推进钻井队信息示范化 提升钻井生产管理水平

1、 管理创新I成果报告推进钻井队信息示范化工程提升钻井生产管理水平项目负责人：刘成贵主要参与者：李子杰隋建军罗天斌吕敏宋胜刚张加波丛江波申报单位：黄河钻井总公司规划计划科申报日期：2013年3月10日推进钻井队信息示范化工程提升钻井生产管理水平一、选题依据黄河钻井总公司现有职工1万余人，现有钻机87台，钻机类型覆盖2500米到7000米，公司下设三个钻井公司，钻前、固井、管具、运输、供应5个钻井辅助生产专业化公司；具有年钻井1000口、进尺280万米以上、产值超60亿元的钻井生产能力，主要施工区域集中在胜利本部，外部市场包括国内市场和海外市场。随着队伍规模、目标市场和施工区域的不断扩大，如何抓好

2、钻井队生产管理、技术管理和HSE管理，如何适应市场竞争，如何提高管理水平和劳动效率，如何控制钻井成本和提高经济效益，都对钻井队提出更高的要求。特别是在近几年，国内外几起钻井恶性事故，不仅造成巨大经济损失和人员伤亡，也给周围生态环境造成无法弥补的破坏。钻井生产管理、技术管理和HSE管理存在以下不足和薄弱环节。（一）传统钻井队管理模式已不能满足两化融合和油田基层队建设“四化”的要求。按照国家工业化和信息化要深度融合的发展方向，以及油田基层队“四化”建设的基本要求，公司钻井队在生产管理、技术管理和HSE管理上与信息化深度融合上还有非常大的距离，与国际知名钻井公司相比，也有着非常大的提升空间。就目前而

3、言，传统意义上的拼人力、拼胆量、拼设备的粗放式管理已逐步向拼人才、拼管理、拼效率、拼技术的精细化管理方式转变，如果要实现真正意义的生产管理方式的转变，信息化是不可或缺的手段。钻井队信息化建设不仅智慧油田和智能钻井的基本要求，也源于公司和钻井队自身发展的需要。（二）传统的钻井生产、管理和运行模式亟需提升和转变。作为钻井生产的基本单元，钻井队需要钻井公司、专业公司和后勤服务的支持和协作，需要安全、技术、设备等相关部门的监督和指导，涉及单位多、部门广，现阶段主要依靠电话进行生产调度，相关职能部门人员现场跑井，一线生产与后勤保障通信手段有限，沟通形式简单、沟通效率不高，虽然公司规模、市场不断扩大，钻井

4、施工队伍不断增加，而一线生产人员数量却没有改变，传统钻井生产、管理和运行模式已不能满足公司发展能力的需求，很难做到科学组织和安排生产，对于公司钻井生产情况很难进行总体掌控和把握。（三）工程技术管理和服务能力不足，相关技术措施保障不到位。在工程技术管理和服务保障上，国际石油公司对于一口井生产作业，除了现场工程师和施工作业人员外，利用井场探头和传感器采集，通过通信技术和信息网络，将井上、井下和井筒的实时数据和三维图像传到后勤技术保障总部，大量专家和技术人员对该井进行实时监控和技术指导。我们现有钻井工程技术服务保障体系是：公司有相关领域技术专家，各钻井公司、专业公司配备技术服务人员，一线钻井队有技术

5、员，形成了自上而下的专家和技术支持团队。通过专家、技术人员现场跑井，一个技术部门和技术人员对应数口井或是数十口井，技术保障更多依靠人力，在缺乏有效工具和手段情况下，服务和保障能力不能及时满足现场要求。（四）安全生产、清洁生活要求高，监控预防手段不足。钻井生产分布范围广，特别是在一些像沙漠、滩涂、山区等特殊区域，对于一些重点井、特殊井，对于重点防硫化氢、防井喷的区域，除了井上施工人员安全操作规程外，通过现有各级安监人员的每天现场检查、监督，一些重要的事故和隐患不能做到有效监控和预防，一旦发生事故，会造成重大人员伤亡和财产损失，还会对周边环境造成破坏，社会负责影响巨大。另外，由于缺乏有效的实时监督

6、和监控手段，现场施工人员经验的缺乏，或是工作责任的不到位，或是对于安全的侥幸心理，如果不能够进行及时的警示和制止，也会造成安全和隐患事故的发生。事故发生后，事故原因和分析缺乏有效现场数据，事故认定难或是出现偏差，起不到有效的启示和教育。二、设计思路钻井队常年处于野外施工，后勤专业服务门类多，生产环境复杂，受环境影响大、危险程度高、环保要求高的特点。钻井队信息示范化建设，从顶层设计入手，解决钻井生产的集中点，与生产现场紧密结合，使信息化建设优越性体现在生产各个环节，搭建多级联动、多专业协同的一体化应用环境，直观实时反映钻井生产设施、人员和生产运行情况。通过加强信息化应用，减少一线人员工作量，降低

