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中国石油第一支数字化钻井队——川庆钻探80025钻井队
推动“三大转变”创建数字化作业平台保障钻井生产安全高效
向科学化转变
作为中国石油第一支数字化钻井队,川庆钻探80025钻井队建立了数字化协同工作室、数字化值班房和数字化司钻控制台,拥有29类共500余个数据传感器,生产组织采取全流程订单式管理,基本涵盖全部数据的实时测量和自动采集。依托EISC平台,80%作业信息实现自动采集和共享,实现智能生产组织和工程作业的数字赋能。
钻井作业由经验型向科学化转变。数字化改造前,钻井作业往往难以准确掌握班组动态、井下情况、设备现状等实时信息,容易产生错误和漏洞。通过打造的数字化工作平台,数字化钻井队可实时掌握班组活动、设备运转状态,自动预测当日进尺、超前安排工作任务、智能提示待钻井段故障复杂情况,让钻井队长使用大数据指导现场作业;工程技术人员可根据系统自动推送的最优措施,自动生成当班施工参数、工作内容、风险提示和解决方案,以此指导班组科学、安全、高效施工。
以队长岗位巡检为例,队长每天班前、班中、班后使用手持终端开展巡检,手持终端上明确的岗位巡检路线、内容以及岗位巡检规定动作,让他既轻松又准确地进行岗位巡查。现场图片实时采集,不仅免去了他填写资料的烦琐工序,也让巡检变得更加高效精确,巡检工作效率提高两倍以上。
液位传感器实时监控液面变化情况,将数据发送至EISC中心,实现实时采集和信息共享。
向实时化转变
技术服务由事后型向实时化转变。数字化改造前,钻井现场技术服务多为节点型、事后型。钻井队依靠经验进行作业,发生故障和复杂后上报公司,公司再派出专家现场处理,导致发现不及时、处理不及时。
数字化钻井队的运行,实现了EISC对作业现场运行动态全过程监控,执行施工措施情况一目了然,措施指令下达、调整更加准确,远程支持直面现场,关键指令直达司钻,应急处置科学快捷,实现了技术支持由事后向实时转变。
以德探1井为例,川庆钻探将EISC专家指令、现场工程师施工方案、大数据分析结果,转化为司钻的作业指令;创新研发了司钻领航仪,发挥EISC系统大数据资源和AI人工智能分析优势,在起下钻、钻进、循环3大类工况下对17种风险进行智能预警,提高了精准操作能力,降低人为操作失误,领航系统起到实时旁站监督作用,德探1井工程故障复杂降低了19.21%。
司钻领航仪关键指令直达司钻。
向人工和智能化协同转变
安全管理由人工为主向人工和智能化协同转变。石油钻井是一项高风险作业,井控风险更是位居集团公司安全生产“八大风险”之首。数字化转型前,井控安全管理比较传统,主要依靠安全管理人员在工作时间进行人工巡查,这种方式存在巡查面窄、隐患排查效果差等局限性,无法应对复杂的作业环境。
数字化改造后,川庆钻探拥有了油气层段安全起钻实时评价系统、井控装置在线监控系统以及井控活动管理系统,可以实时监控起钻前循环、短程起钻等关键工序措施落实是否到位,保障作业安全。与此同时,对现场井控活动进行数字化管理,对井控活动进行实时记录,使管控更加有效。
结合新的井控实施细则与川庆钻探井控防控经验,利用自主研发的新型液位标尺传感器和出口非满灌流量识别装置等,建立起下钻智能安全分析评价系统、智能压井系统,并在云端建立井控预警机制,增强了岗位履职能力,提高了溢漏判断精准性,溢流预警时间较常规提前3至5分钟,实现起下钻井控风险降低90%,压井响应速度提高30%。
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让钻井不走“弯路”
3月6日7时,四川遂宁大英县花牌坊村蓬莱001-H2井场,川庆钻探80025钻井队技术员任康鑫来到数字化协同工作室,不到15分钟就完成了班前会的准备工作。“在建设数字化钻井队前,我需要一个小时到井场各个岗位了解工况,收集数据。”任康鑫认为,数字化钻井队建设对他所在岗位和钻井队带来了质的变化。
川庆钻探80025钻井队利用传感器采集和智能巡检等,实现作业任务书智能生成、智能采集报表140张,80%作业信息实现自动采集和共享,减少填报项2078个,让员工在生产经营活动中更高效,真正实现钻井不走“弯路”。
数字化、智能化给80025钻井队队员们日常工作带来的便利不胜枚举。走进井场,80025钻井队机电技术员孟新正在拿着手持机进行岗位巡检。每到一个巡检点,他将手持机与设备的感应芯片进行配对,该设备的巡查项目一一显示。在完成确认后,他才能进行下个设备的检查,否则手持机就会一直报警。“自从用手持机巡检后,再也没有发生过漏检。如果检查出问题,也会直接推送到相关人员的手持机上,提高了解决处理问题的效率。”孟新说。
数字化转型不是做与不做的选择题,而是必须做好的必答题。川庆钻探攻关近10年,研发出一体化井筒工程数据采集系统,建立了国内目前最完整的井筒工程数据库和最先进的井筒工程技术远程支持平台,打造了国内油气勘探开发第一支数字化钻井队。