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物聯(lián)網(wǎng)的井控裝置信息管理系統(tǒng)分析

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物聯(lián)網(wǎng)的井控裝置信息管理系統(tǒng)分析

摘要:井控裝置為預(yù)防鉆井作業(yè)過程中井噴事故的發(fā)生提供了保障,但是每年的井控安全檢查中都發(fā)現(xiàn)不合格的井控裝置,其原因主要是井控裝置沒有嚴格按標準進行檢維修。為解決這些問題,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立井控裝置信息管理系統(tǒng),給每臺設(shè)備安裝具有唯一身份編碼的電子銘牌;通過建立廠家制造模塊、使用模塊及檢維修模塊三大模塊,在PC端錄入井控裝置核心檔案記錄,杜絕了數(shù)據(jù)造假,規(guī)范了檢維修管理流程;利用手機APP可隨時查詢了解井控裝置的生命周期信息,提高了井控裝置在使用過程中的本質(zhì)安全。

關(guān)鍵詞:井控裝置;物聯(lián)網(wǎng);電子銘牌;信息管理系統(tǒng)

目前中國石化各地區(qū)工程公司井控裝置的管理模式多樣化,檢維修標準執(zhí)行幅度不統(tǒng)一,管理方式差異大[1],在每年的井控安全檢查中,多次出現(xiàn)不合標準的現(xiàn)象,給井控管理造成了極大的隱患,可能導(dǎo)致井控失控[2-4]。中國版工業(yè)4.0規(guī)劃《中國制造2025》行動綱領(lǐng)提出要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)是當今世界經(jīng)濟和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點之一[5],是新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高度集成和綜合運用,是新一輪產(chǎn)業(yè)革命的重要方向和推動力量。它利用識別技術(shù)隨時獲取產(chǎn)品從制造、用戶使用直到報廢的各個階段信息數(shù)據(jù),形成生命周期管理。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在各行業(yè)領(lǐng)域廣泛使用,也為石油工程領(lǐng)域發(fā)展發(fā)揮了重要作用。按照中國石化石油工程公司的要求,采取物聯(lián)網(wǎng)+井控裝置管理的模式,依據(jù)有關(guān)行業(yè)標準和技術(shù)規(guī)范,對中國石化國內(nèi)井控裝置管理建立統(tǒng)一的信息管理平臺。通過建立PC端和手機APP辦公平臺,可方便查閱井控裝置的當前及歷史使用情況。通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析,可了解設(shè)備質(zhì)量情況,促使制造廠家不斷改進質(zhì)量。通過完善檢維修流程,使井控車間檢維修過程更加規(guī)范統(tǒng)一。鉆井隊可通過系統(tǒng)了解井控裝置狀態(tài)和技術(shù)數(shù)據(jù),促進裝置的合理使用。通過第三方檢測機構(gòu)開展I類井控裝置3年期檢測并錄入相關(guān)記錄,確保了數(shù)據(jù)的公正性和真實性,如遇到重要險情,可快速了解井控裝置的狀況,使領(lǐng)導(dǎo)決策有據(jù)可依。降低了井控系統(tǒng)不安全使用風(fēng)險。

