guī)定的更新頻率進行更新。

4.1 實時數(shù)據(jù)及時性控制方法

實時數(shù)據(jù)包括鉆井實時數(shù)據(jù)、錄井實時數(shù)據(jù)、壓裂酸化實時數(shù)據(jù)及地面測試實時數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)采集范圍見表1。川慶鉆探公司在中石油內部首次實現(xiàn)了試油實時數(shù)據(jù)的遠程傳輸。

在井場端，井場人員通過實時數(shù)據(jù)遠程傳輸程序能夠及時查看數(shù)據(jù)傳輸是否正常，若由于網絡原因出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷的情況，重新連接遠傳程序即可恢復數(shù)據(jù)傳輸，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性。

在基地端，管理人員能夠通過川慶鉆探一體化平臺查看井場實時數(shù)據(jù)，實時數(shù)據(jù)包括鉆參儀曲線圖、錄井實時曲線、酸化壓裂實時曲線與地面測試實時曲線。實時數(shù)據(jù)傳輸更新時間可以手動設置，最快更新速度為1秒。

4.2 動態(tài)數(shù)據(jù)及時性控制方法

川慶公司對于動態(tài)數(shù)據(jù)上報的時間制定了相應的管理制度。日報數(shù)據(jù)要求井隊每日9：00以前上報，鉆具數(shù)據(jù)、井控數(shù)據(jù)、事故復雜性等動態(tài)數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)產生當天22：00之前上報。

為了實現(xiàn)對動態(tài)數(shù)據(jù)的自動監(jiān)控，開發(fā)了一套工程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)（見圖2）。基地管理人員應用該系統(tǒng)查看當天所有鉆井日報匯報情況和井場網絡連接狀況。井隊上報數(shù)據(jù)后，則監(jiān)控系統(tǒng)中對應的信號點顯示為綠點；如果井隊未填數(shù)據(jù)或存在網絡故障，則對應的信號點顯示為紅點。工程數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對動態(tài)數(shù)據(jù)的自動監(jiān)控，管理員通過查看該系統(tǒng)中信號點的分布情況，能夠快速找到存在問題的節(jié)點，以便及時解決問題，確保動態(tài)數(shù)據(jù)的及時性。

5 結 語

本文基于川慶鉆探一體化平臺開展數(shù)據(jù)質量控制技術研究。川慶鉆探一體化平臺在川慶公司推廣應用后，確保了工程技術數(shù)據(jù)的一致性、完整性、準確性和及時性，從整體上提高了數(shù)據(jù)質量，為實現(xiàn)甲乙雙方數(shù)據(jù)推送提供了技術支撐，也為后期開展大數(shù)據(jù)挖掘提供了可靠的數(shù)據(jù)資源，是川慶公司在信息化建設中取得的一項重要成果。

主要參考文獻

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