中石化经纬：为石油工程打造“智慧大脑”

　　6月13日，在胜利济阳页岩油国家级示范区牛页一区井场，技术人员依托井场端的“井场采集决策一体化中心”和后方的“远程作业支持中心”，利用地质导向、钻井优化、旋导支持等专业应用，通过视频监控、远程会议、智能头盔等手段，实现现场施工与后方专家实时通讯、快速决策。这是中石化经纬有限公司(简称经纬公司)“石油工程井场一体化采集决策及远程技术支持中心”为井场打造的一个智能数字化场景。

　　该中心作为经纬公司的“一字号”工程，聚焦井场物联网应用、装备远程操控、工程智能预警、可视化安全视频监控等难题，立足石油工程专业静态数据和设备动态数据采集、汇聚和智能分析，实现前线与后方动态感知、联动指挥，为石油工程各专业协同、远程控制、技术支持打造“智慧大脑”。今年5月，该中心获首届“国企数字场景创新专业赛”生产运营类二等奖。

　　为“信息孤岛”开通“智能高速路”

　　油气勘探开发过程中，地质、钻井、测井、录井、定向、压裂等各专业和环节以专业数据为基础展开交流对话，并在各专业数据互相印证、互相支撑中实现勘探开发的价值递增。而随着油气勘探开发向深地、深海领域延伸，地层条件和地质对象更加复杂，工程作业决策对实时数据和专业信息的需求也急剧增长。

　　过去，由于井场端各专业数据采集、存储相互独立，数据库类型不统一，钻、测、录、定、试等相关业务井场数据未实现共享，形成了大大小小的“信息孤岛”。同时，由于缺少统一的决策支持平台，后端管理层无法实时掌握施工现场生产状态，施工现场遇到技术问题，只能依靠跑井、电话解决，效率不高。

　　想要打破专业壁垒，让全井场的信息决策链条前后贯通成为可能，实现石油工程生产运营的数字化转型，就需要建立一个功能健全、兼容强大、集中统一的数字化平台。为此，经纬公司研发技术团队展开技术攻关，建设起集地质导向、钻井优化、旋导定向远程支持等专业应用于一体的井场采集决策中心和地质工程一体化优化平台。此外，研发技术团队还利用大数据、物联网、5G等信息技术，对石油工程钻、测、录、定、试等各专业的应用软件、数据资源进行集成整合，按照数据共享、功能共用、一体化协作的模式建立了一体化技术支持中心。

　　借助数字化平台，经纬公司通过在人与数字的互动中找到契合点，实现了井场数据一体化采集，生产运行信息精准、集中共享、上下贯通、调度顺畅，做到了专业数据模型统一、主数据统一、跨系统共享，打通了各专业间数据四通八达的高速路，实现“数出一源、按需提供”，从源头消除“信息孤岛”，为现场施工与远程决策提供信息化技术保障。

　　为井工厂植入“智慧大脑”

　　今年5月，经纬公司测录定导四专业在牛页一区试验井组部署的20口井全部完钻。在此次一体化施工过程中，经纬公司历时450天成功打造了页岩油“井工厂”施工模式，创出过钻头测井泵送距离最长、靶盒钻遇率和资料优良率100%等多项新纪录。

　　这都要归功于经纬公司的“井场一体化决策支持中心”。该中心以随钻监控、轨迹导向、远程连线为3个基础单元，集成10个专业、18套应用子系统，汇聚现场104个传感器、840项参数、70个视频监控点，全程发挥了“智慧大脑”的作用。

　　据介绍，支持中心的井场数据采集平台汇聚了地震、钻、测、录、试等10项专业数据，自主开发多井监测、多专业决策分析等6个应用，集成井震可视化、录井监控、地质导向、工程预警、数字孪生等12套成熟应用系统。该平台能够实现对8类综合录井仪、104个传感器、840项参数，6类随钻设备传感器、121个参数及井场70路安全监控视频的实时采集，满足各类静态数据的一体化、标准化、数字化采集需求，实现井场端一次采集多方数据共享。

　　在现场决策指挥中心，经纬公司聚集油田十大专业八家单位共20余位专家联合办公，三方(建设方、施工方、监督方)实时协同、前后联动、信息共享、共同会诊、高效决策，实现屏里屏外全覆盖，事前事后全掌控，线上线下全融合，确保安全优快钻井。

　　在施工过程中，技术团队依据气测、伽马等参数，有效轨迹调整建议129次，综合录井仪“智能化”工程预警455次，实现了靶盒钻遇率、优质储层钻遇率100%。借助“智慧大脑”，经纬公司测录定导四专业实现了三开机械钻速提高46%、一趟钻进尺翻番、钻井周期下降43%。此外，本次完钻的20口井测录融合评价一、二类层均超2万米，施工过程所收集的专业数据将为牛页一区百万吨产能建设提供一体化数据支撑。

　　为生产监管提质增效

　　站在经纬公司运营中心的监控大屏前，1000余支钻井、录井、测井队伍7800余个监控点，危险品库316个监控点……每一个施工画面都在实时更新变化，智能违章识别，放射源、火工品等危险品存放、运输、使用、归还等节点实时跟踪，中心的智能监控系统让全过程安全生产尽在掌控。

　　据介绍，该系统通过地理信息系统(GIS)集成应用、应急管理、远程技术支持等功能，将各类业务数据集成、优化，以“一张图”辅助管理人员实现生产信息共享、协同指挥、可视化作战，横向联合各部门、纵向贯穿至施工现场，通过远程视频会议、参数采集、专业应用软件等资源为现场解决技术难题。此外，技术团队还利用物联网技术，研制了危险品智能监控装置，可集成共享工程车辆视频、放射源、调度运行数据。在人员安全方面，技术团队自主研发以安全帽为载体的智能化穿戴设备，通过“穿戴设备+平台+AI+IoT(物联网)”的融合模式，集合高清防抖摄像头、无线通信、物联网、人工智能、GPS/北斗等技术，可实时视频通话、拍照定位、智能操控、人脸识别，实现安全隐患的闭环管理和危险品全流程监管。

　　有了“智慧大脑”给井场施工“出主意”，经纬公司趟钻一次成功率、储层钻遇率、测录井资料优良率等关键指标大幅度上升，高风险作业监管率同比提升43.8%，创亚洲纪录2项、全国纪录5项、中石化纪录10项。据统计，“井场一体化采集决策中心”建成以来，已先后为重庆涪陵国家级页岩气示范区、济阳页岩油国家级示范区、文23储气库、文24储气库及顺北“深地一号”的勘探开发提供服务，在5000余口井上成功应用，减少专家跑井1700余次，节约跑井与驻井成本2000余万元。通过远程视频安全督查排除隐患1200余项。同时，借助平台数据优势，经纬公司年均信息化服务创收5000万元以上，实现了生产安全与经济效益的“双丰收”。