1系統(tǒng)設(shè)計

系統(tǒng)主要由電子銘牌技術(shù)、PC系統(tǒng)及手機APP等組成,三者相互作用構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)+井控裝置管理。每臺井控裝置上都安裝有具有唯一身份編碼的電子銘牌,以聯(lián)結(jié)現(xiàn)場實物與信息管理系統(tǒng)。建立PC系統(tǒng),在系統(tǒng)中錄入井控裝置電子檔案,通過電子編碼搜索查詢該裝置的使用情況。采用手機APP掃描電子銘牌或者直接輸入查詢內(nèi)容隨時隨地了解井控裝置生命周期信息。1.1電子銘牌技術(shù)電子銘牌的使用要求非常高,主要表現(xiàn)在:井場防爆要求高,RFID射頻技術(shù)的使用受到限制;工作環(huán)境惡劣,井控裝置壽命為十幾年,要求電子銘牌的壽命也達到同等年限;要方便手機APP查詢。綜合各方面因素,電子銘牌采用二維碼的形式。二維碼的優(yōu)點是容錯能力強,在一定破損情況下依然可以讀取;制作成本低,持久耐用;除了可在不銹鋼銘牌上刻制二維碼,加工成電子銘牌,還可在井控裝置檢測報告上印上二維碼,方便手機APP掃描查詢。電子編碼的編碼規(guī)則充分考慮了23大類549種典型型號井控裝置,通過電子編碼可知道設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)。在激光打標機的打標程序中將電子編碼轉(zhuǎn)換成二維碼,然后將二維碼及對應(yīng)的明碼打標刻印在不銹鋼材質(zhì)的電子銘牌上,再采用卡箍或氬弧焊形式將不銹鋼電子銘牌固定安裝在井控裝置上.1.2信息管理系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計是在井控裝置生命周期的基礎(chǔ)上,依據(jù)SY/T6160—2014《防噴器檢查和維修》、SY/T6270—2012《石油鉆采高壓管匯的使用、維護、維修與檢測》等標準執(zhí)行的。井控裝置生命周期如圖2所示,涵蓋了井控裝置從出廠、上井使用、檢維修及報廢等全生命過程。系統(tǒng)設(shè)計原則:①分析不同地區(qū)工程公司的管理模式,力求把井控標準貫穿到整個系統(tǒng)中;②流程簡約流暢,使用方便,盡量減少現(xiàn)場的輸入量,達到輸入標準化,并可進行數(shù)據(jù)追溯;③考慮到實際記錄數(shù)據(jù)種類多,需突出重點,檢測試壓報告和大事件以附件形式上傳到系統(tǒng)中,領(lǐng)導(dǎo)、井控車間、井隊希望看到的內(nèi)容都能看到;④記錄的關(guān)鍵數(shù)據(jù)可統(tǒng)計分析。PC端開發(fā)基于Java語言,該語言具有卓越的通用性、高效性、平臺移植性和安全性[6]。在全球云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)環(huán)境下,具備顯著的優(yōu)勢。在網(wǎng)絡(luò)搭建方面,考慮到制造廠家、鉆井公司、井控車間、井隊及第三方檢測機構(gòu)都參與系統(tǒng)數(shù)據(jù)的錄入,涉及的單位部門很多,將系統(tǒng)服務(wù)器搭建在內(nèi)網(wǎng),可方便內(nèi)網(wǎng)用戶登錄,對于外網(wǎng)用戶可通過VPN賬號登錄。手機APP的開發(fā)基于安卓系統(tǒng),通過VPN連接阿里云服務(wù)器和后臺數(shù)據(jù)庫,在外網(wǎng)環(huán)境下可直接登陸訪問手機APP。APP內(nèi)置二維碼掃描軟件,掃碼快速準確。

2系統(tǒng)功能及特點

PC系統(tǒng)輸入分三大功能模塊,分別是廠家制造模塊、使用模塊及檢維修模塊。1)廠家制造模塊:井控裝置制造完成后,在發(fā)往井控車間之前,制造廠家通過外網(wǎng)登陸,錄入井控裝置基本信息,并提供相關(guān)質(zhì)量文件,提交審查。資產(chǎn)所屬單位對基本信息進行審查,審查合格后進入到基本信息庫。對于已有的井控裝置,由資產(chǎn)所屬單位相關(guān)人員直接錄入到基本信息庫里,設(shè)備狀態(tài)調(diào)整為完好。2)使用模塊:鉆井公司根據(jù)鉆井設(shè)計錄入每開與井控相關(guān)的參數(shù),并上傳井控設(shè)計和配套需求計劃,井控車間根據(jù)配套需求計劃,對每一開進行井控裝置配套并送井交接,此時設(shè)備狀態(tài)由完好變?yōu)樵谟谩,F(xiàn)場使用過程中,井隊可對單臺井控裝置出現(xiàn)的問題進行描述,另外還需上傳現(xiàn)場檢維修單掃描件、井控裝置每開開鉆前和鉆開油氣層前的試壓等報告。每開完鉆后進行回收交接,井控車間回收,回收后設(shè)備狀態(tài)變?yōu)榇蕖?)檢維修模塊:井控車間負責(zé)3月期、1年期及回場的檢修記錄數(shù)據(jù)錄入以及相關(guān)檢測報告上傳,第三方檢測機構(gòu)負責(zé)3年期的檢維修記錄數(shù)據(jù)錄入及相關(guān)檢測報告上傳。檢維修結(jié)束后進行結(jié)果判定:如果為完好,則入完好庫;如果報廢,則入報廢庫;如果需要大修,則井控車間對大修設(shè)備進行提交并由大修廠家接收,大修結(jié)束后廠家將大修資料進行上傳,經(jīng)井控車間驗收合格后入庫,設(shè)備狀態(tài)變?yōu)橥旰?。PC系統(tǒng)輸出可根據(jù)各地區(qū)工程公司的需要進行設(shè)計,輸出表格主要有井控裝置匯總統(tǒng)計表、送井回收交接清單、檢維修匯總清單等。1)操作標準化。形成廠家?guī)欤箯S家名稱統(tǒng)一,方便統(tǒng)計。2)具有提醒功能。甲單位將設(shè)備調(diào)給乙單位,系統(tǒng)提醒乙單位接收。井控車間將設(shè)備回收后,在流程交接點彈出警示框.3)提高工作效率。為了減少工作量,錄入檢維修記錄時每一欄的檢查情況默認為合格,有問題則對問題進行描述。4)對3年期檢測年限設(shè)置預(yù)警。基本信息查詢界面中,可查看最近一次3年期檢測日期與當前日期的時間間距,對時間間距進行排序,時間間距最長的排在最前面,時間間距超過3年的采用紅色標記警示。5)檢測內(nèi)容真實。檢維修模塊上傳試壓、聲發(fā)射、探傷報告,并且將對應(yīng)的照片上傳.確保檢測內(nèi)容的真實性。6)具有針對性。大修時廠家可以查看最近一次的檢測報告,根據(jù)檢維修記錄中的問題進行針對性的修復(fù)。7)查詢功能強大??梢枣溄硬樵兙牎⒕柤皢闻_設(shè)備信息。手機APP分二維碼查詢、井控裝置查詢、井號查詢及井隊查詢等四大查詢模塊。查詢流程如圖7所示,通過二維碼查詢可對電子銘牌或者證書報告上的二維碼進行掃描,進而查看單臺設(shè)備時間軸。通過該時間軸可展示井控裝置生命周期中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)信息,例如出廠信息、上井使用信息、檢測信息、大修信息等。井控裝置查詢支持模糊搜索,可輸入關(guān)鍵信息以縮小查詢范圍。通過井號和井隊查詢可了解某口井的信息及相應(yīng)每開的配套清單。

