一種智能鉆井班前會議模式研究與應用

劉偉　孫斌　張帆

摘要：目前鉆井隊班前會議主要是鉆井工程師根據鉆井設計及掌握鉆井相關知識，手寫任務書，提示井筒相關風險，司鉆根據技術員安排的任務書內容安排工作，記錄工手寫班前會議重點內容。由于手寫字體多樣性，記錄不齊全等最終導致會議沒有達到理想的效果。亟需研發一種新型鉆井班前會議模式，依托EISS大數據分析計算，智能推薦內容，生成智能任務書；實現記錄更全面，可反復回放，多終端查看。新型鉆井班前會議模式的應用，對降低井筒故障復雜率，提高鉆井現場管理水平、對數字化井場的推廣等方面具有更重要意義。

關鍵詞：數字化井場；智能任務書；鉆井班前會；電子巡崗； EISS系統

一、前言

隨著油田工業勘探、開發技術的飛速發展以及自動化與信息化程度的不斷提高，石油工業已經邁入了數字化與智能化的時代。為進一步實現上游勘探開發生產的各個專業領域的數字化轉型，聚焦工程技術業務提質增效，驅動數字化與生產經營深度融合，促進資源配置優化與高效生產運行、增強現場技術支持及風險管控水平，實現精細化經營管理，顯著提升工程技術核心競爭力和盈利創效能力，高效服務油氣勘探開發，川慶鉆探在國內首次提出并完成了數字化井場試點建設工作。智能任務書和智能班前會，被迫切的提上開發日程[1-4]。

目前鉆井隊班前會議主要是鉆井工程師根據鉆井設計及自身掌握鉆井相關知識，手寫作業任務書，提示井筒相關風險，司鉆根據技術員安排的任務書內容進行工作安排，各崗位通過語言交流的方式了解交接班查崗情況，記錄工手寫班前會議參會人員發言重點內容。這種模式存在任務書主要依賴鉆井設計及鉆井工程師掌握鉆井知識的標準、規范、井控相關知識和鄰井資料的相關情況，經驗式的完成任務書；內容質量參差不齊、書寫不整潔、語言不規范、記錄概況內容不全、鄰井工程地質一體化風險提示不準確；鉆井工程師和記錄工的字體多樣性，多數情況字體不工整，難以識別；班前會隱患口述方式，不易理解，最終導致會議沒有達到理想的效果等缺點，針對上述問題，需研發出一種新型的鉆井班前會議模式，該會議模式能自動生成電子智能任務書，體工整，便于閱讀，內容更準確，更全面，更科學。更加高效的傳達每日鉆井指令，司鉆操作有預見性，現場隱患圖片、視頻展示更直觀，依托知識庫與大數據實時分析，能夠自動生成當班施工參數、工作內容、風險提示和解決方案[1-2]。

二、智能班前會議模式研發

智能班前會議主要主要包括智能任務書、班前會議和交接班電子巡崗三部分，主要由硬件和軟件組成。硬件主要為顯示器，具有圖形和數據展示功能，語音播放功能。軟件主要包括智能任務書、班前會議和交接班電子巡崗[3-4]。如圖1所示。

（一）智能任務書研究

通過依賴EISS系統自建數據庫內容，含鉆井操作規程、井筒各類執行標準、最新井控實施細則、公司關于井筒質量的最新要求規范、提速模板、多年來數千口井的基礎資料，提供最優最佳參數推薦匹配，鄰井工程地質風險提示等等內容生成的任務書。具有針對性、準確性、科學性、全面性的特點。

智能任務書包括基礎信息自動填寫、工況自動識別、鉆井參數推薦、工程地質難點分析預警、井控風險、HSE等相關內容、鉆頭和鉆具組合改變或者確認、歷史任務書查詢等等內容。

基礎信息自動填寫。當鉆井工程師確認新增時，EISS系統根據當前時間，自動填寫任務書中的時間、班次、班組、司鉆、布置人、接班井深、層位、巖性等基礎信息。

自動識別和生成工況、工作內容。任務書根據EISS系統中工程師平臺的工況自動識別功能，自動劃分時間段，并根據EISS系統中的工作主題對應的內容模板，自動填寫工作主題和內容概況。工況自動識別功能根據鉆井現場多種類型的傳感器數據通過算法進行判斷，傳感器主要數據有：大鉤高度、指重表、泥漿泵泵沖、排量、扭矩、轉盤轉速、立壓、出口流量等等數據。工程師也可以自己選擇工況生成工作內容。

