灘海鉆井裝備與設(shè)施信息管理系統(tǒng)

1、    灘海鉆井裝備與設(shè)施信息管理系統(tǒng)中國石油大港油田分公司確定的大港油田總體發(fā)展規(guī)劃表明，加大灘海區(qū)域勘探開發(fā)力度，在灘海區(qū)域?qū)ふ倚碌慕犹鎯α?，準備實現(xiàn)海上合作區(qū)產(chǎn)量遞減的接替，是保證大港油田實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最重要的措施之一。由此，逐步完善海工設(shè)施配套工作也隨之提上日程，之后幾年將會研制、購置相當一批灘海鉆井及其配套裝備、設(shè)施以投入灘海區(qū)域勘探開發(fā)。大港油田灘海地區(qū)經(jīng)過多年的開發(fā)與建設(shè)，已擁有為數(shù)不少的各類灘海鉆井裝備、設(shè)施，這些裝中國石油大港油田分公司確定的大港油田總體發(fā)展規(guī)劃表明，加大灘海區(qū)域勘探開發(fā)力度，在灘海區(qū)域?qū)ふ倚碌慕犹鎯α?，準備實現(xiàn)海上合

2、作區(qū)產(chǎn)量遞減的接替，是保證大港油田實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最重要的措施之一。由此，逐步完善海工設(shè)施配套工作也隨之提上日程，之后幾年將會研制、購置相當一批灘海鉆井及其配套裝備、設(shè)施以投入灘海區(qū)域勘探開發(fā)。大港油田灘海地區(qū)經(jīng)過多年的開發(fā)與建設(shè)，已擁有為數(shù)不少的各類灘海鉆井裝備、設(shè)施，這些裝備的圖紙、性能參數(shù)資料等大都分別保存在不同部門和個人手中，難以進行綜合利用；其介質(zhì)大都為紙質(zhì)，其完整性、可靠性、保密性都難以得到保證，只有少部分資料進行了計算機管理，但管理形式多樣，難以統(tǒng)一。隨著時間的推移和人員的更迭，這些資料的完整性、可靠性、保密性受到越來越大的威脅，以至于不能在生產(chǎn)、設(shè)計、施工和管理決策部門之間實現(xiàn)

3、有效的信息共享與傳遞。為了使這些基礎(chǔ)資料更有效地為灘海地區(qū)勘探開發(fā)服務(wù)，必須建立一整套完善的灘海鉆井裝備與設(shè)施信息管理系統(tǒng)，利用行之有效的管理手段對這些裝備、設(shè)施進行數(shù)字化、自動化管理，為海上生產(chǎn)、施工、設(shè)計、管理和科學決策提供強有力的技術(shù)支持。一、系統(tǒng)實現(xiàn)的功能該信息管理系統(tǒng)可提供如下主要功能：1鉆井裝備與設(shè)施管理通過建設(shè)三維立體模型模擬漫游的方式，將灘海裝備和灘海工程設(shè)施的精確信息錄入，建立相應(yīng)的工程數(shù)據(jù)庫進行數(shù)字化管理。（1）灘海鉆井裝備管理部分：以“港海一號鉆井平臺”為例，其三維模擬漫游模型建成后播放效果就像真實的人員上船一樣，所見即所得，將各種設(shè)備以三維立體的形式在屏幕上展現(xiàn)出來，包

4、括以下幾部分：生產(chǎn)系統(tǒng)；消防系統(tǒng)；全船自動報警系統(tǒng)；舾裝部分；升樁部分；吊機系統(tǒng)等。如果需要了解某一系統(tǒng)的話，可將鼠標移至該設(shè)備上，會立刻在屏幕上顯示該設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)，如需做進一步查詢，例如消防系統(tǒng)中所有消防泵的位置，則可通過條件查詢窗口輸入關(guān)鍵字“消防泵”，則該平臺上所有消防泵所在位置立即以三維立體的形式展現(xiàn)出來，而其他系統(tǒng)三維圖則被屏蔽掉以避免干擾。將鼠標移至其上則其精確信息如安裝位置、技術(shù)性能和經(jīng)濟性能指標、外形尺寸、日常保養(yǎng)記錄、設(shè)計單位、生產(chǎn)廠商、安裝調(diào)試單位、日常保養(yǎng)要點等具體技術(shù)參數(shù)，設(shè)備、部件的安全隱患位置、預(yù)防和緊急處理要點以及作業(yè)者需要的其他信息等一系列具體技術(shù)參數(shù)資料

