海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)

郭凱偉 肖劍 王偉

【摘要】? ? 海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)受現(xiàn)場辦公條件、管理制度等的影響，一直依賴于手工填寫的Excel報表。近年來隨著信息化的推進(jìn)，解決鉆井液作業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、管理和應(yīng)用成為最迫切的一項任務(wù)。海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)從現(xiàn)場的實際業(yè)務(wù)出發(fā)，以B/S和C/S架構(gòu)相結(jié)合的方式，部署于海油云服務(wù)器，從而實現(xiàn)鉆井液數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)于一體。

【關(guān)鍵詞】? ? 鉆井液? ? 數(shù)據(jù)采集? ? B/S與C/S架構(gòu)? ? 信息系統(tǒng)

[Abstract]：The data of offshore drilling fluid operation is affected by the office conditions and management system， and always depends on paper reports.With the advancement of information technology in recent years， it has become the most urgent task to solve the problem of collecting， managing and applying drilling fluid operation site data.Offshore drilling fluid operation data management system starts from the actual business on site.It combines B/S and C/S architecture and is deployed in cloud service， so as to realize the integration of drilling fluid data acquisition， data management and data service.

Key words： drilling fluid; data acquisition; B/S and C/S architecture; information system.

引言：

鉆井液被譽為鉆井工程的血液，對鉆井工程有非常重要的影響，而鉆井液的設(shè)計和施工水平的高低主要取決于鉆井液理論及處理劑的研究，與現(xiàn)場實際經(jīng)驗的應(yīng)用。前者主要依托于理論及材料的研究，后者主要依靠有經(jīng)驗專家的講授，但畢竟有經(jīng)驗的專家只是少數(shù)，而且受現(xiàn)場環(huán)境、辦公條件等的影響，多以手工填寫的Excel表保存，有些重要的數(shù)據(jù)、方案、總結(jié)等沒有記錄，導(dǎo)致這些極為寶貴的資料沒有得到有效的保存和利用。故解決鉆井液作業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲及管理成為了海洋石油鉆井工程中最迫切的需求之一。

近年來隨著計算機技術(shù)的發(fā)展和海上通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提升，及中國海洋石油集團有限公司對數(shù)字化、信息化的發(fā)展要求，鉆井液資料作為后期施工作業(yè)的第一手參考資料，對后續(xù)鉆井的設(shè)計、施工都有著重要的借鑒和指導(dǎo)意義。設(shè)計和開發(fā)一套具有海上特色，滿足數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)服務(wù)的鉆完井液數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)勢在必行。

一、系統(tǒng)設(shè)計

1.1系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

結(jié)合行業(yè)經(jīng)驗和現(xiàn)場的實際工作流程，海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)應(yīng)滿足以下幾點需求：1.數(shù)據(jù)采集，主要包括單井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、日作業(yè)情況、井身結(jié)構(gòu)、井徑數(shù)據(jù)、材料消耗等生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)的采集錄入;2.數(shù)據(jù)管理，主要包括數(shù)據(jù)審核、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值和數(shù)據(jù)正確性檢查規(guī)則的制定與發(fā)布、數(shù)據(jù)的出入庫管理;3.數(shù)據(jù)服務(wù)，主要包括數(shù)據(jù)檢索查詢、統(tǒng)計分析等，并生成相關(guān)的技術(shù)總結(jié)、報告。

因鉆井現(xiàn)場具有流動性大、網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全，通信質(zhì)量良莠不齊，為了保證現(xiàn)場工程師能隨時隨地使用使用軟件，海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)由“鉆井液井場管理”軟件和 “鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)”兩部分組成。

“鉆井液井場管理”軟件采用C/S架構(gòu)的主機終端模式開發(fā)，主要面向海上鉆井現(xiàn)場;為了保證現(xiàn)場泥漿工程師能隨時使用軟件，離線模式下也可以運行，錄入的數(shù)據(jù)會先保存在個人電腦中，網(wǎng)絡(luò)暢通時再上傳。

“鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)”采用B/S架構(gòu)開發(fā)，主要面向基地的生產(chǎn)管理人員，進(jìn)行數(shù)據(jù)的審核瀏覽、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定與下發(fā)、用戶管理等。

1.2網(wǎng)絡(luò)體系設(shè)計

本系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫部署于海油云服務(wù)器上，通過海油內(nèi)網(wǎng)和服務(wù)器互聯(lián)。在海上鉆井平臺， 現(xiàn)場泥漿作業(yè)工程師通過鉆井液井場管理軟件錄入數(shù)據(jù)，接入海油內(nèi)網(wǎng)后與海油云服務(wù)器互連，并將錄入的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器中，同時軟件會自動下載最新的升級包、標(biāo)準(zhǔn)值等數(shù)據(jù)。基地項目經(jīng)理、管理人員等通過鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)，接入海油內(nèi)網(wǎng)也可方便、快速的對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、瀏覽及使用。

