郭 阳，王舒迟
（中国石油川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院信息处理中心，四川 成都 610056）
引言钻井工程是获取石油、天然气等油气矿藏的主要途径，其分为钻前工程、钻进工程和完井工程。钻进工程是以钻井队为主体，钻井服务队伍为辅助通过钻进手段实现油气通道建立的手段。在钻进工程中，钻井作业在石油钻进工程中属于其核心业务，在油气田开发行业中常常作为主营业务体现。在石油行业中，普遍以甲乙方的形式来区分油气田开发方和油气田作业方[1]，钻井工程隶属于油气田作业方，钻井作业则属于油气田作业方的作业主体，而钻井液服务和录井服务等一系列钻井服务则是服务于钻井作业主体的核心钻井服务。
随着石油行业的逐年发展，各类钻井服务行业也随之衍生而来，钻井服务特指为钻井作业服务的一系列辅助作业手段，以录井服务、钻井液服务、欠平衡服务、定向服务和旋转导向服务等钻井服务为典型代表。但是由于地质信息的多样性，并非所有的钻井作业均需要所有的钻井服务参与或者并非所有的钻井服务行业均在石油钻进工程中全过程体现，而录井服务和钻井液服务则是出现于所有的石油钻进工程中且全过程体现，因此又可以将这两类服务统称为核心钻井服务。
为了应对在石油钻进工程中会出现的高温高压高矿化度等复杂钻进需要[2]，钻井液服务应需而生，其可以有效地发挥控制地层压力、保护油气层和钻井液循环等重要功能，为钻井作业保驾护航。随着石油钻井体系和钻井液体系的愈发复杂，大量的学者和公司开始进行数字化钻井液服务，以钻井液实时监测、钻井液智能操控等系统[3]作为典型代表开展钻井液信息化改革建设。由于地层信息的多样性和不确定性，导致在石油钻井作业过程中会出现一系列的风险出现，而录井服务则是以各类地层信息为基底，及时识别地层岩性[4]等重要钻进辅助信息，保障了钻井作业的顺利进行。随着岩体成像技术和井位测量技术[5]等信息化录井技术的发展，录井服务的信息化建设也迫在眉睫。
随着石油行业信息化改革的开始，川庆钻探工程有限公司自2010 年起正式上线ERP 系统[6]以响应集团公司的信息化建设策略，并同步在其公司内部开展信息化改革，以钻井作业为主体，各类钻井服务作业为辅助来完成信息化建设的改革目标。
川庆钻探工程有限公司是以钻井作业为主体的油气田作业方单位，其下属有大量的钻井服务业务，而钻井液服务和录井服务则是其核心钻井服务业务。传统而言，川庆钻探工程有限公司的钻井液服务和录井服务是分别独立的作业单位，各服务方以其独立的纸质钻井液安全施工设计和录井地层地质设计为钻井作业提供服务。但是钻井液安全施工设计和录井地层地质设计存在着大量的相同信息交叉，例如：井深、层位、地层孔隙压力等信息，同时又分别拥有其特色服务信息。例如：录井要求、钻井液密度等信息，那么将相同的信息进行整合，特色信息进行区分的集成性系统的出现则尤为重要。为了一线作业的便捷性，系统同时提供了基于井深或层位等地层信息进行快速查找核心钻井服务信息的功能，大大提升和改善了一线石油勘探开发作业的效率。
1 系统构架及应用场景地层信息是石油钻进工程中的主要参考依据之一，基于地层信息的核心钻井服务追踪系统以层位或井深等地层信息为依据，为钻井作业施工方提供了以基础钻井信息为基础，包含：井深、设计层厚、套管结构、钻具结构等基础钻井信息。辅以特色录井信息和钻井液信息，包含：岩性、取心井段和录井要求等录井特色信息和钻井液密度、钻井液体系、精细化控压钻井液服务等钻井液特色信息。
系统的数据初始来源于录井地层地质设计和钻井液安全施工设计，但录井服务和钻井液服务都是以独立的主体存在于钻井施工现场，其数据往往不能做到及时的共享，但是在石油钻进工程作业中，其往往需要两部分核心钻井服务共享的数据才能保证进行钻井作业的顺利施工进行。同时，录井服务和钻井液服务往往会提供大量的相同数据，而相同数据的比重一般而言远大于特色服务数据的占比，大量的重复冗余数据也给钻井一线作业人员带来一定的麻烦。基于地层信息的核心钻井服务追踪系统集成了录井服务和钻井液服务的基础数据和特色数据，并且能够通过地层信息及时对应到所需地层的钻井服务信息，以信息化的形式提升了钻井作业的效率。
