基于川庆钻探一体化平台的数据质量控制技术研究

[摘 要]工程技术数据质量的好坏直接关系到数据的可用性和可靠程度，对钻井工程、油气田开发工程和生产运行管理都有至关重要的影响。川庆钻探一体化平台是工程技术数据采集的源头，因此，如何从源头提高数据质量是数据应用的关键。本文基于川庆钻探一体化平台开展数据质量控制技术研究，应用信息技术从整体上提高数据质量，以确保数据的一致性、完整性、准确性和及时性，为后期开展数据挖掘应用奠定基础。

[关键词]信息平台；数据；质量；钻井

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.22.028

[中图分类号]TP311.52 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2017）22-00-02

0 引 言

工程技术数据是石油企业运行管理的基础，数据质量的高低对钻井工程、油气田开发工程和生产运行管理都有至关重要的影响。川庆钻探公司于2013年启动了川庆钻探一体化平台建设项目，通过近几年的跨专业联合攻关，已搭了建物探、钻井、录井、测井、井下作业等各专业融合的一体化信息平台。随着历史数据逐步迁移和新的工程技术数据的不断采集，一个庞大的工程技术一体化数据库已经形成。应用数据推送技术能够实现川庆钻探一体化平台自动向A1、A5、A7等统建系统推送数据，实现“一次填报、多系统共享”的目的，减少现场数据填报工作量，确保数据的规范性和一致性。川庆钻探一体化平台作为工程数据采集的源头，如何从数据源头提高数据质量是信息建设过程中应关注的重点。因此，本文基于川庆钻探一体化平台开展数据一致性、完整性、准确性和及时性的质量控制技术研究。

1 数据一致性

中石油统建系统A1、A5、A7、A12数据库建设的目标各不相同，为了实现川庆钻探一体化平台向统建系统自动推送数据的目标，一体化数据库的建设必须满足统建系统的数据需求。一体化数据库在2013年创建时以A7系统（工程技术生产运行管理系统）的数据字段编码为基础，初步建立了一体化平台钻井、录井和测井数据采集系统。2016年，A1 2.0版本发布以后，开展了A1 2.0数据模型与一体化数据模型的比对分析，根据比对结果，升级完善一体化数据库，使一体化数据库的数据集大于统建系统的数据集，满足各个统建系统的数据需求。同时，在中石油内首次实现了基于A12系统建立井下作业数据模型，把井下作业数据纳入一体化数据库，丰富了数据资源。

川庆钻探公司与西南油气田公司共同建立了一套数据传输流程和数据审核流程，实现了工程技术数据正常推送。川庆钻探一体化平台作为工程数据采集的源头，应用数据同步技术，将数据自动推送到中间库，再由中间库向A1、A5、A7、A12等系统同步推送数据，实现井场数据“一次填报、多系统共享”的目的，确保数据的一致性，减轻作业队填报数据的工作量，从根本上解决了数据重复填报、数据质量参差不齐的问题。

2 数据完整性

数据完整性是指数据要完整覆盖和表达相关的业务范围、数据类型、数据项及数据属性等要求。川庆钻探一体化平台的钻井、录井、测井、井下作业数据采集系统能够实现对工程技术数据完整性的控制。

2.1 历史数据完整性控制

川庆公司钻井数据库创建于2000年，到2013年底，数据库共有2 000余口井的数据。历史数据是宝贵的信息资源，是开展大数据应用分析的基础。为了准确完整地将大量历史数据迁移至川庆一体化数据库中，自主开发了数据迁移工具。应用数据迁移工具将钻井、录井、测井历史数据迁移至工程一体化数据库中，确保了历史数据的准确性，也为大规模历史数据迁移、数据标准化建设、大数据应用挖掘奠定了数据应用通道。

历史数据迁移流程是以井号为主线，将历史数据库与目标数据库中的数据表进行数据关系配置，针对数据表不匹配的情况进行配置修改，配置完成后向目标数据库中导入数据。由于每个数据库都具有不同的特性，存在部分数据导入失败的情况，软件根据预设的处理规则自动处理，若软件无法自动处理则输出数据集，由管理员手动修改后再次导入数据库中，直至所有数据全部完成遷移。数据迁移完成后再次进行数据的完整性、一致性、记录条数等检查，确保数据迁移成功。

2.2 川庆钻探一体化平台数据采集系统对数据完整性的控制

2.2.1 钻井数据采集系统

钻井数据采集系统（见图1）包含了基础数据、钻井主要设备情况、井身结构、井控数据与钻具组合等17项数据填报模块，能够实现井场钻井数据的采集，并通过川庆内网将数据传输至一体化数据库中。为了实现对数据完整性的控制，系统对数据的填写规范进行了设置，例如关键数据设置为必填项，设定数值取值范围，录入的数据必须符合要求才能保存成功。

2.2.2 试油数据采集系统

试油数据模型在A12试油数据模型的基础上，结合川庆公司实际数据需求进行了扩充优化，开发了一套川庆一体化试油数据采集系统。该系统包含了基础数据、射孔作业、增产作业、测试作业、带压作业及工序模块。为了实现对数据完整性的控制，系统对数据的填写规范进行了设置，例如必须填写在基础信息模块，必须填写井段、层位等数据后页面才能保存。

