國內外鉆井軟件調研及鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃西安石油大學李琪2009.12.23

三大技術趨勢一、提高機械鉆速為目的鉆井技術針對破巖的：沖擊鉆井、粒子沖擊鉆井、垂直鉆井減少事故復雜的：NDS、MPD、膨脹管二、提高單井產量的系列鉆井技術

水平井、分支井、欠平衡鉆井、地質導向鉆井薄油層、超低滲三、軟件技術的發(fā)展和應用

軟件做載體，集成信息技術、隨鉆測量技術、地質建模和地質分析技術，不斷完善設計，優(yōu)化井身結構、優(yōu)選鉆頭、優(yōu)化措施匯報內容一、國外鉆井軟件開發(fā)概況二、國內鉆井軟件開發(fā)概況三、西安石油大學鉆井信息中心四、鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃1、國外鉆井軟件概況——1.1哈里伯頓公司

公司簡介哈里伯頓公司成立于1919年，是世界上主要的能源服務公司之一。在60多個國家設立了約300多家服務中心，目前業(yè)務覆蓋產層評價、鉆井、完井、采油和油氣井維護等。LandmarkSoftware是美國Halliburton公司開發(fā)的專業(yè)的鉆井工程服務軟件。LandmarkSoftware是一套知識集成系統(tǒng)，它的主要功能是利用所集成的知識協(xié)助用戶進行專業(yè)分析并做出智能決策。1、國外鉆井軟件概況——1.1哈里伯頓公司

LandmarkSoftware

DrillingandCompletionsInformationManagemenandInfrastructureProductionOptimization

GeologicalandGeophysicalTechnologiesReservoirManagementInformationManagementandInfrastructure

定向井設計成本預算套管/油管設計鉆井限制基準地下數(shù)據(jù)回顧鉆井數(shù)據(jù)回顧定向井油田設計儲層數(shù)據(jù)回顧孔隙壓力/井壁穩(wěn)定性成本/時間/風險評估水力/固井鉆頭鉆具選擇鉆機選擇確定油管柱確定成本/時間預算報告|實時數(shù)據(jù)設計和實際|知識獲取現(xiàn)場工程成本/時間估算水力/固井鉆頭鉆具選擇現(xiàn)場工程套管和油管設計數(shù)據(jù)回顧/報告基準知識的獲取可行性和計劃階段詳細設計施工鉆井和地質數(shù)據(jù)的回顧以及定向井設計鉆井數(shù)據(jù)可視化優(yōu)化鉆井工程–TotalDrillingPerformance(TDP)1、國外鉆井軟件概況——1.1哈里伯頓公司

1、國外鉆井軟件概況——1.2斯倫貝謝公司

公司簡介斯倫貝謝是一家全球化的技術服務公司，總部設在紐約，并在巴黎和海牙成立準總部機構。它由三大部門組成：油田服務、電子交易與測試和資源管理服務。OspreyDrilling是斯倫貝謝公司開發(fā)的，覆蓋了從鉆井工程設計、鉆井風險預測到鉆井日報等完整的鉆井工具包軟件，該軟件有助于鉆井工程師提高鉆井作業(yè)效率，規(guī)避昂貴的鉆井風險。1、國外鉆井軟件概況——1.2斯倫貝謝公司

鉆井設計和鉆井工程

OspreyRiskDrillingOfficeTDAS，套管、油管強度分析和校核

鉆井數(shù)據(jù)采集和管理

OspreyReportsDrillDB

OspreyRiskDrillDBTDAStubulardesignandanalysissystem

1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

公司簡介：在美國注冊的公司，成立于1992年。鉆井軟件：Drillingsoftware，是一套為鉆井監(jiān)督管理人員提供優(yōu)質的工程計算和智能決策的集成軟件。由DrillingEngineering、MudEngineering、Rigmaintenance、Workover&Completions4個功能模塊組成。1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