7、劳动强度；监控钻井施工过程，指导生产衔接，快速处理突发事件，增加安防技措手段，提高施工区域安全系数，搭建钻井安全运行管理平台，建设全方位安全保障体系，确保钻井生产高效、安全、清洁，提高钻井生产精细化管理水平。三、实施主要内容及做法（一）建立移动信息站，构建井场数据中心1、应用WIFI技术搭建井场无线局域网，通过3G移动通信与油田网互联。以往钻井施工现场，没有实现无线网络覆盖，一个队只配备一个3G无线上网卡，仅一台电脑可接入油田网，由于缺乏网络平台支持，一系列的信息技术应用受到制约，将钻井队与总部物理上完全上隔离开来。移动信息站是建成钻井队的井场无线网络和数据中心，通过应用WIFI技术，建立钻井

8、施工现场的无线局域网络，将实时地质数据采集、井场视频监控、各类钻井装备（配备有数字通道和接口）通过无线方式采集、传输到移动信息站，并以3G方式实现与油田网互联，准确、实时传送到公司总部数据库并分发相关二、三级单位。在钻井施工现场，也通过笔记本、手机等移动设备都有可无线接入WIFI网络并与油田信息网相连，为各类信息系统应用搭建一个稳定的网络环境。钻井移动信息站建设包括硬件配备、软件配置、通信系统和安全标准四个部分，详细标准见Q/SH1020中国石化集团胜利石油管理局企业标准-钻井井场移动信息站建设管理规范。2、构建井场数据与信息中心，做好数据资源管理和分析研究（1）实现井场源头数据采集，将钻井井

9、场的工程、技术、泥浆、地质、测井数据实时数据和生产动态实时传输到移动信息站，形成井场钻井数据中心。包括钻井日报、钻完井资料、实时视频监控，实时地质数据采集、各类钻井工艺、参数等相关数据。在井场数据中心建设上，建立起规范的工作标准和制度，从上报、审核和入库都有相关部门负责，岗位落实到人。实施源头数据采集，数据准确性、及时性大大提高，特别是钻井日报，做到了比原来提前24小时信息发布和查询。（2）利用钻井数据中心资源，积极开展统计研究和数据分析，将钻井队、分公司、总公司的日、月、年进尺对比图和趋势图，钻井队进尺排名图、各项钻井指标趋势和对比分析，分井队、公司和分大类（柴油、石粉、钻头等）的钻井供应发

10、料统计与分析等，在钻井队一体化信息平台上及时发布，通过现有数据分析与研究，提供网上优质信息服务，充分盘活现有数据库资源。特别是日、月、季、年钻井进尺排名，有效激发钻井队劳动竞赛的热情。（3）基层建设融入钻井队示范化，提高效率，减轻井队人员工作量。按照油田基层建设的基本要求，基层队工程、技术、设备、经营管理，包括党、政、工、团的建设都是基层建设的要求，基层建设对基层队的要求涉及面非常广、工作标准高。若干年来，大量的各类检查资料整理、汇报便落到了基层队的头上，有的钻井队，一年下来，应对上级检查不下百次，较大的增加了钻井队的工作量，给基层队增加了迎检的负担，不利于钻井队集中精力组织钻井生产。针对以上

11、问题，我们组织开发了公司基层建设管理信息系统，将基层队的基础管理，包括生产、技术、经营、HSE管理，党、政、工、团等相关政工管理全部纳入网络自动化管理。相关资料全部进入到网络数据库进行更新和维护，并积极探索出一条开展网上基层建设检查和评比的手段和方法，按照油田基层建设的统一评比和考核标准，对公司钻井队基层建设进行网络检查和评比。这极大减轻钻井队资料整理和迎接检查的工作量，以便集中更多的精力组织钻井生产和运行。（二）建立生产指挥所，确保生产高效运行1、开发井位地理信息系统，为各级单位部门提供优质地理信息服务。开发的钻井地理信息管理系统，依托电子地图，可做到及时准确地掌握钻井施工队伍分布和井位运行

