一种智能钻井班前会议模式研究与应用

刘伟　孙斌　张帆

摘要：目前钻井队班前会议主要是钻井工程师根据钻井设计及掌握钻井相关知识，手写任务书，提示井筒相关风险，司钻根据技术员安排的任务书内容安排工作，记录工手写班前会议重点内容。由于手写字体多样性，记录不齐全等最终导致会议没有达到理想的效果。亟需研发一种新型钻井班前会议模式，依托EISS大数据分析计算，智能推荐内容，生成智能任务书；实现记录更全面，可反复回放，多终端查看。新型钻井班前会议模式的应用，对降低井筒故障复杂率，提高钻井现场管理水平、对数字化井场的推广等方面具有更重要意义。

关键词：数字化井场；智能任务书；钻井班前会；电子巡岗； EISS系统

一、前言

随着油田工业勘探、开发技术的飞速发展以及自动化与信息化程度的不断提高，石油工业已经迈入了数字化与智能化的时代。为进一步实现上游勘探开发生产的各个专业领域的数字化转型，聚焦工程技术业务提质增效，驱动数字化与生产经营深度融合，促进资源配置优化与高效生产运行、增强现场技术支持及风险管控水平，实现精细化经营管理，显著提升工程技术核心竞争力和盈利创效能力，高效服务油气勘探开发，川庆钻探在国内首次提出并完成了数字化井场试点建设工作。智能任务书和智能班前会，被迫切的提上开发日程[1-4]。

目前钻井队班前会议主要是钻井工程师根据钻井设计及自身掌握钻井相关知识，手写作业任务书，提示井筒相关风险，司钻根据技术员安排的任务书内容进行工作安排，各岗位通过语言交流的方式了解交接班查岗情况，记录工手写班前会议参会人员发言重点内容。这种模式存在任务书主要依赖钻井设计及钻井工程师掌握钻井知识的标准、规范、井控相关知识和邻井资料的相关情况，经验式的完成任务书；内容质量参差不齐、书写不整洁、语言不规范、记录概况内容不全、邻井工程地质一体化风险提示不准确；钻井工程师和记录工的字体多样性，多数情况字体不工整，难以识别；班前会隐患口述方式，不易理解，最终导致会议没有达到理想的效果等缺点，针对上述问题，需研发出一种新型的钻井班前会议模式，该会议模式能自动生成电子智能任务书，体工整，便于阅读，内容更准确，更全面，更科学。更加高效的传达每日钻井指令，司钻操作有预见性，现场隐患图片、视频展示更直观，依托知识库与大数据实时分析，能够自动生成当班施工参数、工作内容、风险提示和解决方案[1-2]。

二、智能班前会议模式研发

智能班前会议主要主要包括智能任务书、班前会议和交接班电子巡岗三部分，主要由硬件和软件组成。硬件主要为显示器，具有图形和数据展示功能，语音播放功能。软件主要包括智能任务书、班前会议和交接班电子巡岗[3-4]。如图1所示。

（一）智能任务书研究

通过依赖EISS系统自建数据库内容，含钻井操作规程、井筒各类执行标准、最新井控实施细则、公司关于井筒质量的最新要求规范、提速模板、多年来数千口井的基础资料，提供最优最佳参数推荐匹配，邻井工程地质风险提示等等内容生成的任务书。具有针对性、准确性、科学性、全面性的特点。

智能任务书包括基础信息自动填写、工况自动识别、钻井参数推荐、工程地质难点分析预警、井控风险、HSE等相关内容、钻头和钻具组合改变或者确认、历史任务书查询等等内容。

基础信息自动填写。当钻井工程师确认新增时，EISS系统根据当前时间，自动填写任务书中的时间、班次、班组、司钻、布置人、接班井深、层位、岩性等基础信息。

自动识别和生成工况、工作内容。任务书根据EISS系统中工程师平台的工况自动识别功能，自动划分时间段，并根据EISS系统中的工作主题对应的内容模板，自动填写工作主题和内容概况。工况自动识别功能根据钻井现场多种类型的传感器数据通过算法进行判断，传感器主要数据有：大钩高度、指重表、泥浆泵泵冲、排量、扭矩、转盘转速、立压、出口流量等等数据。工程师也可以自己选择工况生成工作内容。

