数字化录井运行管理平台的构建与应用

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1、数字化录井运行管理平台的构建与应用摘要：运用物联网技术，通过数据采集子系统数据、传输子系统和生产运行管理子系统，构建形成数字化录井现场生产运行管理平台并应用于工作实践。中国8/vie　　关键词：地质录井；运行管理；构建　　数字化录井现场生产运行管理平台利用数据传感技术、计算机软件开发、数字控制、计算机网络、系统集成及数据共享技术，开发建成集井场数据自动采集、数据加工分析、设备远程控制、远程视频监控及分析决策为一体的录井现场生产运行管理平台。该平台遵循物联网技术的三层结构，在感知层中，利用安装在现场的传感设备及视频监控设备，将生产数据和视频图像实时

2、采集并集中起来；在网络层，利用有线或无线通信网络将数据传送至数据中心服务器；在应用层，利用数据库、计算机软件开发、智能计算、云计算等技术对数据进行加工、分析、整理、发布，并以文字、报表、图形、图像等方式及时显示出来，实现对现场的远程监测、控制、辅助分析、生产决策等功能。按物联网分层原理，录井现场生产运行管理平台由数据采集子系统、数据传输子系统和生产运行管理子系�y三部分组成。　　1数据采集子系统　　该子系统通过在井场安装传感器数据采集装置，实时采集各项生产数据，再通过RTU、DCS等控制器对数据进行存储、处理、上传，为上层应用系统提供及时、准确的

3、生产数据。　　1.1录井实时数据采集　　通过在井场相应位置安装绞车传感器、压力传感器、流量传感器和泵冲传感器等，采集悬重、立压、套压、扭矩、出口流量、入口流量等参数。这些传感器具有感知能力、计算能力和传输能力。此外，它们还具有自学习能力，能够对采集到的实时信息进行分析和智能判断，将得到的结果快速反馈给后方，供后方管理者决策。　　1.2生产设备信息采集　　在录井现场，分布有大量的录井设备，包括：综合录井仪、开发井录井仪、快速色谱分析仪、定量荧光仪、碳酸盐分析仪、泥页岩密度仪等设备。这些设备的稳定运转关系着整个录井现场的稳定运行。在这些设备上植入传感

4、节点，实时的将设备运行参数传送到后方。　　1.3井场视频信息采集　　在井场安装监控杆和监控箱，放置摄像头、编解码器等视频前端设备，配合后台视频服务器和视频控制软件，完成对井场的视频监控。一方面，录井现场由许多的工作流程组成。其中包括捞砂、晒砂、碳酸盐分析和定量荧光分析等细节组成。通过在录井现场安装视频设备，后方管理人员实时查看现场生产运行场景，起到甲方赋予我们的监督职能。比如：在晒砂阶段，通过视频能够检查现场人员清洗的砂子是否符合规范。另一方面，在录井现场的重要工作点上布置视频设备，当现场工作人员遇到生产问题需要解决时，能够满足后方管理人员为前线

5、工作人员提供技术支持的需要。　　2数据传输子系统　　由于井场具有点多、分散、流动性强的自然特点，现场对中低速生产数据传输需求迫切，同时对数据传输的安全性、稳定性和及时性也提出了较高要求。录井公司的传输网络在充分考虑高效、高速满足工作需要的情况下，兼顾网络系统的经济性、稳定性，组成了一个能覆盖每个录井小队的三级网络体系。　　该系统由卫星、3G实现各基层录井队到公司有线局域网的连接；利用互联网络INTER、油田高速局域网连接各资料应用客户端，并与公司有线局域网连接。形成了录井资料各基层采集点与生产管理部门、技术指导部门、甲方单位以及国内、外远程客户间

6、互联、互通的三级网络体系，使各种信息在相互间能实时传递。胜利录井网的特点是无线网络由先进的卫星系统与易用的3G系统共同组成。卫星数据传输系统选用了较先进的VSATplusii卫星设备，安装卫星主站一个，小站12个。整个系统组成网状结构，主站设在录井信息中心，录井队安装卫星小站，主站与各小站及各小站间可以进行双向的数据、语音、图像等信息传输。卫星系统的小站端与井场的局域网络连接，主站端通过中心服务器与公司、油田及互联网连接。没有装备卫星的队伍全部配置了3G，通过3G与卫星系统将录井队的局域网、公司局域网、油田局域网、互联网互相连通。最终形成了以胜利

7、信息网络为主干，利用VSAT卫星地面站或3G连接远程录井现场队的一体化多级网络结构。该网络系统既满足了视频、大型图片等实时传输的需要，又实现了录井公司所有录井队远程传输的全面开通。　　3生产运行管理子系统　　生产运行管理子系统是为满足不同生产应用研发的多种软件系统。主要有：“胜利录井远程实时显示系统”，“网络视频信息监控系统”，“生产设备管理系统”和“钻井工程专家预警系统”。　　3.1软件架构设计　　按照数据访问层、业务逻辑层、表现层三层架构模式进行设计开发。软件架构设计如下图所示。　　生产运行管理子系统软件架构设计　　3.2功能模块设计　　生产

8、运行管理子系统包括：录井数据管理模块、网络视频模块、设备运行管理模块和钻进过程实时预警模块。　　录井数据管理模块　　在感知层，通过安装在