勘探开发集输四维一体化解决方案

勘探、开发、集输四维一体化解决方案
作者：陈攀东
摘要：
本文就勘探开发过程中，数据分散、各学科专业软件数据形成孤岛，无法综合应用等问题展开研究，在实现地震、地质、油藏、钻井、生产动态数据、地表、地面工程等多学科数据四维一体可视化的基础上，通过多学科数据联合精确显示及检测数据之间的隐性关系，从而支持勘探决策、钻井决策、采油决策、集输决策，并与油田各专业软件进行无缝对接，实现勘探、开发、集输四维一体化。

关键词：
智能油田；智慧油田；数字油田；一体化；四维
正文
1引言
随着勘探目标越来越重，开发任务越来越紧，对油藏地质的认识不能仅局限在单学科的专业研究，但是各石油专业的国内外软件很多，研究方法和输出的数据源也不统一，要实现勘探、开发、集输四维一体化，首先要解决各专业学科数据源问题，在解决数据源问题的基础上，要实现多学科的数据，按照时间、事件、区域等条件的综合显示，通过多学科数据之间关联分析，结合现有的各学科专业软件，实现在各领域的决策支持。

图1：智能油田原型
2数据源的处理
2.1各专业软件数据加载方法：
对建模、地震、数模、地质成图等软件数据源，主要通过COVIZ数据注册平台进行加载；
2.2专业软件成果数据
地震数据: OpenWorks R2003和R5000数据库；
三维建模数据和数模数据：petrel的*pet；Gocad的*.wl；RMS的*.pro和油藏模型国际标准RESCUE的*.bin；Earthvision的*.faces、数模数据（Eclipse和VIP）；
地质综合研究软件数据，如Discovery、卡奔、双狐、石文等的*.cgm、*.dxf、*.emf；
测井数据：WITS格式、*.las、*.txt；
设计数据：*.TXT、*xls、*.jpg、*.gif；
地表数据：地表高程*.DEM地表影像*.ArcGIS；
其他数据：*.TXT、*.xls、*.doc；
2.3数据库
动态数据：不仅支持国外主流硬件厂家的WITS、WITSML格式，也要支持国内仪器厂家的数据格式如*.las、*.txt等格式，并基于井场高频数据库存储；
数据库数据：支持和中石油A系列库的无缝兼容、Oracle、微软和IBM全系列数据库；
3数据管理
3.1四维（时移）数据显示功能：
在四维窗口内对单井和多井参数在二维窗口内的监控功能，并实现二维钻井工程曲线，在时间上和四维窗口显示数据体在时间轴的同步关联。

图2：四维（时移）数据显示功能
3.2数据预警功能：
提供可预警数据的门槛值参数（如生产数据、钻井数据等），对达到预警值的单一判断或者并联多判断进行预警，并支持多种报警方式（如：声音、图像等）。

3.3协同决策功能：
显示窗口可以通过一个窗口的鼠标对另一个显示窗口的内容进行实时调用，两个窗口可以交互切换控制权，可以同时激发多个窗口，多个窗口可以垂直和水平排列，激发的窗口显示的数据体范围具有锁定功能，保证多窗口显示在空间范围内保持统一。