12、情况，可以详细掌握每口井的井口坐标和上井路线，查询周围地理信息和进行地理位置标注，进行电子地图上任意两点距离计算和上井路线测量，开展24小时卫星自动导航，与谷歌地图相连，实现卫星、二维地图井位和附近地理信息。截止2012年12月31日，共采集井位及相关地理信息3647口井次，网站点击率43116人次。2、开展网上生产调度和指挥，提高钻井指挥水平和劳动效率。传统钻井生产调度运行主要是依靠电话和手工记录，钻井队电话上报运行情况和生产计划，各钻井分公司电话通知各专业公司，随着工作内容增多，从公司各级生产部门来讲，工作效率不高，电话费用必然是一笔不小的开支，也存在沟通不及时、不准确，甚至会出现错误的情

13、况。钻井生产调度指挥系统是一个从钻井队、钻井分公司、专业公司到总公司一体化生产指挥管理与协同信息平台。按照钻前准备、开钻到完井作业的各钻井生产流程，利用门户系统对现有应用系统进行整合，将钻井施工、生产动态、工程施工、技术管理等钻井生产过程所需信息的一体化集成，实现钻井生产全过程的网上管理。计划上报、物资计划、柴油供应、车辆调派全部从网上运行，从钻井队网上上报生产计划至各钻井分公司调度，并转发到各专业公司和相关后勤保障单位，组织相关生产运行和后勤保障，到最后钻井队进行统计，进行反馈和评价，一个完整生产管理流程全部从网上完成，不仅速度快、效率高，而且准确度提高，反映及时，各级生产调度人员从网上运行

14、，鼠标、键盘一点便可完成，而不是一天电话不断，极大提升钻井生产指挥和调度管理水平和工作效率。（三）建立安全监督站，监控钻井生产运行1、安装视频监控电子眼，对施工现场实时立体监控。井场全景、钻台、泥浆泵、循环系统四个摄像头基本上把井场所有岗位的操作和运行全部传输到移动信息站，并通过3G网络实时传送到公司总部，对于一些特殊施工区域，以及一些重点井、特殊井和重点施工井段，实现24小时全天实时监控。一是掌握钻井施工现场的基本情况，二是对未按照标准操作规程进行操作的现场人员及时进行警示和警告，杜绝了为了抢进尺、进度所采取的违章操作和侥幸心理，是各级安全监督人员现场检查之外的最有效的监督和监控手段。远程实

15、时视频监控还具有48小时实时视频记录存储功能，一旦发生事故，通过事件追述，科学开展事故分析，可及时查清事故原因、明确事故责任，可起到较好教育和警示作用。有效进行安全监督、促进安全生产真正体现了公司健康发展和以人为本的经营理念。2、创新工作方式，应用推广井场电子巡检管理系统按照工业化和信息化深度整合的思路，开展井场电子巡检是创新钻井生产和安全管理工作方式的一个新的尝试。当钻井队交接班前，需要进行HSE交接班知识培训，每个岗位的交接班人员在进入工作岗位后，通过手持无线移动设备扫描一下各岗位区域的传感器，岗位设备和工作情况会自动上传到井场移动信息站，将各岗位交接班情况和岗位运行情况直接汇总并展示。通

16、过3G网络可及时准确地传送到公司各级安全部门，对于钻井队各岗位人员情况、设备运行和生产情况了如指掌。电子巡检既可在交接班进行，也可以进行不定期循环检查。此项工作的创新，可将公司87个钻井队的井场人员和设备运行做到有效监控，极大的提高了工作效率。3、建立HSE学习培训系统，加强职工HSE教育和培训按照钻井现场安全生产需求和生产要素组合要求，将目前石油钻井工的标准化操作程序、发生的事故案例、相关法律法规、钻井安全生产应急预案等知识通过计算机技术以图形、文字和动画（视频）等多种方式建立起HSE知识专家库，可非常直观地实时在线点播查询和观看。该系统的建成，为各级安全管理人员和现场施工人员提供了一个学习

17、、查询HSE知识的网上信息平台，为提升各级生产和安全管理人员素质和学习、掌握安全操作规程发挥了重要作用。（四）建立技术专家站，实施技术有效支撑1、建立远程录井实时数据采集和远程视频会议系统。远程录井实时数据采集主要是通过录井参数仪的传感器，实时将各种工程和地质参数进行采集，进入到钻井移动信息站后，通过远程实时数据传输系统将数据实时传送到公司总部数据库，并可提供实时数据查询功能。远程视频会议系统是在钻井移动信息站内建成一个视频会议室，通过3G方式与公司总部和各单位会议室相连，可实现公司和所属各单位与钻井队的点对点、点对多点的远程视频会议功能。2、应用推广钻井工程技术软件，为钻井生产提供技术和有效