3 数据准确性

数据准确性是指数据表达的物理含义准确，内容、范围正确，数据关联正确，特定字段的取值应在预定的取值范围，字段类型设置应与实际数据内容相匹配。

3.1 动态数据准确性控制

动态数据是指在钻井、试油过程中产生的动态数据，例如井基础数据、日报数据、钻井液数据、井控数据、作业管柱数据与射孔数据等。动态数据的准确性通过制定企业标准和人工审查的方式进行控制。

川庆公司企业的《钻井信息采集规范》《井下作业信息采集规范》分别对钻井和试油工程技术数据的录入规范提出了相应的技术要求。现场各作业队在填报数据时应严格按照标准执行。

人工数据审查包括每日数据审查、每周数据审查。每日审查是由钻井、录井、试油数据审查人员分别对钻井日报、录井日报、试油日报进行准确性审查。每周审查由各专业审查人员按照数据规范采集标准，结合井队实际的生产作业情况，对该井每周的生产动态数据进行审查。

3.2 成果数据准确性控制

成果数据由两部分构成，一部分是钻井作业和试油作业结束后，动态数据由计算机程序自动转换为成果数据，另一部分是成果报告，例如钻井井史、试油井史、录井完井报告等。

3.2.1 动态数据转为成果数据的准确性控制

在钻井作业和试油作业过程中产生的动态数据，其中部分动态数据能够通过数据采集系统自动计算并转换为成果数据。该方式避免了人工统计数据的繁琐和计算错误，有效提高了成果数据的质量。动态数据自动转换为成果数据的数据项，包括钻井施工进度、钻井每日时效、钻头使用情况及试油每日时效等。

（1）钻井施工进度。在数据采集系统中输入作业序号、起始井深、终止井深、钻井作业项目、井眼尺寸、计划施工天数、累计计划天数、实际天数、累计实际天数与系统自动输出钻井施工进度图。

（2）钻井每日时效。钻井日报中必须填写时间和工序，系统通过提取时间和工序，自动计算出钻井每日时效。

（3）钻头使用情况。填写每日钻头使用情况数据表，系统能自动计算出钻头使用情况。

3.2.2 成果數据准确性控制

工程技术一体化平台钻井数据采集系统和试油数据采集系统，具有自动生成钻井井史和试油井史的功能，通过对系统井史输出模块进行修改完善，使系统自动生成的井史格式与企业标准的格式保持一致。数据采集系统自动生成井史的方式，不仅减轻了整理资料的工作量，更重要的是保证了成果数据的规范性和准确性，有效提高了成果数据的质量。

4 数据及时性

数据及时性是指数据在采集、汇交、审核、入库、服务及应用等方面，满足业务对数据的时效性需求，以及数据是否按照规定的更新频率进行更新。

4.1 实时数据及时性控制方法

实时数据包括钻井实时数据、录井实时数据、压裂酸化实时数据及地面测试实时数据，实时数据采集范围见表1。川庆钻探公司在中石油内部首次实现了试油实时数据的远程传输。

在井场端，井场人员通过实时数据远程传输程序能够及时查看数据传输是否正常，若由于网络原因出现数据中断的情况，重新连接远传程序即可恢复数据传输，确保数据传输的连续性。

在基地端，管理人员能够通过川庆钻探一体化平台查看井场实时数据，实时数据包括钻参仪曲线图、录井实时曲线、酸化压裂实时曲线与地面测试实时曲线。实时数据传输更新时间可以手动设置，最快更新速度为1秒。

4.2 动态数据及时性控制方法

川庆公司对于动态数据上报的时间制定了相应的管理制度。日报数据要求井队每日9：00以前上报，钻具数据、井控数据、事故复杂性等动态数据在数据产生当天22：00之前上报。

为了实现对动态数据的自动监控，开发了一套工程数据监控系统（见图2）。基地管理人员应用该系统查看当天所有钻井日报汇报情况和井场网络连接状况。井队上报数据后，则监控系统中对应的信号点显示为绿点；如果井队未填数据或存在网络故障，则对应的信号点显示为红点。工程数据监控系统实现对动态数据的自动监控，管理员通过查看该系统中信号点的分布情况，能够快速找到存在问题的节点，以便及时解决问题，确保动态数据的及时性。

5 结 语

本文基于川庆钻探一体化平台开展数据质量控制技术研究。川庆钻探一体化平台在川庆公司推广应用后，确保了工程技术数据的一致性、完整性、准确性和及时性，从整体上提高了数据质量，为实现甲乙双方数据推送提供了技术支撑，也为后期开展大数据挖掘提供了可靠的数据资源，是川庆公司在信息化建设中取得的一项重要成果。

主要参考文献

[1]孙海芳，钱浩东.利用钻井数据库搭建远程钻井辅助决策规划[J].钻采工艺，2011（6）.

[2]王志战，程昌茹，班晓维，等.提高录井数据质量的意义与技术途径[J].录井工程，2015（3）.

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