一、监测软件
目前大多数监测软件主要以图形格式显示数据,如轨迹图等。添加交互式或沉浸式可视化组件将帮助作业者与钻井人员更好地理解井中数据,从而实现更快、更明智的决策。
Repsol Sinopec公司的井筒技术研发经理Jo?o Humberto Guandalini Batista表示:“我们拥有读取数据的传感器,正产生大量数据,但我们接收到的这些数据并不是结构化的。我们正努力用这些数据做一些有意义的事情。主要挑战是如何更好地利用数据,将其转化为有意义的东西,并在此基础上做出决策。”
2022年的海上技术大会上,Batista介绍了Repsol Sinopec公司的3D可视化软件的开发工作,它可以统一对图表、钻井轨迹、岩性和地震数据进行实时监测与分析。
Divisor软件拥有处理和存储不同来源数据的云平台,以及数字3D可视化模块,该模块既可用作具有3D可视化功能的传统桌面界面,也可用作虚拟现实(VR)穿戴设备呈现的沉浸式环境。这两种格式都支持用户以多种方式查看实时与历史数据,执行评估和模拟。VR模式还允许用户在全尺寸视觉环境中导航,从而实现更好的数据处理以及所获相关数据的更深入分析。
人们相信这些功能可以提高故障排除工作中的交互性,并优化井场决策。
Batista表示:“该项目是为了重组数据,从不同来源收集数据,并组织这些数据。此外,该软件易于安装,便于异地使用。一旦获得并组织数据,我们就可使用机器学习将其可视化。”
二、软件开发
Divisor的主要功能是汇总井中数据,用于实时监测。它拥有Repsol Sinopec公司的作业者井与非作业者井模块。作业者井的数据通常来自于沿井放置的传感器,而非作业者井的数据通常来自于每日钻井报告,通过机器学习算法来读取和解释这些数据。
Repsol Sinopec公司的员工可根据公司独有的标准格式对信息进行分类,这确保了所有数据在存储到服务器之前,都经过统一格式化处理。
该软件还被设计用于连接其他数据库和服务器,特别是可传输实时数据的WITSML服务器。这种连接能力支持用户访问其他数据库中已有数据,补充设计报告中的数据。然后将这些数据输入模拟器,由模拟器处理数据并将其存储在Divisor数据库中。
Batista先生表示,这种将多个数据库的数据整合到同一位置的能力,使用户能够以更实用的方式对井的作业状况进行分析。用户通过程序编译接口(API),可在网页端或VR程序端访问数据。
用户在网页端界面程序中设置连接至WITSML服务器,插入每个井段的设计数据,并实现服务器上所有井的历史与实时钻井数据的可视化。用户可搜索任何一口正在作业或未作业井,启动VR程序。
VR程序使用API标准实时访问钻井参数。这些参数既可以通过标准界面(用于传统计算机屏幕),也可以通过沉浸式界面(用于虚拟现实穿戴设备)来查看。该程序能够将井身结构、井眼轨迹、作业参数等相关监测数据可视化为3D井筒形式。
除此之外,用户还可查看井的地质岩性以及地震数据。对于岩性,用户可以查看完整井段或部分井段的预测数据,或者已钻位置的分析数据,或者推断数据,即系统在没有用户输入的情况下生成的数据。
Batista表示,用户利用这种功能可发现预测岩性与实际岩性之间的变化。
标准界面可由键盘或鼠标控制。沉浸式界面需要在商用头戴式显示器上进行特定的控制。以虚拟房间作为工作背景,在这个房间内,用户可在空间中四处走动。使用控件,他或她可指向某个位置并立即移动到该位置。
三、未来将增加协同模式
目前该软件仍在开发中,Repsol Sinopec公司没有公布对外商业发行的时间。但去年该公司在海上和陆上的六口作业井上测试并验证了该系统,成功对这些井进行了实时监控。测试包括在标准界面和沉浸式界面内分析某些参数,包括井眼轨迹可视化、钻井阶段可视化与数值信息(如压力和钻速)。
Batista表示,到目前为止,该软件在公司内部饱受好评。工程师使用沉浸式界面来预测油气井的潜在问题,并提出油气井作业参数优化建议,进而由井队实施参数优化。
Repsol Sinopec公司目前正致力于实现计划与已作业项目的3D比较,用不同颜色来表征压力和其他相关数据,以及人工智能组件和所连模拟器提供的预测与模拟数据。该公司希望扩展该软件能够可视化的数据类型,包括人工智能与模拟器生成的数据。
此外,Batista表示,该公司希望将监控应用程序与网页端界面合并,允许通过网页浏览器访问监控工具,并扩展对该工具的访问方式。
他说:“我们需要在网络界面上花费更多时间。归根结底,这是人们主要消费数据的地方。我们在日常生活中花在手机上的时间越来越多,因此我们需要增加算法。我们有机会发现数据的更多新用途。”
Repsol Sinopec公司还希望在VR界面中开发一种“协作模式”,允许两个或多个用户在同一场景下交互与工作,监测同一口井。Batista表示,这种功能可使身处各地的工作人员能够基于钻井监测模块提供的信息进行实时交互。