鉆井最優參數推薦。根據工況，EISS系統從大數據（EISS系統數據庫中有地質層位鉆進最快記錄含最優鉆具組合、鉆頭信息、最優鉆井參數，鉆井液性能參數。實時根據公司區域提速模板、同層位類型最優指標，并有專人審核最優參數是否更新入庫記錄）中自動分析，從作業區塊提速模板、鄰井相同層位巖性情況、鉆頭型號、泥漿體系等綜合信息，自動分析篩選出最佳參數匹配。工程師也可根據甲方要求手動修改。

自動生成工作內容。EISS系統根據最近實時工況和工作主題，從含各類標準、規范的EISS系統數據庫中，（數據庫內容有鉆井操作規程、井筒各類執行標準、最新井控實施細則、公司關于井筒質量的最新要求規范、鄰井井筒數據，工程地質難點分析預警、井控風險等最新信息，）自動提取工況、工作主題相關內容含層位、工程地質復雜、井控工作要求、相關標準操作規程、提速要求等等生成相關內容。鉆井工程師也可進行內容增減。

（二）班前會議研究

新型鉆井班前會議內容來自自建數據庫含鉆井操作規程、井筒各類執行標準、井控實施細則、公司最新要求規范、鄰井工程地質風險提示等等內容，準確、科學、全面的生成任務書。字體是電腦字體，工整易識別，重點可標注，電子顯示更清楚。人員發言采用錄音方式存儲，全面、真實。隱患采用防爆手持終端上傳的巡崗文字描述、照片、錄音、視頻等方式的現場隱患，更形象生動，易理解，易進行培訓，且具有隱患自動統計功能。

班前會議系統使用較為簡單。司鉆進行計劃任務書的學習，根據工況進行風險提醒。點開交接班問題，對圖安排隱患整改責任人、整改方式、整改完成時間。開會時進行交接班情況會上通報，通過提前準備的語音設備，進行錄音，結合EISS系統人員照片對應錄入語音。含班組人員、監督人員、干部等多個現場參與單位。

（三）崗位巡崗研究

一種更加科學的巡崗方式。采用防爆手機掃描固定檢查位置NFC電子標簽，彈出巡檢內容，崗位巡檢人員可直觀看到巡檢中設備的巡檢要點，含設備緊固情況，設備運轉情況，設備相關標準值，重要參數等等，通過快速錄入文字、照片、語音、視頻等方式生成隱患內容。更加節約時間，提高工作效率，方便崗位人員具體直觀、快捷反饋崗位隱患的一種方式。

（1）自動識別崗位巡檢內容。手持防爆手機，進入鉆井現場。井隊崗位人員持防爆手巡檢手機，按照各自崗位巡崗路線，通過接近電子標簽NFC和掃描二維碼，進行崗位巡檢。 巡崗點，掃描電子標簽。不同的崗位掃描同一巡回檢查點（電子標簽），手機展示巡檢內容與本崗位檢查內容相一致。

（2）上傳隱患。按照巡崗路線巡崗。手機接近電子標簽后，彈出檢查內容，巡檢人員一一對應檢查，無問題，直接提交。有問題，在對應檢查內容下端，可采用文字描述、上傳照片、語音、視頻等三種方式點擊提交，上傳至網頁資料存放。巡崗內容、巡崗路線與本公司鉆井隊崗位職責一致。

（3）查閱巡檢情況。巡檢完成，為綠色；未巡檢，為灰色。鉆井隊崗位“一崗一機”。鉆井隊主要崗位：值班干部、鉆臺大班、機房大班、司鉆、副司鉆、井架工、內鉗工、外鉗工、場地工、記錄工、柴油機司機、電工。

（4）自動統計隱患，定時總結分析，降低現場安全隱患。人員登錄巡檢界面，按照人員排班崗位，自動識別記錄交接班人員。安全隱患閉環管理。司鉆督促各崗位日常崗位巡檢中發現的隱患，是否整改銷項。問題統計便于隊伍進行隱患統計分析，定時總結，查找管理漏洞，制定針對性的安全培訓，降低現場隱患數量，促進管理水平的提高。

（四）硬件研究

主要包括采集器（服務器）、防爆巡崗手機、顯示器、NFC電子標簽、電腦、無線網橋組、拾音器、音頻、電源、安裝附件等。

采集器（服務器）主要包括數據采集模塊 、工業組網模塊 、視頻會議模塊 、VoIP模塊、視頻監控模塊、工業電源模塊 、管理及運行監控模塊等 。

硬件功能：

（1）采集器是數字化井場所有數據服務處理中心，且具有散熱好、耐用、3D圖形處理效果好的特點。主要包括數據采集模塊 、工業組網模塊 、視頻會議模塊 、VoIP模塊、視頻監控模塊、工業電源模塊 、管理及運行監控模塊等 。集成、各類計算、實時模擬工具進行全方位支撐。主要功能是進行電子任務書所關聯的相關數據庫的數據處理，崗位巡檢部署、提取和存入數據處理，防爆手機上傳巡崗數據的接收和處理。