軟件模塊與功能：

（1）DrillingEngineering，以鉆井工程計算為主

DrillingHydraulicsCasingDesignBHADesignElectronicDrillingFlangeSlideRule，API標準和公制單位之間的轉換

FinalWellReport，完整的井下工具和零件圖庫

TubularsDataBase，4127種不同的油管和套管

PackerCalculationDualunits，封隔器計算與檢查

1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

FinalWellReport子模塊界面1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

TubularsDataBasePackerCalculationDualunits1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

軟件模塊與功能：

（2）MudEngineering

鉆井液用的處理劑鉆井液數(shù)據(jù)鉆井液報告1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

軟件模塊與功能：

（3）RigMaintenancePMSchedule，鉆機維修和保養(yǎng)計劃

RigMaintenanceForm,鉆機維修操作規(guī)程1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

軟件模塊與功能：

（4）Workover&Completions，完井設計、計算、繪圖

Workover&CompletionSchematicssoftwareWorkoverOfficeStandardeditionHorizontalCompletionsExtendedReachCompletionsTubingTallysoftwareElectricSubmersiblePumpCompletionsRodPumpCompletionsGasLiftMandrelSpacingPackerandtubingmovementcalculationsPackerCalculationDualunitsXtreeSchematicandTanks1、國外鉆井軟件概況——1.3DrillingsoftwareLLC

HorizontalCompletionsExtendedReachCompletions1、國外鉆井軟件概況——1.4PetrisTechnology,Inc

公司簡介PetrisTechnology,Inc總部位于美國休斯頓，是一家提供鉆井軟件及相關服務的專業(yè)公司。該公司所開發(fā)的代表性產品是2004年開發(fā)的一套掌上電腦鉆井工程軟件Driller’sToolkitforPocketPC。Survey1、國外鉆井軟件概況——1.4PetrisTechnology,Inc

包括了涉及鉆井施工的20類127項計算：

Bottom-holeassemblyCasingdesignCementingDrillingmechanicsDailyreportsSurvey…支持不同單位制提供了圖形輸出1、國外鉆井軟件概況——1.5帕拉代姆地球物理公司公司簡介世界最大的獨立的地學軟件開發(fā)和應用技術服務公司；1994年在北京成立了北京代表處和全資外商投資公司。擁有系列軟件解決方案及服務于地球物理和油藏研究的先進的處理和成像技術、可視化技術、解釋及正演模擬技術、油藏特征及油藏物理技術、井位設計和鉆井工程技術，它們共享業(yè)界最先進的分布式數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)EPOS,并實現(xiàn)了真正意義上的一體化。1、國外鉆井軟件概況——1.5帕拉代姆地球物理公司鉆井軟件：“WellPlanning&DrillingSolutions”是一套高度集成、相互協(xié)作的鉆井工程軟件，加上獨有的專家咨詢功能可以幫助客戶有效的降低鉆井的不確定性和風險。軟件采用工程與地質一體化的設計思想和方法，可實現(xiàn)井身結構設計、管串設計及校核、鉆具組合設計、水力學分析、固井設計等計算；通過建立三維地質模型后，進行可視化設計；通過建立壓力體，進行地層壓力、破裂壓力預測。軟件模塊與功能（1）GeologRealTimeGeosteering：實時地質導向模塊，通過實時采集數(shù)據(jù)更新和巖石物理模型更新進行地質導向，在建模時應用到了伽馬射線；（2）GOCADBasicWellPlanning：基本參數(shù)設計模塊，構建最佳路徑，確定最佳地質目標，并確定最佳的平臺定位；（3）SysdrillCasingDesign：套管柱設計模塊；（4）SysdrillDirector：定向井設計模塊；（5）SysdrillDirectorGeo：地質導向模塊；（6）SysdrillHydraulics：水力參數(shù)設計模塊；（7）SysdrillTorqueandDrag：扭矩計算模塊；（8）OpsLink。1、國外鉆井軟件概況——1.5帕拉代姆地球物理公司信息采集信息傳輸信息處理信息應用遠程監(jiān)控智能決策1、國外鉆井軟件概況——1.6遠程傳輸及遠程監(jiān)控1、國外鉆井軟件概況——1.7無風險鉆井NDSNDS（NoDrillingSurprises）：