5、即可得到，根據(jù)這些信息對該設(shè)備進行及時保養(yǎng)、維護、管理，使其更有效、更充分發(fā)揮作用，使管理者可以對其狀況了如指掌，做到即使有緊急情況發(fā)生，也能應(yīng)對自如。 （2）工程設(shè)施部分：以莊海4×1井場布置為例，將來通過系統(tǒng)開發(fā)，能夠以三維立體形式將井場地面和地下兩部分栩栩如生地表現(xiàn)出來：如地面以下部分水管線、油管線、電線電纜埋設(shè)的位置、走勢及該井的井身結(jié)構(gòu)、每口井的軌跡等，地面以上井口設(shè)施、房屋、設(shè)備等關(guān)鍵點做詳細的技術(shù)描述，這樣即使不親臨現(xiàn)場，也有比到現(xiàn)場更直觀地了解，從而更有利于決策者快速、準確地加以決策。 2圖文管理利用鉆井裝備與設(shè)施的三維模型查詢到的僅僅是其主要技術(shù)

6、參數(shù)等量化的，可以通過結(jié)構(gòu)化查詢語言來查詢的部分內(nèi)容，但這是遠遠不夠的，因為在裝備、設(shè)施的設(shè)計、施工、運行和維護的全生命周期內(nèi)會產(chǎn)生許許多多的圖形資料、文檔資料等，如MS Office產(chǎn)生的“doc”、“xls”文件或者掃描的圖形文件“bmp"、“jpg”等等，這些都需要專門模塊對其進行統(tǒng)一管理，因此我們利用知識管理模塊將上述數(shù)量巨大的資料整理，建立相應(yīng)的知識管理數(shù)據(jù)庫，并使之與鉆井裝備與設(shè)施的三維工程數(shù)據(jù)庫相連，從而實現(xiàn)對裝備和設(shè)施的全生命周期整體進行系統(tǒng)化管理。 3資料檢索以上裝備和設(shè)施管理、知識管理功能都是建立在資料查詢基礎(chǔ)上的，以不同的形式對錄入后臺數(shù)據(jù)庫

7、內(nèi)的所有資料通過直覺式的圖形界面進行資料查詢，可以是三維模型方式，也可以根據(jù)各個部件之間的邏輯關(guān)系，按照“部件位號”的樹狀層次結(jié)構(gòu)，設(shè)定一定的查詢條件進行查找，當選擇某一“部件位號”時，在旁邊的P&ID圖上自動放大到該部件位置；反之，在旁邊的P&ID圖上雙擊某一部件時，“部件位號”樹會自動展開到相應(yīng)的節(jié)點，這樣就可以很方便、快捷、直觀地檢索、查閱、使用有效信息和資料了。 4人員培訓經(jīng)驗豐富的工程數(shù)據(jù)庫輔助工程師利用直觀的三維模型漫游模擬系統(tǒng)對新上崗的員工進行安全知識培訓和崗位技能培訓，使員工在“身臨其境”中對裝備產(chǎn)生感性認識，更好、更快地理解和掌握裝備的性能、主要參數(shù)

8、及其簡單操作方法、安全生產(chǎn)知識等等，以便盡快地投入現(xiàn)場工作，提高工作效率，從而減少或避免新員工上平臺、現(xiàn)場培訓而帶來的車船、膳宿等一系列的支出，大大降低了培訓成本。二、系統(tǒng)建設(shè)方案1系統(tǒng)建設(shè)原則系統(tǒng)建設(shè)基本原則是充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源、信息領(lǐng)域內(nèi)的新技術(shù)建立一套實用、耐用的、能夠切實為灘海勘探開發(fā)服務(wù)的、具有先進性、可靠性的信息平臺，該平臺具有統(tǒng)一的系統(tǒng)、模塊化結(jié)構(gòu)，平臺建設(shè)將進行整體一次性規(guī)劃，分模塊、分重點、分階段逐步研制，邊研制、邊應(yīng)用，通過應(yīng)用發(fā)現(xiàn)問題，不斷完善。其特點如下：（1）經(jīng)濟性：充分利用大港油田現(xiàn)有的廣域網(wǎng)絡(luò)、信息資源以及與其他已開發(fā)完成的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行接口（如灘海工程、地質(zhì)

9、、海況數(shù)據(jù)庫等）等問題進行信息系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)，避免重復建設(shè)和投資；（2）先進性：堅持軟硬件平臺，開發(fā)運行環(huán)境、系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)適度超前的原則，盡量采用成熟的新技術(shù)、新理論、新方法、新設(shè)備，使開發(fā)出的信息系統(tǒng)平臺處于國內(nèi)領(lǐng)先水平；（3）易用性：各級用戶可以通過基于三維可視化立體模型進行灘海鉆井裝備與設(shè)施信息的瀏覽、查詢和檢索，操作方便實用，界面友好，系統(tǒng)對用戶軟硬件環(huán)境具有廣泛的適應(yīng)性，易于使用和維護管理；（4）可靠性：整個系統(tǒng)所采用的安全機制應(yīng)具有較高的安全可靠性，在關(guān)鍵的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器上提供高可靠設(shè)計，在各個獨立的節(jié)點注重系統(tǒng)的效率和安全工作。2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)以“港海一號鉆井平臺