钻井最优参数推荐。根据工况，EISS系统从大数据（EISS系统数据库中有地质层位钻进最快记录含最优钻具组合、钻头信息、最优钻井参数，钻井液性能参数。实时根据公司区域提速模板、同层位类型最优指标，并有专人审核最优参数是否更新入库记录）中自动分析，从作业区块提速模板、邻井相同层位岩性情况、钻头型号、泥浆体系等综合信息，自动分析筛选出最佳参数匹配。工程师也可根据甲方要求手动修改。

自动生成工作内容。EISS系统根据最近实时工况和工作主题，从含各类标准、规范的EISS系统数据库中，（数据库内容有钻井操作规程、井筒各类执行标准、最新井控实施细则、公司关于井筒质量的最新要求规范、邻井井筒数据，工程地质难点分析预警、井控风险等最新信息，）自动提取工况、工作主题相关内容含层位、工程地质复杂、井控工作要求、相关标准操作规程、提速要求等等生成相关内容。钻井工程师也可进行内容增减。

（二）班前会议研究

新型钻井班前会议内容来自自建数据库含钻井操作规程、井筒各类执行标准、井控实施细则、公司最新要求规范、邻井工程地质风险提示等等内容，准确、科学、全面的生成任务书。字体是电脑字体，工整易识别，重点可标注，电子显示更清楚。人员发言采用录音方式存储，全面、真实。隐患采用防爆手持终端上传的巡岗文字描述、照片、录音、视频等方式的现场隐患，更形象生动，易理解，易进行培训，且具有隐患自动统计功能。

班前会议系统使用较为简单。司钻进行计划任务书的学习，根据工况进行风险提醒。点开交接班问题，对图安排隐患整改责任人、整改方式、整改完成时间。开会时进行交接班情况会上通报，通过提前准备的语音设备，进行录音，结合EISS系统人员照片对应录入语音。含班组人员、监督人员、干部等多个现场参与单位。

（三）岗位巡岗研究

一种更加科学的巡岗方式。采用防爆手机扫描固定检查位置NFC电子标签，弹出巡检内容，岗位巡检人员可直观看到巡检中设备的巡检要点，含设备紧固情况，设备运转情况，设备相关标准值，重要参数等等，通过快速录入文字、照片、语音、视频等方式生成隐患内容。更加节约时间，提高工作效率，方便岗位人员具体直观、快捷反馈岗位隐患的一种方式。

（1）自动识别岗位巡检内容。手持防爆手机，进入钻井现场。井队岗位人员持防爆手巡检手机，按照各自岗位巡岗路线，通过接近电子标签NFC和扫描二维码，进行岗位巡检。 巡岗点，扫描电子标签。不同的岗位扫描同一巡回检查点（电子标签），手机展示巡检内容与本岗位检查内容相一致。

（2）上传隐患。按照巡岗路线巡岗。手机接近电子标签后，弹出检查内容，巡检人员一一对应检查，无问题，直接提交。有问题，在对应检查内容下端，可采用文字描述、上传照片、语音、视频等三种方式点击提交，上传至网页资料存放。巡岗内容、巡岗路线与本公司钻井队岗位职责一致。

（3）查阅巡检情况。巡检完成，为绿色；未巡检，为灰色。钻井队岗位“一岗一机”。钻井队主要岗位：值班干部、钻台大班、机房大班、司钻、副司钻、井架工、内钳工、外钳工、场地工、记录工、柴油机司机、电工。

（4）自动统计隐患，定时总结分析，降低现场安全隐患。人员登录巡检界面，按照人员排班岗位，自动识别记录交接班人员。安全隐患闭环管理。司钻督促各岗位日常岗位巡检中发现的隐患，是否整改销项。问题统计便于队伍进行隐患统计分析，定时总结，查找管理漏洞，制定针对性的安全培训，降低现场隐患数量，促进管理水平的提高。

（四）硬件研究

主要包括采集器（服务器）、防爆巡岗手机、显示器、NFC电子标签、电脑、无线网桥组、拾音器、音频、电源、安装附件等。

采集器（服务器）主要包括数据采集模块 、工业组网模块 、视频会议模块 、VoIP模块、视频监控模块、工业电源模块 、管理及运行监控模块等 。

硬件功能：

（1）采集器是数字化井场所有数据服务处理中心，且具有散热好、耐用、3D图形处理效果好的特点。主要包括数据采集模块 、工业组网模块 、视频会议模块 、VoIP模块、视频监控模块、工业电源模块 、管理及运行监控模块等 。集成、各类计算、实时模拟工具进行全方位支撑。主要功能是进行电子任务书所关联的相关数据库的数据处理，岗位巡检部署、提取和存入数据处理，防爆手机上传巡岗数据的接收和处理。