BP公司和斯倫貝謝公司聯(lián)合開發(fā)的集成軟件包；主要功能是鉆前分析預測風險、鉆中時實更新數(shù)據(jù)并及時預見和解決潛在問題。技術關鍵是：以最新前沿技術（如可視化地震信息處理技術、隨鉆成像測井技術）為基礎，綜合利用鉆井、地質、測井及地震等學科領域的專業(yè)資料信息，采用高效的鉆井數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和地質模型的時實更新技術有效處理例如井壁穩(wěn)定問題、孔隙壓力問題、循環(huán)漏失問題、井眼清洗問題、鉆壓傳輸問題、井眼摩阻問題、以及井眼結構和套管柱優(yōu)化等鉆井工程中主要問題。1、國外鉆井軟件概況——1.7無風險鉆井NDSNDS（NoDrillingSurprises）：

“GIS”是以圖形技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡計算機技術為工具，利用數(shù)學及地學領域的理論、方法，處理地理信息及地理相關信息問題的計算機綜合應用技術。GIS技術可將事物的屬性和空間信息聯(lián)系起來，從而能將對象的空間位置信息進行全方位的描述。1、國外鉆井軟件概況——1.7GIS系統(tǒng)2、國內鉆井軟件概況——2.1國內各高校成果中國石油大學(北京)地層壓力分析系統(tǒng)鉆井工程實時監(jiān)測與輔助決策系統(tǒng)鉆井數(shù)據(jù)管理與應用系統(tǒng)中國石油大學(華東)井涌動態(tài)模擬及壓井設計軟件系統(tǒng)欠平衡鉆井設計計算軟件系統(tǒng)新標準鉆井套管設計軟件系統(tǒng)SD-JKFZ-7鉆井井控模擬仿真訓練系統(tǒng)水平井完作業(yè)管柱力學分析軟件西南石油大學水平井/分支井鉆井設計與分析系統(tǒng)、固井設計與模擬分析系統(tǒng)大慶石油學院欠平衡/氣體鉆井設計及分析系統(tǒng)

長江大學固井工程設計與分析系統(tǒng)充氣鉆井水力參數(shù)計算軟件燕山大學深井鉆柱防共振技術、通用下部鉆具三維力學分析、套管開窗模擬井下作業(yè)管柱力學分析、定向井套管柱居中技術、定向井鉆柱力學分析2、國內鉆井軟件概況——2.2北京超思維科石油軟件公司

公司簡介北京超思唯科石油軟件開發(fā)有限責任公司是一家以石油鉆井信息化為核心業(yè)務的綜合性IT公司。鉆井軟件：鉆井動態(tài)實時監(jiān)測與專家診斷系統(tǒng)、鉆井工程設計一體化系統(tǒng)、鉆井生產運行管理系統(tǒng)及井眼軌跡設計及防碰掃描計算軟件。鉆井動態(tài)實時監(jiān)測與專家診斷系統(tǒng)鉆井工程設計一體化系統(tǒng)鉆井生產運行管理系統(tǒng)井眼軌跡設計及防碰掃描2、國內鉆井軟件概況——2.2北京超思維科石油軟件公司

鉆井動態(tài)實時監(jiān)測與專家診斷系統(tǒng)

井身結構設計

鉆井生產運行管理系統(tǒng)井眼軌跡設計及防碰掃描

2、國內鉆井軟件概況——2.3北京怡恒陽光科技發(fā)展公司

公司簡介：北京怡恒陽光公司是從事石油工程軟件開發(fā)的專業(yè)公司。鉆井軟件：Navigator，定向井水平井軌跡設計及計算分析系統(tǒng)。用于輔助定向井工程師合理地設計一個井的軌道，在軌跡控制過程中進行實鉆計算和軌跡分析。Navigator