3.4数据查询：
在四维显示窗口内对非结构化数据的查询，如井深结构图，录井报告等非结构化信息，支持以时间或者事件为查询依据，进行数据的综合查询，并在同一窗体里显示；
3.5数据实时更新：
当注册的网络成果数据，发生修改后，第一时间，自动将修改后的成果数据更新到现有的场景里；
4四维一体化显示
4.1显示效果
色彩艳丽，立体感强；
三维空间光照系统：具有两盏光照源，对三维体数据进行光照；
4.2多学科数据显示
把地震数据、建模数据、数模数据、地质综合研究成果图、测井数据、录井数据、钻井数据、设计数据、地表数据、生产数据等，根据专业需要，可以将任意几项数据，使用坐标、工区、时间、事件等条件约束，在四维展示窗口里，交互显示，并具备对数据的切割、旋转、压缩、叠加等功能；
数据场景保留功能：将任意组合的数据，在四维展示窗口里显示后，具有对当前场景保存功能，方便下次多学科研究时调用；
5激活各专业软件
5.1支持国际标准的SHELL命令
通过SHELL命令，激活其他专业软件，并把相应的数据推送给专业软件；
5.1.1方法
四维展示窗口里，通过鼠标右键，将当前看到的数据，推送给相应的专业软件(如：把鼠标放在三维地质模型上，如果这个模型是petrel建的，点击右键菜单，激活petrel，并把这个模型数据文件推送给petrel；
图3：激活其他专业软件
6决策支持
在四维成果研究窗口里，把多学科的综合资料，按照业务研究需要，进行数据的空间立体组合，从而寻找不同学科数据之间的隐性关系，并且无缝调用现有各学科软件，在在四维成果研究平台里，对数据的修改；
6.1勘探决策支持
寻找储层构造：使用二维、三维地质资料、构造图、速度模型；
寻找构造/岩性圈闭：使用地震属性资料、储层反演数据、井震拟合、岩性预测资料、孔渗饱预测资料；
寻找油气富集区：使用测井数据、三维地质模型、地震资料、地质综合研究图、岩性数据；
三维定井位：使用地表GIS数据、三维模型、层位属性、地震解释层位、构造图、沙体预测图等
图4：三维定井位
三维井轨迹设计：使用三维地震体、三维地质模型、构造图、连井剖面图等
图5：三维井轨迹设计
6.2钻井决策支持
三维井场数据监控：在三维模型里，把钻井实施数据、临井测井资料加进来，对井场实时数据进
行监控；
三维随钻地质分析：使用三维构造模型、属性模型、地震资料、地质研究成果图资料和实时测井解释结果、实时钻井轨迹，按照深度对应关系，进行三维随钻地质分析；
图6：三维随钻地质分析
三维实时井筒防碰撞计算：通过实时修改的钻井数据和临井井轨迹数据，实时进行井筒防碰撞计算；
三维随钻地质导向：使用三维构造模型、属性模型、二维联井地质剖面图等基础数据，结合实时钻井数据、测井数据，根据随钻地质分析的结果，实时调整地质模型和二维联井地质剖面图；
图7：三维实时地质导向
实时井轨迹预测和设计井轨迹：在三维地质模型里实时预测井轨迹，并实施设计新的靶点和井轨迹，并把新设计的井轨迹输出给地面工程人员；
钻井故障智能诊断：根据油田区块特点，针对各种钻井故障，设定不同参数的经验算法，结果钻井专家库，对大部分钻井故障进行实时预警、报警、诊断；
6.3采油辅助决策
剩余油藏分析：使用数模数据、生产数据、地震数据、地震综合研究成果图数据；
图8：剩余油藏分析
生产实时动态预警：根据设定的井产液/气量门槛值，对生产进行实时预警，和多种方式报警；
图9：生产实时动态预警
井网调整：使用三维地质模型、地表GIS数据、井数据、进行井网调整；
油井远程智能诊断设计：通过实时传回的井场泵功图数据，进行油井远程故障诊断、油井杆柱设
计；
6.4集输辅助决策
三维管线模拟：根据提供的管线油库、联合站的坐标，在三维地表GIS基础上，自动计算出管网和油库；
三维网管监控：根据实时接收到各管线节点的压力、流量、密度值，对管线、油库进行实时监控报警；
图10：三维网管监控
7技术优势
7.1数据兼容性好：
兼容国内外主流石油专业软件的数据（如：中石油A系列库、Petrel、Gocad、RMS、OpenWorks、Eclipse、Oracle、ArcGIS、AutoCad、Compass、NEXUS、OpenSpiri等）
7.2决策支持：
钻井、采油、集输、数据关联分析；
7.3展示效果好：
三维图形展示技术在色彩和速度方面优胜于国外同类软件；
7.4软件开放：
用户可使用COVIZ的IPC平台，自己可以开发数据接口和软件界面菜单；
7.5支持其他软件专业应用：
在COVIZ里，鼠标放在任意一个数据体上，可以激活与这个数据体相关联的专业研究软件；
7.6定制化高：
可根据用户需要定制功能。

参考文献
[1] 李建华.《长庆油田以信息化建设推进数字油田建设》.[J]《数字石油和化工》,2006年12期
[2] 张志檩.《关于数字油田的技术进展》.[J]《数字石油和化工》,2006年12期
[3] 王辉.《数字油田建设与实践》.[J]《数字石油和化工》，2006年12期
[4] 王辉|袁耀岚.《数字新疆油田建设与应用》[D].中国科学院上海冶金研究所，2000年度
作者介绍
陈攀东，男，32岁，毕业于四川大学，长期从事数字油田、智能油田和油田专业软件的研发，E-mail：pandong888@。