（2）防爆手机可适应于石油天然气钻采环境使用，还具有对讲机功能，兼容其他扩展程序。它是读取NFC电子标签或识别二维码，并通过专用内网无线网络加密读取对应巡岗内容和录入巡检隐患的设备。班组人员使用它在井场巡岗过程中扫描巡岗位检查点NFC电子标签时自动展示巡检内容，可进行隐患内容输入，包括文字输入、语音输入、照片输入、视频输入等。

（3）电脑及显示器。电脑用于操作，通过操作智能生成电子任务书，显示器作用是班前会时展示内容给参会人员。

（4）网桥作用是连接防爆手机与服务器、电脑与服务器数据传输。

（5）录音设备是采集参会人员发言语音内容。

三、智能班前会特点及先进性

该智能班前会模式作为国内首支数字化钻井队的关键组成部分，能充分发挥EISS系统大数据资源优势，实现智能生成任务书，智能推送，会议采用语音记录模式，与国内外同类产品相比，具有以下特点及优势：

（1）节省时间，提高效率。传统手写任务书，完成需要20分钟，智能任务书完成仅需4分钟，节省时间，提高工作效率，同时智能任务书字体工整，便于阅读，可标注重点内容，更灵活。

（2）任务书内容更加规范、完善。自动生成的智能任务书内容来自川庆钻井技术标准手册及操作规程，提示更准确，更全面，更科学。钻井施工参数提取来自川庆区块提速模板，指导意义更强。工程地质难点提示来自大数据库，风险提示更全面，司钻打井有预见，风险来时有准备。

（3）班前会议实现信息共享。班前会采用语音录入，内容更全面，更生动、更真实。完成后可实现信息共享，值班干部、司钻、专家可实时在线查看内容，方便查阅历史任务内容，同时便于保存，需要时可打印装订。

（4）会议更加高效，提升管理水平。更加高效的传达每日钻井指令，安排工作内容更具体、工程地质风险交代更完整，邻井资料更全面。司钻操作有预见性，现场隐患图片、视频展示更直观、安排整改方法更有针对性，安全培训实时进行。促进井队管理水平更上一层楼。

智能任务书自动提取当班施工参数、工程地质难点、注意事项和执行标准，指导班组科学、安全、高效施工，任务书填写时间减少80%以上，实现技术员有效减负。

四、现场应用及效果

石油钻井新型班前会议2021年开始建设和测试，先后在DT1井、PO002-H3等等30井次，累计开新型班前会议6569次，储存会议语音84195条，隐患4620条。多口井的测试结果表明，智能任务书的使用，使队伍水平得到了很大的提升，提高了工作效率。数字化信息技术在钻井现场的初期应用，取得明显的效果。其中新型班前会作为其中的重要功能的使用，让钻井工程师每天的工作安排更科学，更到位；工程地质风险提示更全面，更准确；隐患整改更快、更到位。

中国石油首支“数字化钻井队”川庆钻探80025队在DT1井实现年累进尺破万米大关，成为体现数字化钻井队建设成果的标志性事件。该井于2022年4月28日钻至井深7660米完钻，全井完钻周期316.72天，是蓬莱气区在“360天提速模板”内完钻的第一口六开井创下蓬莱气区六开井最快完钻纪录，该井是智能班前会议使用的第一口井。

五、结语

（1）随着钻井信息化、智能化的发展，通过基于大数据对钻井过程作业进行班前会议的模式必然会代替人工班前会议的传统方式，成为推动数字化井场的重要一步。

（2）智能钻井班前会采用信息化手段，基于大数据进行智能生成任务书，进行智能推送，会议采用语音录入方式，可以方便查阅历史记录，实现信息共享，突破了传统人工进行纸质记录模式，实现了减负。

（3）未来的智能钻井班前会，应满足同时多终端，更加方便便捷的模式进行会议。H

参考文献

[1] 鹿志文， 栗朝军， 张显武， 等. 数字化井场的建立与应用[J]. 中国科技信息，2008（12）.

[2] 郭永峰.15 家石油巨头创建“井场数字化”作业标准[J]. 中国石油企业，2021（11）.

[3] 赵恩普， 刘晓晨. 浅析井场数据远程传输系统的设计与实现[J]. 中国管理信息化，2018（18）.

[4] 孙国宝， 周继伟. 物联网技术在智能油气田井场数字化建设中的应用[J]. 信息系统工程，2021（10）