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(guó)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(kāi)發(fā)力度，在灘海區(qū)域?qū)ふ倚碌慕犹鎯?chǔ)量，準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)海上合作區(qū)產(chǎn)量遞減的接替，是保證大港油田實(shí)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(huì)研制、購(gòu)置相當(dāng)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(kāi)發(fā)。大港油田灘海地區(qū)經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，已擁有為數(shù)不少的各類(lèi)灘海鉆井裝備、設(shè)施，這些裝中國(guó)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(kāi)發(fā)力度，在灘海區(qū)域?qū)ふ倚碌慕犹鎯?chǔ)量，準(zhǔn)備實(shí)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(shí)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(huì)研制、購(gòu)置相當(dāng)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(kāi)發(fā)。大港油田灘海地區(qū)經(jīng)過(guò)多年的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，已擁有為數(shù)不少的各類(lèi)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(mén)和個(gè)人手中，難以進(jìn)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(jìn)行了計(jì)算機(jī)管理，但管理形式多樣，難以統(tǒng)一。隨著時(shí)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(lái)越大的威脅，以至于不能在生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、施工和管理決策部門(mén)之間實(shí)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(kāi)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(duì)這些裝備、設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化、自動(dòng)化管理，為海上生產(chǎn)、施工、設(shè)計(jì)、管理和科學(xué)決策提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。一、系統(tǒng)實(shí)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(guò)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(kù)進(jìn)行數(shù)字化管理。（1）灘海鉆井裝備管理部分：以“港海一號(hào)鉆井平臺(tái)”為例，其三維模擬漫游模型建成后播放效果就像真實(shí)的人員上船一樣，所見(jiàn)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(lái)，包

4、括以下幾部分：生產(chǎn)系統(tǒng)；消防系統(tǒng)；全船自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)；舾裝部分；升樁部分；吊機(jī)系統(tǒng)等。如果需要了解某一系統(tǒng)的話(huà)，可將鼠標(biāo)移至該設(shè)備上，會(huì)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(jìn)一步查詢(xún)，例如消防系統(tǒng)中所有消防泵的位置，則可通過(guò)條件查詢(xún)窗口輸入關(guān)鍵字“消防泵”，則該平臺(tái)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(lái)，而其他系統(tǒng)三維圖則被屏蔽掉以避免干擾。將鼠標(biāo)移至其上則其精確信息如安裝位置、技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)、外形尺寸、日常保養(yǎng)記錄、設(shè)計(jì)單位、生產(chǎn)廠商、安裝調(diào)試單位、日常保養(yǎng)要點(diǎn)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(diǎn)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(duì)該設(shè)備進(jìn)行及時(shí)保養(yǎng)、維護(hù)、管理，使其更有效、更充分發(fā)揮作用，使管理者可以對(duì)其狀況了如指掌，做到即使有緊急情況發(fā)生，也能應(yīng)對(duì)自如。 （2）工程設(shè)施部分：以莊海4×1井場(chǎng)布置為例，將來(lái)通過(guò)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，能夠以三維立體形式將井場(chǎng)地面和地下兩部分栩栩如生地表現(xiàn)出來(lái)：如地面以下部分水管線(xiàn)、油管線(xiàn)、電線(xiàn)電纜埋設(shè)的位置、走勢(shì)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(diǎn)做詳細(xì)的技術(shù)描述，這樣即使不親臨現(xiàn)場(chǎng)，也有比到現(xiàn)場(chǎng)更直觀地了解，從而更有利于決策者快速、準(zhǔn)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(xún)到的僅僅是其主要技術(shù)

6、參數(shù)等量化的，可以通過(guò)結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言來(lái)查詢(xún)的部分內(nèi)容，但這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因?yàn)樵谘b備、設(shè)施的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期內(nèi)會(huì)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(zhuān)門(mén)模塊對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一管理，因此我們利用知識(shí)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(shí)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，并使之與鉆井裝備與設(shè)施的三維工程數(shù)據(jù)庫(kù)相連，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裝備和設(shè)施的全生命周期整體進(jìn)行系統(tǒng)化管理。 3資料檢索以上裝備和設(shè)施管理、知識(shí)管理功能都是建立在資料查詢(xún)基礎(chǔ)上的，以不同的形式對(duì)錄入后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)

7、內(nèi)的所有資料通過(guò)直覺(jué)式的圖形界面進(jìn)行資料查詢(xún)，可以是三維模型方式，也可以根據(jù)各個(gè)部件之間的邏輯關(guān)系，按照“部件位號(hào)”的樹(shù)狀層次結(jié)構(gòu)，設(shè)定一定的查詢(xún)條件進(jìn)行查找，當(dāng)選擇某一“部件位號(hào)”時(shí)，在旁邊的P&ID圖上自動(dòng)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(shí)，“部件位號(hào)”樹(shù)會(huì)自動(dòng)展開(kāi)到相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，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(xùn)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程數(shù)據(jù)庫(kù)輔助工程師利用直觀的三維模型漫游模擬系統(tǒng)對(duì)新上崗的員工進(jìn)行安全知識(shí)培訓(xùn)和崗位技能培訓(xùn)，使員工在“身臨其境”中對(duì)裝備產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)，更好、更快地理解和掌握裝備的性能、主要參數(shù)