1.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

鑒于對安全性、兼容性等方面的考慮，本系統(tǒng)采用Oracle 12C作為數(shù)據(jù)存儲庫?；跇I(yè)務(wù)需求和與其他系統(tǒng)的交互關(guān)系，將本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫分為鉆井液數(shù)據(jù)采集庫和標(biāo)準(zhǔn)庫。

采集庫主要用于存儲采集的作業(yè)原始數(shù)據(jù)，來源于現(xiàn)場鉆完井液工程師通過“鉆井液井場管理”軟件錄入、上傳的數(shù)據(jù)。

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫主要用于存儲經(jīng)過治理、審核的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，來源于經(jīng)基地項目經(jīng)理、主管審核，系統(tǒng)管理員抽檢合格后的數(shù)據(jù);同時提供數(shù)據(jù)檢索、統(tǒng)計、報表及數(shù)據(jù)接口服務(wù)。

二、系統(tǒng)的主要功能

海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的兩個組成部分的功能架構(gòu)如下圖2所示。

2.1鉆井液井場管理軟件

鉆井液井場管理軟件主要包括文件、數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)計分析、報告總結(jié)、輔助計算五大功能模塊。

文件模塊主要實現(xiàn)新建井、打開歷史井、上傳數(shù)據(jù)，并實時記錄系統(tǒng)日志，接受資料審核結(jié)果的通知。

數(shù)據(jù)管理模塊主要對具體單井的作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入管理，包括單井的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、鉆井液作業(yè)過程中的日度數(shù)據(jù)、鉆進(jìn)過程中發(fā)生的事故與復(fù)雜情況、鉆井工程的概況等。

統(tǒng)計分析模塊主要以圖表的形式對單井的鉆井液材料消耗情況、成本、時效、設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)計分析，同時也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)瀏覽。

報告總結(jié)模塊主要是根據(jù)填報的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)自動生成鉆井液作業(yè)日報;提供技術(shù)總結(jié)、完井總結(jié)模塊，以半自動的方式提供服務(wù)。

計算工具模塊主要包括已有標(biāo)準(zhǔn)值的查詢、鉆井液配漿計算、計量單位換算等功能。

2.2鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)

鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)審核管理系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)審核、標(biāo)準(zhǔn)管理、系統(tǒng)管理三大功能模塊。

數(shù)據(jù)審核模塊，按照基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、日作業(yè)數(shù)據(jù)、事故和復(fù)雜情況等不同的類別展示數(shù)據(jù)，方便管理者瀏覽、審核。

標(biāo)準(zhǔn)管理模塊，分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和鉆井液兩大類，目前包括42個小類，可根據(jù)現(xiàn)場實際需求增減。

系統(tǒng)管理模塊，實現(xiàn)對用戶管理、角色分配、權(quán)限設(shè)置、密碼重置等功能。

三、系統(tǒng)開發(fā)工具

海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用SSH架構(gòu)技術(shù)，B/S端采用C##語言編寫，C/S端采用Java語言編寫。通過使用HTTP協(xié)議和AJAX異步請求等技術(shù)，實現(xiàn)從前端數(shù)據(jù)錄入到后端數(shù)據(jù)處理的交互操作，不僅提高開發(fā)效率，同時盡量維護(hù)系統(tǒng)界面統(tǒng)一性和便捷性，并保證系統(tǒng)的輕量化運行。

數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和Web服務(wù)器均采用Microsoft Windows Server 2012 R2操作系統(tǒng)?？紤]到鉆井現(xiàn)場的辦公環(huán)境，本系統(tǒng)滿足在Microsoft Windows 7、Windows 8和Windows 10等操作系統(tǒng)上的運行。

四、結(jié)束語

海上鉆井液作業(yè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)根據(jù)海上鉆井的實際業(yè)務(wù)特點設(shè)計，采用B/S與C/S混合架構(gòu)的方式，不僅充分發(fā)揮了B/S與C/S模式的各自特點，還集合了兩種架構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢，從而實現(xiàn)了鉆井液數(shù)據(jù)的錄入、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)于一體。目前系統(tǒng)在鉆井現(xiàn)場和基地生產(chǎn)管理部門都運行良好，很好的滿足了現(xiàn)場工程師和基地管理人員的需求，切實提高了鉆井液數(shù)據(jù)管理的信息化水平。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1] 徐堪社，馬玉明.鉆井液數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)研究與開發(fā)[J].西部探礦工程，2012 （5）：80-81+86.

[2] 劉玲.C/S與B/S混合軟件體系的構(gòu)建[J].軟件開發(fā)與設(shè)計， 2010（10）：29-30.

[3] 馬善洲，程遠(yuǎn)方，董國卿等.鉆井液數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].鉆井液與完井液， 2003，20（4）：49-51.

[4] 陳明亮，向興金，曾憲剛等.鉆井液軟件包MUD[J].鉆井液與完井液，1996，13（5）：32-34.

[5] 康力，鮮明，廖孝元等.鉆井液專家智能系統(tǒng)的模型與設(shè)計[J].石油工業(yè)計算機應(yīng)用，2016（2）：12-15+27.