10、”、“莊海4×1井場布置”等裝備與設(shè)施的信息管理作為最終開發(fā)成果，建立起鉆井裝備與設(shè)施的三維漫游模擬系統(tǒng)，同時集成相關(guān)信息，建立起信息管理系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)系統(tǒng)功能，并從宏觀建設(shè)著手，為今后與更多功能模塊進行集成而設(shè)計預(yù)留出相應(yīng)的接口，如生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、裝備維護系統(tǒng)等。系統(tǒng)開發(fā)分為兩種版本：網(wǎng)絡(luò)版與單機版，兩種版本都基于SQL Server數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，便于對用戶進行嚴格的分級授權(quán)管理。 3系統(tǒng)功能實現(xiàn)（1）信息系統(tǒng)的硬件環(huán)境建設(shè)本著性價比最優(yōu)的原則，經(jīng)過多方調(diào)研我們選定了服務(wù)器、存儲服務(wù)器、計算機及其他設(shè)備等作為信息系統(tǒng)必要的硬件支持，并建立了先進的、完善的計算機網(wǎng)絡(luò)，

11、以滿足三維工廠設(shè)計軟件在線共享開發(fā)要求，確保系統(tǒng)建設(shè)過程中各專業(yè)路溝通暢通。利用以上完善的硬件網(wǎng)絡(luò)即可進行下一步的信息系統(tǒng)建設(shè)，在建設(shè)過程中可以進行數(shù)據(jù)共享開發(fā)，即各專業(yè)路同時進行開發(fā)，互相參考位置、標高，邊設(shè)計邊檢查是否會發(fā)生設(shè)備、管線、結(jié)構(gòu)等的碰撞現(xiàn)象，及時進行調(diào)整，保證了高效、準確地系統(tǒng)開發(fā)、建設(shè)的需要。（2）信息系統(tǒng)的軟件平臺建設(shè)本系統(tǒng)采用三維工廠設(shè)計軟件作為三維模擬系統(tǒng)建設(shè)的支持軟件，采用SQL server作為支持數(shù)據(jù)庫，AutoCAD作為二維圖形界面配套軟件支持。模塊一：鉆井裝備與設(shè)施三維漫游模擬模型建設(shè)對三維工廠設(shè)計軟件的二次開發(fā)，即在原軟件標準數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上根據(jù)大港

12、油田油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域特點，對相應(yīng)的初始化配置文件進行修改、增添，從而生成新的等級庫，進一步構(gòu)建裝備的三維模型。再應(yīng)用三維工廠設(shè)計系統(tǒng)中的實時漫游模擬系統(tǒng)，采用集中發(fā)布、模擬展示、碰撞檢查的軟件解決方案，整合各種流行設(shè)計軟件的模型，實現(xiàn)集中的交互式漫游和模擬。 模塊二：裝備的知識管理系統(tǒng)建設(shè)本信息系統(tǒng)將建設(shè)出一個統(tǒng)一的圖形化界面和后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來管理鉆井裝備與設(shè)施全生命周期內(nèi)的所有文檔和資料。所有的裝備部件（儀表、管線、管件等）都通過“位號”（Tag）來確定唯一標識，在軟件系統(tǒng)中將所有部件的位號通過屬性層次結(jié)構(gòu)組織起來，方便地進行管理，主要分為以下幾個部分。1）位號樹顯示元件間的層次關(guān)

13、系；2）文檔瀏覽頁可對常見文檔進行瀏覽，如“dwg”、“doc”、“xls”、“jpg”；3）屬性頁顯示元件的工程數(shù)據(jù)屬性；4）關(guān)聯(lián)文檔列表顯示和某一元件（Tag）關(guān)聯(lián)的文檔。系統(tǒng)通過其開放的程序接口，利用一個Add in Manager的界面，可以和外部的數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序進行整合，從而實現(xiàn)裝備和設(shè)施全生命周期的信息管理，例如設(shè)施維護、設(shè)備檢修、材料采購、庫存控制、圖檔管理等等。以“港海一號鉆井平臺”為例，除了可以直接讀取設(shè)計系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)庫外，還可以方便地將其在不同階段產(chǎn)生的文檔如操船手冊、維護保養(yǎng)手冊、相關(guān)作業(yè)規(guī)范等文檔以及平臺施工、拖航、升樁等不同時期的照片、錄像剪輯等也關(guān)聯(lián)到相應(yīng)部件。三、結(jié)論本項目的技術(shù)開發(fā)不僅可為目前在用灘海鉆井裝備與設(shè)施進行數(shù)字化、自動化管理，對現(xiàn)場生產(chǎn)、操作、管理人員進行培訓及圖文管理、資料檢索，為后續(xù)新建項目如人工井場、海底管線等的設(shè)計、開發(fā)、管理提供技術(shù)平臺。同時還可以深入