2 数据库框架及实现思路基于地层信息的核心钻井服务追踪系统数据库以MYSQL 为实现手段，其总共包含三类核心钻井服务数据，其中，以核心钻井液服务表为基底，通过表id进行表数据关联，共包含录井信息表、基础信息表、钻井液表三个钻井服务信息表，而三个钻井服务表也通过表id 与其下属表完成表关联关系，如图1 所示。
其中，录井信息表里包含岩性表、取心井段表和录井要求表，以其各表的表id 与录井信息表相关联；基础信息表包含井状表、钻具结构表、地层孔隙压力表、油气水漏及邻井资料表和故障提示表，以其各表的表id 与基础信息表相关联；钻井液表包含钻井液信息表和精细化控压表，以其各表的表id 与钻井液表相关联。
2.1 基础信息表基础信息表是基于地层信息的核心钻井服务追踪系统的基础钻井信息存储空间，其将钻井液服务和录井服务中的钻井基础信息进行集合，包含井深、层位、设计厚度等基础井信息，而这些基础的钻井信息则是进行录井服务和钻井液服务的基础。
基础信息表通过MYSQL 提供的SELECT 功能首先读取井状表中的所有信息，随后依托于INNER JOIN 功能将井状表和基础信息表通过井状表id 进行关联；在对基础信息表关联完成后，通过INNER JOIN 功能进而对钻具结构表、地层孔隙压力表、油气水漏及邻井资料表和故障提示表通过其表id 与基础信息表进行关联；待各表关联完成后，在对钻具结构表、地层孔隙压力表、油气水漏及邻井资料表和故障提示表中所需要信息进行查询，以完成基础信息表的所需信息查询功能。
2.2 录井信息表录井信息表是基于地层信息的核心钻井服务追踪系统的录井信息存储空间，其将录井服务的特色信息进行存储，包含岩性综述、取心井段和录井要求等基础录井信息，而这些基础的特色录井信息为钻井作业提供了重要的地质信息参考。
录井信息表通过MYSQL 提供的SELECT 功能首先读取岩性表中的所有信息，随后依托于INNER JOIN 功能将岩性表和录井信息表通过岩性表id 进行关联；在对录井信息表关联完成后，通过INNER JOIN功能进而对取心井段表和录井要求表通过其表id 与录井信息表进行关联；待各表关联完成后，在对取心井段表和录井要求表中所需要信息进行查询，以完成录井信息表的所需信息查询功能。但是由于单独的录井信息并没有任何工程意义，所以在录井信息表中加入了层位数据使得其录井数据具有工程意义，则需要通过INNER JOIN 功能将录井信息表与核心钻井服务表通过录井信息表id 进行关联；在与核心钻井服务表关联完成后，在逐级通过INNER JOIN 功能完成对基础信息表和井状表的关联；进而通过SELECT 功能实现层位的读取，在读取完成录井信息表所有数据及基础信息表的层位数据后，即可完成录井信息表的数据查询功能。
2.3 钻井液表钻井液表是基于地层信息的核心钻井服务追踪系统的钻井液资料存储空间，其将钻井液服务的特色信息进行存储，包含钻井液密度、钻井液体系和是否需要精细化控压辅助等基础钻井液信息，而这些基础的特色钻井液信息为钻井作业提供了重要的钻井液信息参考。
钻井液表通过MYSQL 提供的SELECT 功能首先读取钻井液信息表中的所有信息，随后依托于INNER JOIN 功能将钻井液信息表和钻井液表通过钻井液信息表id 进行关联；在对钻井液表关联完成后，在对精细化控压表通过其表id 与钻井液表进行关联，待关联完成后；在对钻井液表中所需要的信息进行查询，以完成钻井液信息的所需信息查询功能。但是由于单独的钻井液信息并没有任何工程意义，所以在钻井液信息表中加入了层位数据使得其钻井液数据具有工程意义，则需要通过INNER JOIN 功能将钻井液表与核心钻井服务表通过钻井液表id 进行关联，在与核心钻井服务表关联完成后。在逐级通过INNER JOIN 功能完成对基础信息表和井状表的关联，进而通过SELECT 功能实现层位的读取，在读取完成钻井液表所有数据及基础信息表的层位数据后，即可完成钻井液表的数据查询功能。
2.4 核心钻井服务表核心钻井液服务表是基于地层信息的核心钻井服务追踪系统的主体，其包含了所有的核心钻井服务信息，包括基础信息表、录井信息表和钻井液表在内，以一个整体的形式将所有的核心钻井服务数据进行数据展示，为钻井作业提供了集成性的数据参考。