軌道設計

實鉆計算軌跡分析電子圖板防碰計算多坐標系統(tǒng)和磁參數(shù)計算2、國內鉆井軟件概況——2.3北京怡恒陽光科技發(fā)展公司

軌道設計中靶分析

1992年成立CNPC鉆井信息應用技術中心；1994年批準為中國石油天然氣總公司首批重點學科；2001年轉評為陜西省重點學科。3、西安石油大學——鉆井信息應用技術中心承擔的項目：國家自然科學基金項目：“油氣鉆井智能信息與模擬技術的理論與方法研究”97-99“隨鉆地震理論與工程應用研究”99-02“遠程鉆井網(wǎng)上會戰(zhàn)智能應用系統(tǒng)理論與方法的研究”01-03“地質導向鉆井信息臨境模擬與協(xié)同決策的理論和方法研究”05-07國家863項目：“油氣勘探開發(fā)信息綜合集成智能應用系統(tǒng)”98-01

中油集團公司創(chuàng)新基金項目：“臨境式地質導向鉆井信息模擬與協(xié)同決策系統(tǒng)的研究”04-06中油股份公司科技風險創(chuàng)新研究項目：“鉆井工程監(jiān)督助理及質量監(jiān)控體系研究與開發(fā)”06-08中油長城鉆井有限責任公司項目：“鉆修井現(xiàn)場信息管理和工程服務系統(tǒng)開發(fā)”04-07陜西省2009年重大科技創(chuàng)新項目：

“油田事故災難應急救援系統(tǒng)平臺建設”09-10

以鉆井人的office為目標（理念），開發(fā)了系列有知識產權的軟件產品。3、西安石油大學——鉆井信息應用技術中心3、西安石油大學——3.1鉆井信息管理與工程服務系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理模塊：提供代碼輸入、記錄復制和粘貼、自動聯(lián)機計算、自動轉換單位、自動繪圖等功能，無需做任何手工計算而以最簡捷、最合理的方式錄入現(xiàn)場數(shù)據(jù)。完井報告模塊：自動生成單井井史卡、班報、日報、鉆井井史、鉆頭卡片等完井后井隊所需上報的資料，并可以標準格式打印成冊。3、西安石油大學——3.2鉆井工程師助手工程計算模塊3、西安石油大學——3.2鉆井工程師助手事故與復雜模塊3、西安石油大學——3.3鉆井工程甲方監(jiān)督助理系統(tǒng)監(jiān)督寫實質量評價監(jiān)督管理3、西安石油大學——3.4海外版鉆井信息管理系統(tǒng)3、西安石油大學——3.4海外版鉆井信息管理系統(tǒng)（1）基于微軟.net2005開發(fā)平臺進行開發(fā)，最新的主流開發(fā)平臺；（2）提供多語言支持（已有中文，英文，俄文）；（3）提供自動在線升級功能，免去了系統(tǒng)升級重新安裝的麻煩；（4）提供數(shù)據(jù)的在線備份和恢復功能；（5）提供數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)在線傳輸功能。3、西安石油大學——3.4海外版鉆井信息管理系統(tǒng)3、西安石油大學——3.4海外版鉆井信息管理系統(tǒng)3、西安石油大學——3.5鉆井工程集成設計平臺3、西安石油大學——3.5鉆井工程集成設計平臺風險實鉆庫人機交互界面1.風險因素分析6.數(shù)據(jù)獲取與維護7.風險實例獲取與維護8.風險防范措施2.單因素風險評估3.風險綜合評價5.風險防范措施風險設計庫實例庫措施庫4.輔助計算單因素評估計算綜合評價計算…風險清單風險率和權重值檢索防范措施檢索相似實例獲取新實例獲取新措施風險防范控制措施3、西安石油大學——3.6鉆井風險評估及風險控制系統(tǒng)3、西安石油大學——3.6鉆井風險評估及風險控制系統(tǒng)3、西安石油大學——3.6鉆井風險評估及風險控制系統(tǒng)地質模型軌跡模型靶區(qū)模型