8、及其簡(jiǎn)單操作方法、安全生產(chǎn)知識(shí)等等，以便盡快地投入現(xiàn)場(chǎng)工作，提高工作效率，從而減少或避免新員工上平臺(tái)、現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)而帶來(lái)的車(chē)船、膳宿等一系列的支出，大大降低了培訓(xùn)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(shí)用、耐用的、能夠切實(shí)為灘海勘探開(kāi)發(fā)服務(wù)的、具有先進(jìn)性、可靠性的信息平臺(tái)，該平臺(tái)具有統(tǒng)一的系統(tǒng)、模塊化結(jié)構(gòu)，平臺(tái)建設(shè)將進(jìn)行整體一次性規(guī)劃，分模塊、分重點(diǎn)、分階段逐步研制，邊研制、邊應(yīng)用，通過(guò)應(yīng)用發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，不斷完善。其特點(diǎn)如下：（1）經(jīng)濟(jì)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(kāi)發(fā)完成的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行接口（如灘海工程、地質(zhì)

9、、海況數(shù)據(jù)庫(kù)等）等問(wèn)題進(jìn)行信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，避免重復(fù)建設(shè)和投資；（2）先進(jìn)性：堅(jiān)持軟硬件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)運(yùn)行環(huán)境、系統(tǒng)實(shí)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(kāi)發(fā)出的信息系統(tǒng)平臺(tái)處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平；（3）易用性：各級(jí)用戶(hù)可以通過(guò)基于三維可視化立體模型進(jìn)行灘海鉆井裝備與設(shè)施信息的瀏覽、查詢(xún)和檢索，操作方便實(shí)用，界面友好，系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)軟硬件環(huán)境具有廣泛的適應(yīng)性，易于使用和維護(hù)管理；（4）可靠性：整個(gè)系統(tǒng)所采用的安全機(jī)制應(yīng)具有較高的安全可靠性，在關(guān)鍵的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器上提供高可靠設(shè)計(jì)，在各個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)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(hào)鉆井平臺(tái)

10、”、“莊海4×1井場(chǎng)布置”等裝備與設(shè)施的信息管理作為最終開(kāi)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(shí)集成相關(guān)信息，建立起信息管理系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)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(jìn)行集成而設(shè)計(jì)預(yù)留出相應(yīng)的接口，如生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)、裝備維護(hù)系統(tǒng)等。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)分為兩種版本：網(wǎng)絡(luò)版與單機(jī)版，兩種版本都基于SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，便于對(duì)用戶(hù)進(jìn)行嚴(yán)格的分級(jí)授權(quán)管理。 3系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)（1）信息系統(tǒng)的硬件環(huán)境建設(shè)本著性?xún)r(jià)比最優(yōu)的原則，經(jīng)過(guò)多方調(diào)研我們選定了服務(wù)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、計(jì)算機(jī)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(jìn)的、完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，

11、以滿(mǎn)足三維工廠設(shè)計(jì)軟件在線(xiàn)共享開(kāi)發(fā)要求，確保系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中各專(zhuān)業(yè)路溝通暢通。利用以上完善的硬件網(wǎng)絡(luò)即可進(jìn)行下一步的信息系統(tǒng)建設(shè)，在建設(shè)過(guò)程中可以進(jìn)行數(shù)據(jù)共享開(kāi)發(fā)，即各專(zhuān)業(yè)路同時(shí)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，互相參考位置、標(biāo)高，邊設(shè)計(jì)邊檢查是否會(huì)發(fā)生設(shè)備、管線(xiàn)、結(jié)構(gòu)等的碰撞現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保證了高效、準(zhǔn)確地系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、建設(shè)的需要。（2）信息系統(tǒng)的軟件平臺(tái)建設(shè)本系統(tǒng)采用三維工廠設(shè)計(jì)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?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，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(duì)三維工廠設(shè)計(jì)軟件的二次開(kāi)發(fā)，即在原軟件標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上根據(jù)大港

12、油田油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域特點(diǎn)，對(duì)相應(yīng)的初始化配置文件進(jìn)行修改、增添，從而生成新的等級(jí)庫(kù)，進(jìn)一步構(gòu)建裝備的三維模型。再應(yīng)用三維工廠設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)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(jì)軟件的模型，實(shí)現(xiàn)集中的交互式漫游和模擬。 模塊二：裝備的知識(shí)管理系統(tǒng)建設(shè)本信息系統(tǒng)將建設(shè)出一個(gè)統(tǒng)一的圖形化界面和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)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(xiàn)、管件等）都通過(guò)“位號(hào)”（Tag）來(lái)確定唯一標(biāo)識(shí)，在軟件系統(tǒng)中將所有部件的位號(hào)通過(guò)屬性層次結(jié)構(gòu)組織起來(lái)，方便地進(jìn)行管理，主要分為以下幾個(gè)部分。1）位號(hào)樹(shù)顯示元件間的層次關(guān)

13、系；2）文檔瀏覽頁(yè)可對(duì)常見(jiàn)文檔進(jìn)行瀏覽，如“dwg”、“doc”、“xls”、“jpg”；3）屬性頁(yè)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(guò)其開(kāi)放的程序接口，利用一個(gè)Add in Manager的界面，可以和外部的數(shù)據(jù)源和應(yīng)用程序進(jìn)行整合，從而實(shí)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(hù)、設(shè)備檢修、材料采購(gòu)、庫(kù)存控制、圖檔管理等等。以“港海一號(hào)鉆井平臺(tái)”為例，除了可以直接讀取設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工程數(shù)據(jù)庫(kù)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(cè)、維護(hù)保養(yǎng)手冊(cè)、相關(guān)作業(yè)規(guī)范等文檔以及平臺(tái)施工、拖航、升樁等不同時(shí)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(xiàng)目的技術(shù)開(kāi)發(fā)不僅可為目前在用灘海鉆井裝備與設(shè)施進(jìn)行數(shù)字化、自動(dòng)化管理，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)、操作、管理人員進(jìn)行培訓(xùn)及圖文管理、資料檢索，為后續(xù)新建項(xiàng)目如人工井場(chǎng)、海底管線(xiàn)等的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、管理提供技術(shù)平臺(tái)。同時(shí)還可以深入