（2）防爆手機可適應于石油天然氣鉆采環境使用，還具有對講機功能，兼容其他擴展程序。它是讀取NFC電子標簽或識別二維碼，并通過專用內網無線網絡加密讀取對應巡崗內容和錄入巡檢隱患的設備。班組人員使用它在井場巡崗過程中掃描巡崗位檢查點NFC電子標簽時自動展示巡檢內容，可進行隱患內容輸入，包括文字輸入、語音輸入、照片輸入、視頻輸入等。

（3）電腦及顯示器。電腦用于操作，通過操作智能生成電子任務書，顯示器作用是班前會時展示內容給參會人員。

（4）網橋作用是連接防爆手機與服務器、電腦與服務器數據傳輸。

（5）錄音設備是采集參會人員發言語音內容。

三、智能班前會特點及先進性

該智能班前會模式作為國內首支數字化鉆井隊的關鍵組成部分，能充分發揮EISS系統大數據資源優勢，實現智能生成任務書，智能推送，會議采用語音記錄模式，與國內外同類產品相比，具有以下特點及優勢：

（1）節省時間，提高效率。傳統手寫任務書，完成需要20分鐘，智能任務書完成僅需4分鐘，節省時間，提高工作效率，同時智能任務書字體工整，便于閱讀，可標注重點內容，更靈活。

（2）任務書內容更加規范、完善。自動生成的智能任務書內容來自川慶鉆井技術標準手冊及操作規程，提示更準確，更全面，更科學。鉆井施工參數提取來自川慶區塊提速模板，指導意義更強。工程地質難點提示來自大數據庫，風險提示更全面，司鉆打井有預見，風險來時有準備。

（3）班前會議實現信息共享。班前會采用語音錄入，內容更全面，更生動、更真實。完成后可實現信息共享，值班干部、司鉆、專家可實時在線查看內容，方便查閱歷史任務內容，同時便于保存，需要時可打印裝訂。

（4）會議更加高效，提升管理水平。更加高效的傳達每日鉆井指令，安排工作內容更具體、工程地質風險交代更完整，鄰井資料更全面。司鉆操作有預見性，現場隱患圖片、視頻展示更直觀、安排整改方法更有針對性，安全培訓實時進行。促進井隊管理水平更上一層樓。

智能任務書自動提取當班施工參數、工程地質難點、注意事項和執行標準，指導班組科學、安全、高效施工，任務書填寫時間減少80%以上，實現技術員有效減負。

四、現場應用及效果

石油鉆井新型班前會議2021年開始建設和測試，先后在DT1井、PO002-H3等等30井次，累計開新型班前會議6569次，儲存會議語音84195條，隱患4620條。多口井的測試結果表明，智能任務書的使用，使隊伍水平得到了很大的提升，提高了工作效率。數字化信息技術在鉆井現場的初期應用，取得明顯的效果。其中新型班前會作為其中的重要功能的使用，讓鉆井工程師每天的工作安排更科學，更到位；工程地質風險提示更全面，更準確；隱患整改更快、更到位。

中國石油首支“數字化鉆井隊”川慶鉆探80025隊在DT1井實現年累進尺破萬米大關，成為體現數字化鉆井隊建設成果的標志性事件。該井于2022年4月28日鉆至井深7660米完鉆，全井完鉆周期316.72天，是蓬萊氣區在“360天提速模板”內完鉆的第一口六開井創下蓬萊氣區六開井最快完鉆紀錄，該井是智能班前會議使用的第一口井。

五、結語

（1）隨著鉆井信息化、智能化的發展，通過基于大數據對鉆井過程作業進行班前會議的模式必然會代替人工班前會議的傳統方式，成為推動數字化井場的重要一步。

（2）智能鉆井班前會采用信息化手段，基于大數據進行智能生成任務書，進行智能推送，會議采用語音錄入方式，可以方便查閱歷史記錄，實現信息共享，突破了傳統人工進行紙質記錄模式，實現了減負。

（3）未來的智能鉆井班前會，應滿足同時多終端，更加方便便捷的模式進行會議。H

參考文獻

[1] 鹿志文， 栗朝軍， 張顯武， 等. 數字化井場的建立與應用[J]. 中國科技信息，2008（12）.

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[3] 趙恩普， 劉曉晨. 淺析井場數據遠程傳輸系統的設計與實現[J]. 中國管理信息化，2018（18）.

[4] 孫國寶， 周繼偉. 物聯網技術在智能油氣田井場數字化建設中的應用[J]. 信息系統工程，2021（10）