18、保障。（1）随钻轨迹设计与监测软件，完成了实时钻井轨迹设计、实时监测和动态扫描，系统同时与公司钻井数据中心的电子井史数据库动态相连，以井口为坐标，以任意半径对邻井轨迹进行实时动态扫描，有效避免钻井碰撞事故的发生。（2）钻井施工常用计算软件包。能够实现施工现场常规工程计算，利用其中的各个不同功能模块能够进行水泥浆配置计算；现场常用的泥浆配置计算；卡点计算（钻杆、套管、复合钻具）、允许扭转圈数计算、解卡剂用量计算；水力参数计算；优选钻压与转速钻井参数计算；钻柱强度校核；Dc指数法地层压力监测；岩石可钻性预测；钻井液性能评价；环空岩屑浓度分析；轨道设计、测斜计算、待钻井眼设计、防碰扫描；钻杆、钻铤、

19、井眼以及环空容积计算、单位换算等常用计算。3、建立钻井工程专家知识库和学习系统，实现从一人行带动人人行的转变。（1）实现了钻井施工数据库动态管理。钻井施工数据库包括：钻进参数、钻具组合、钻井日志、钻头使用情况等。为方便钻井队技术人员合理选择和使用钻头，能够根据在指定地区施工作业时的钻头高指标记录参数配置，快速确定本井队在此施工时的合理钻头型号及参数配置。（2）开发胜利油区钻井地质标准设计和区域钻井模式查询系统。采用数据库控件与图形显示相结合的方式，能够全面提供胜利各个油区的探井、开发井的分井段岩性、钻井液要求、地质情况描述、钻井故障和事故提示等功能。（3）开发胜利石油管理局钻井技术标准查询模块

20、。钻井技术标准汇编是一套局级企业标准汇编，收集了现行的钻井专业全部局级企业标准及部分其它专业局级企业标准，是钻井系统各级标准化管理机构及科研、设计、生产等部门必不可少的工具书。通过对钻井技术标准汇编进行电子化，能够对胜利油田钻井技术标准条目进行计算机浏览查阅，需要时也可通过打印机输出标准文本内容。（五）建立成本管理站，成本预算有效管控1、钻井队单井预算与成本分析系统，进行单井分析和评价考核实现钻井队单井考核预算的网络化管理，与生产日报数据、材料数据结合，实现生产成本统计分析，主要完成钻井队实时查看每日的成本进度情况，并与预算进行对比，达到自我控制的目的；实现钻井队内部成本构成分析，采用报表、图

21、形等方式展示信息；实现单井各阶段经济技术指标完成情况的汇总和查询功能；实现深度成本分析，包括每米成本、每日成本、每班成本等；实现成本管理的业务数据和资料共享；实现石油工程定额、材料价格的跟踪分析及动态管理。2、构建以单元资产装备为纽带的石油工程预算管控模式。本着提高存量资产的利用效率、优化区域资产配置的原则，按照目前钻机数量及市场分布情况，以单台钻机生产设备为对象，区分钻机型号建立单台钻机生产经营指标台帐，具体包括钻机原值、净值、折旧年限、以前年度钻井进尺、收入、成本费用、利润等指标数据，在分析历史数据的基础上，核定每台钻机最大施工能力以及在不同区域的利润水平，进行预算编制、收支核算、分析考核

22、和效益评价，为建立单台钻机预算管控模式奠定基础。四、成果应用情况及效益分析（一）在公司层面搭建统一信息管理平台，实现各单位信息共享、生产组织协调运行，提升钻井生产时效。在集成原有钻井工程一体化信息系统的基础上，为每一个钻井建立一个信息化管理平台，通过每个钻井队的门户网页，实现钻井数据中心查询、钻井生产动态发布；人员管理、设备管理、基层建设、技术交流、工作交流也通过一体化平台运行；开展远程实时视频监控、实时数据采集、视频会议系统、生产指挥和地理信息和HSE管理运行。这个平台成为钻井队在网络上的办公室、生活中的家，随着钻井队一体化平台和门户网页应用的不断深入，将对钻井生产运行、技术管理、SE管理产生深远和重要的作用，不断提升钻井队管理水平和工作效率，有效控制钻井成本，不断提高经济效益，促进市场竞争能力的不断提高。（二）及时准确掌握钻井生产施工情况，超前分析、动态分析，减少事故发生，保障钻井生产安全运行。对井场采用的全方位的实时视频监控和钻进实时动态参数的采集，并实时传输到钻井移动信息站和公司各级部门，对于发现钻井生产异常及时预警，提高反应速度，把握最佳处理时机，减少各类损失。同时，各级管理和技术人员根据生产运行趋