3、西安石油大學——3.7地質導向鉆井臨境模擬與協(xié)同決策平臺3、西安石油大學——3.8鉆井事故災難應急救援系統(tǒng)系統(tǒng)功能：事故實戰(zhàn)指揮平時應急值守事故模擬演練日常安全培訓系統(tǒng)總體結構：基于微軟.net體系架構開發(fā)采用B/S結構由8大子系統(tǒng)組成3、西安石油大學——3.8鉆井事故災難應急救援系統(tǒng)火

災

及

爆

炸

應

急

程

序3、西安石油大學——3.8鉆井事故災難應急救援系統(tǒng)硫

化

氫

防

護

應

急

程

序3、西安石油大學——3.9鉆井手冊字典3、西安石油大學——3.9鉆井手冊字典3、西安石油大學——3.10基于無線傳感器網(wǎng)絡的測試系統(tǒng)置放于監(jiān)控室3、西安石油大學——3.10基于無線傳感器網(wǎng)絡的測試系統(tǒng)1-天車2-懸臂吊繩纜3-鉆井大繩4-二層臺5-游車6-頂驅7-井架8-方鉆桿9-司鉆偏房10-防噴器11-水箱12-電纜托盤13-發(fā)電機組14-儲油罐15-電氣控制房16-泥漿泵17-泥漿桶箱18-泥漿罐19-泥漿池20-離心器21-振動篩22-節(jié)流管匯23-管子坡道24-鉆桿架25-蓄電池4、鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃——4.1規(guī)劃方案4.1.1規(guī)劃目標鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃的總目標是：初步建成總公司的鉆井工程數(shù)據(jù)資源中心，統(tǒng)籌規(guī)劃建設由鉆井信息管理系統(tǒng)、鉆井技術支持系統(tǒng)、集成鉆井設計系統(tǒng)、鉆井決策支持系統(tǒng)和鉆井生產指揮系統(tǒng)組成的鉆井工程軟件集成平臺

，建設鉆井工程技術網(wǎng)站。

“一個中心、一個平臺、一個網(wǎng)站”4、鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃——4.1規(guī)劃方案4.1.2規(guī)劃方案一個中心一個平臺一個網(wǎng)站4、鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃——4.1規(guī)劃方案4.1.2規(guī)劃方案鉆井數(shù)據(jù)中心：集團公司級的數(shù)據(jù)存儲和分析中心鉆井軟件平臺：

鉆井信息管理系統(tǒng)：鉆井信息管理系統(tǒng)（海內外）鉆井監(jiān)督助理系統(tǒng)鉆井技術支持系統(tǒng)：鉆井工程師助手、計算工具、鉆井手冊鉆井集成設計系統(tǒng)：工程設計、鉆井液設計、固井設計鉆井決策支持系統(tǒng)：風險評估和控制、事故診斷、臨境模擬鉆井生產指揮系統(tǒng)：應急救援、遠程指揮、實時監(jiān)控鉆井技術網(wǎng)站：信息交流和對外進行實力展示的信息網(wǎng)站4、鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃——4.2關鍵技術4.2.1統(tǒng)一數(shù)據(jù)源現(xiàn)場:靜態(tài)數(shù)據(jù)：井史、完井報告動態(tài)數(shù)據(jù)：綜合錄井、隨鉆數(shù)據(jù)基地：鉆井設計數(shù)據(jù)實例庫、知識庫、措施庫統(tǒng)一的標準和格式，統(tǒng)一前臺軟件，統(tǒng)一的存儲庫（結構）4、鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃——4.2關鍵技術4.2.2一體化開發(fā)者的一體化用戶的一體化系統(tǒng)運行環(huán)境的一體化（前臺、后臺）軟件開發(fā)環(huán)境的一體化

軟件系統(tǒng)的一體化（集成）4、鉆井軟件發(fā)展規(guī)劃——4.2關鍵技術4.2.2一體化

用戶的一體化1）Web服務器端：MicrosoftWindows2008企業(yè)版，