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高效钻井还不够?WellLink为你上份保险!(下)

高效钻井还不够?WellLink为你上份保险!(下)

上期石油圈,小编对贝克休斯基于WellLink平台的预警管理器(Alarm Manager)服务的部分内容进行了介绍,今天将继续昨天的内容,将该预警管理服务的其他功能以及应用案例进行简要讲解。

异常检测、提升管理石油圈原创www.oilsns.com

识别异常井况的一大难题是如何保持实时数据解释的一致性。即使是经验丰富的实时操作员,有时也难以完全消除人为的主观性。现在井队越来越多地采用基于异常的方法对井场和油田进行监测,以改善运营效率、安全和决策质量。石油圈原创www.oilsns.com

然而,基于异常情况的监控系统,其有效性取决于假情报的数量。假情报会对系统造成干扰,导致漏掉真正重要的警报。通过将智能系统纳入到基于异常的方法中,可以部分解决该问题。

WellLink预警管理器服务含有多个数据集,可根据预设的逻辑关系对事件进行监测。下图给出了一个例子。将泵压、泵冲数、流入量及钻机活动等参数,与逻辑关系相结合,可以向实时操作员预警不是由操作变化引起的泵压的异常变化。

高效钻井还不够?WellLink为你上份保险!(下)

整个过程都采用了相同的逻辑,这样可以减少各个实时操作员之间认知的不一致。警报管理器会在适当的时间向正确的人员发出正确的警报,并同时向他们提供相关的记录资料,帮助解决或缓解潜在的问题。在应用过程中,警报会出现在人机交互界面上,并发出警报声,提醒实时操作员查阅录井曲线,证实警报是否属实。

预警管理和人机界面石油圈原创www.oilsns.com

根据油气行业的经验,在进行井场或远程监控早期井涌时,传统的高低预警管理(high-low alarm management)的用户界面不太理想。原始数据的噪音通常较多,会产生很多误报,并会使系统负担过重,导致实时监测效率降低。而预警管理器服务通过对信号进行多阶段处理,可以解决这个问题。整个预警管理器处理过程包含三个阶段。

  1. 利用死区移除和异常值剔除技术,对原始井数据进行处理和过滤;
  2. 基于预设的报警情景设置,对数据进行数学函数处理;
  3. 处理程序模拟钻井工程师的工作方式,利用逻辑关系来确定变化趋势。石油圈原创www.oilsns.com

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在第一阶段,为了保证数据的质量和实时操作员解释结果的可靠性,会对原始数据进行一阶滤波、死区和异常值移除,生成可用数据,并不会牺牲掉数据的精度。采用数据调整技术,以确保各种来源的数据可以准确地用于公式计算中。这确保了数据索引,包括时间和深度,之间的一致性。采用数据间隙处理技术,以确保最新数据的同步,保证精确的实时输出。如果数据流发生中断,则涉及到历史计算的函数将被重置。实时操作员可以对每口井的数据处理程度进行调整。

在第二阶段,采用了根据预设报警条件定义的一组数学函数和定制函数。同时,使用简单的脚本也可以在较短的时间内创建自定义函数。模拟数据可以转化为数字输出,或者可以标示正、负、无变化的值变化标签。该方法可以更容易地进行多参数变化对比,然后用于逻辑计算阶段。

该应用采用的预警逻辑,模拟了钻井工程师的思考过程。例如,由于立管压力是与泵冲数相关的,因此泵或立管压力警报会对泵压力的变化情况进行监控。如果立管压力的变化规律与泵冲数的变化规律不一致,预警解决方案就可以识别出来。该预警系统中采用的逻辑关系还考虑了钻机的活动,避免由于管道连接或其他非钻井活动造成的,与立管压力无关的虚假报警。

该解决方案利用了先进的非关系型数据库,可实现高速、高容量的数据处理。该数据库属于分布式数据库,可通过多个服务器对大量结构化数据进行管理,具有高可用性、高性能和高扩展性,同时还可以兼容多种数据结构,包括WITSML(井场信息传递标准标记语言)数据标准。

应用案例石油圈原创www.oilsns.com

某一大型油公司的实时作业中心,采用了WellLink预警管理器服务对立管压力、机械钻速、流出量和泥浆池液面等大量钻井参数进行监控。期间会对预警的准确性和一致性进行定期的检测,确保潜在井控事故指示器工作正常。所有的警报都具有可追踪性,可分成四类——报警、漏警、可报警、无需报警。

在一口样井中,当钻柱被起出井眼后,对井进行了溢流检查,发现井处于静止状态,即无井涌现象发生。一个泥浆补给罐连接到了井眼,确保能及时填满环空,防止发生溢流。当预警系统记录到泥浆罐中增加了两桶泥浆量后,“泥浆补给罐增量”预警被触发,及时通报了实时操作员。操作员获悉该情况后,通过实时数据证实,泥浆管内确实发生了流体增多的情况,然后立即联系了井场。

随后井场关闭了该井,并成功实施了压井作业,关井前的井涌总量不超过三桶的量。预警系统成功地实现了早期的风险监测,使得钻井队可以更好控制井涌,防止事件升级。

这类事故的应用结果证实,WellLink预警管理器服务可以有效地利用实时钻井数据,通过质量保证、24/7的专业人员监控、高效的人机界面、可靠的技术结构,以及井场和远程中心之间稳健的沟通流程,起到了改善油公司井控管理的作用。石油圈原创www.oilsns.com

来自/Baker Hughes    译者/周诗雨    编辑/Leia

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