3應(yīng)用效果

該系統(tǒng)開發(fā)完畢后對中國石化各地區(qū)工程公司相關(guān)人員進行了多次培訓(xùn),該系統(tǒng)已在各工程公司井控車間和井隊推廣運行,另外作為第三方檢測機構(gòu)的世紀派創(chuàng)石油機械檢測有限公司也已經(jīng)正式使用該系統(tǒng),已錄入I類井控裝置三年期檢測報告。系統(tǒng)在運行過程中獲得了大家的好評,一致認為系統(tǒng)流程合理,符合現(xiàn)場實際,操作簡潔實用,數(shù)據(jù)具有可追溯性,能實現(xiàn)井控裝置生命周期管理。

4結(jié)論

1)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立的井控裝置信息管理系統(tǒng),使物聯(lián)網(wǎng)與井控裝備行業(yè)融合,創(chuàng)造了新的井控安全環(huán)境。2)井控裝置信息管理系統(tǒng)主要由電子銘牌技術(shù)、PC系統(tǒng)及手機APP等組成,給每臺設(shè)備安裝具有唯一身份編碼的電子銘牌,在PC端錄入井控裝置核心檔案記錄,杜絕了數(shù)據(jù)造假,規(guī)范了檢維修管理流程。利用手機APP可隨時查詢了解井控裝置的生命周期信息,提高了井控裝置在使用過程中的本質(zhì)安全。3)廠家制造模塊、使用模塊及檢維修模塊構(gòu)成了系統(tǒng)的核心,這三大模塊的設(shè)計符合現(xiàn)場實際,操作簡潔實用,數(shù)據(jù)具有可追溯性。

參考文獻:

[1]劉潤華,黃勇智,何誠.淺析提高井控安全管理的幾點思考[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量,2012,32(5):208.

[2]潘婕,徐大寧.井控安全管理工作探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(13):190-191.

[3]李天聰,谷同杰,寧緒南.井控裝置質(zhì)量可靠性應(yīng)用[J].石油工業(yè)技術(shù)監(jiān)督,2017,33(11):24-26.

[4]牛志東.淺析井控技術(shù)與井噴失控[J].商品與質(zhì)量,2014(5):316.

[5]高常水,許正中,王忠.我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].中國科學(xué)基金,2012(4):205-209.

[6]歐鋒,鄒敏,李曉楨.Java技術(shù)框架概述[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用,2012,21(8):236-239.

作者:張前 單位:中國石化石油機械股份有限公司第四機械廠計量檢測中心

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