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?，?zhǔn)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(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)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(xué)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，包括以下幾部分：①生產(chǎn)系統(tǒng)；②消防系統(tǒng)；③全船自動報警系統(tǒng)；④舾裝部分；⑤升樁部分；⑥吊機系統(tǒng)等。如果需要了解某一系統(tǒng)的話，可將鼠標(biāo)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(biāo)移至其上則其精確信息如安裝位置、技術(shù)性能和經(jīng)濟性能指標(biāo)、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(zhǔn)確地加以決策。 2．圖文管理 利用鉆井裝備與設(shè)施的三維模型查詢到的僅僅是其主要技術(shù)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(dāng)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(xùn) 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(xùn)和崗位技能培訓(xùn)，使員工在“身臨其境”中對裝備產(chǎn)生感性認(rèn)識，更好、更快地理解和掌握裝備的性能、主要參數(shù)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(xùn)而帶來的車船、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)建立一套實用、耐用的、能夠切實為灘?？碧介_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)、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(fù)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”、“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(yán)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)，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(biāo)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(zhǔn)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?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上根據(jù)大港油田油氣勘探開發(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(biāo)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)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(xùn)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。同時還可以深入推廣，為陸上鉆井裝備與設(shè)施提供三維設(shè)計支持，通過系統(tǒng)開發(fā)使陸上井場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，并加載相應(yīng)的設(shè)備屬性數(shù)據(jù)庫，可極其便利地進行鉆井裝備與設(shè)施管理、人員培訓(xùn)，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(zhǔn)確地加以決策，為大港油田鉆井技術(shù)的提高及其配套裝備、設(shè)施管理的完善提供強有力的技術(shù)支撐。 轉(zhuǎn)自：中國石油和石油化工設(shè)備網(wǎng)