核心钻井服务表通过MYSQL 提供的SELECT 功能首先读取了井状表中的所有信息，随后依托于INNER JOIN 功能将井状表和基础信息表通过井状表id进行关联，在对基础信息表关联完成后。通过INNER JOIN 功能进而对钻具结构表、地层孔隙压力表、油气水漏及邻井资料表和故障提示表通过其表id 与基础信息表进行关联。随后通过INNER JOIN 功能将基础信息表与核心钻井服务表通过基础信息表id 相关联，在与核心钻井服务表关联完成后，在逐级通过INNER JOIN 功能完成对录井信息表和钻井液表的关联，进而通过SELECT 功能实现录井信息表和钻井液表中的所需数据读取，在读取完成基础信息表、录井信息表和钻井液表三表数据后，即可完成核心钻井服务表数据查询功能。
3 功能模块及应用设计基于地层信息的基于地层信息的核心钻井服务追踪系统总共提供三种功能模块，其一是对核心钻井服务信息的查询功能，其二是基于层位信息对核心钻井信息的特定层位信息查询，其三则是基于井深信息对核心钻井信息的特定井深信息查询。
3.1 核心钻井服务信息查询功能模块核心钻井服务信息查询功能模块调用了基础信息表、录井信息表和钻井液表三表数据集中的数据，以一种集成的形式将所有的钻井信息数据提供给作业人员，例如：层位、井深、录井要求、钻井液密度和地层孔隙压力等。
以川庆钻探工程有限公司德探1 井数据为例，系统基于企业报表平台BI 工具，将预先创建的数据集中的数据导入，以电子表格的形式将数据显示，如图2 所示。
其中，核心钻井服务信息查询功能模块利用企业报表平台BI 工具所提供的超链接功能实现了基础信息表、录井信息表、钻井液表的单独数据查看模块，通过点击对应的表名，例如基础信息表，即可进入基础信息表的所有数据展示页面。
3.2 基于层位信息的核心钻井服务功能模块基于层位信息的核心钻井服务功能模块调用了基础信息表、录井信息表和钻井液表三表数据集中的数据，以层位为筛选点，通过便捷的点击想要查看地层的核心钻井服务信息，即可完成特定地层核心钻井服务信息的查询功能。
以川庆钻探工程有限公司德探1 井数据为例，系统基于企业报表平台BI 工具，将预先创建的数据集中的数据导入，以电子表格的形式将数据显示，当选择层位为天马山组时，天马山组的所有核心钻井服务信息将对应显示，如图3 所示。
其中，利用MYSQL 数据库提供的where 筛选功能，当所选择的层位和数据库中的层位相对应时，即可完成对应层位数据的显示，例如：天马山组=天马山组，系统则判断显示天马山组的数据。
3.3 基于井深信息的核心钻井服务功能模块基于井深信息的核心钻井服务功能模块调用了基础信息表、录井信息表和钻井液表三表数据集中的数据，以井深为筛选点，通过手动输入想要查询的井深数据以找到想要查看井深的核心钻井服务信息，即可完成特定井深核心钻井服务信息的查询功能。
以川庆钻探工程有限公司德探1 井数据为例，系统基于企业报表平台BI 工具，将预先创建的数据集中的数据导入，以电子表格的形式将数据显示，当输入井深为66 m 时，遂宁组的所有核心钻井服务信息将对应显示，如图4 所示。
其中，利用MYSQL 数据库提供的where 筛选功能，当所输入的井深信息处于判断边界时，即可完成对应井深数据的显示，例如，当输入井深为66 m 时，由于井深66 m 大于50 m（天马山组）且小于90 m（遂宁组）的判断边界线，即可认定此时处于遂宁组，系统则判断显示遂宁组的数据。
4 结语在石油钻进工程的施工作业中，其作业主体为钻井作业，钻井作业往往伴随着一系列的钻井服务作业，以录井服务和钻井液服务为典型代表，传统的录井服务和钻井液服务以纸质录井地层地质设计和钻井液安全施工设计独立存在于钻井作业现场，给一线作业员工带来了极大的不便。基于地层信息的核心钻井服务追踪系统将传统的信息数字化，将分割的信息集成化，以层位和井深等地层信息为基准，便捷的方便一线作业人员快速定位所需核心钻井服务信息。实践证明，该系统大大地改善了核心钻井服务的效率，为川庆钻探工程有限公司及石油行业信息化建设做出了一定的贡献。
