近年來，國內(nèi)油氣藏開發(fā)如火如荼，但是想要解鎖地下復(fù)雜油氣藏，需要世界上最先進的油氣勘探開發(fā)技術(shù)——隨鉆測井及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)。中海油服經(jīng)過多年不懈努力，成功研發(fā)出該項技術(shù)，成為國內(nèi)最先進行商業(yè)作業(yè)的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的隨鉆測井及旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)（形象地稱之為“貪吃蛇”系統(tǒng)），填補了我國在這一關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)空白！

“貪吃蛇”系統(tǒng)為中海油服參與高端技術(shù)服務(wù)市場競爭增添重磅砝碼

貪吃蛇”系統(tǒng)就出自中海油服之手

在日益復(fù)雜的勘探環(huán)境及激烈的市場競爭中，研發(fā)出高尖端的貪吃蛇系統(tǒng)，對于油氣藏勘探開發(fā)至關(guān)重要。中海油服油田技術(shù)研究院院長尚捷帶領(lǐng)研發(fā)團隊歷時8年，從零開始，經(jīng)歷科研樣機、工程樣機、實鉆試驗等過程，終于在2015年迎來該套系統(tǒng)的首次海上試作業(yè)成功。

目前，“貪吃蛇”系統(tǒng)已經(jīng)在渤海、東海、南海以及陸地市場廣泛應(yīng)用，累計作業(yè)井次超過100口，進尺超過10000米，并創(chuàng)下多個“第一”，成功實現(xiàn)了從研發(fā)到產(chǎn)業(yè)化推廣的跨越，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟價值。擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“貪吃蛇”系統(tǒng)為中海油服今后參與高端油氣勘探開發(fā)技術(shù)服市場務(wù)競爭增添了重要砝碼。

高尖端勘測系統(tǒng)背后必然有一系列高精度軟硬件系統(tǒng)的支持，小編將帶您看看里面的“門道兒”。

說到數(shù)據(jù)采集監(jiān)控，聰明的小伙伴是不是已經(jīng)想到了該系統(tǒng)肯定使用了LabVIEW。中海油服蔣荻南工程師一語中的地指出了LabVIEW的用途："使用LabVIEW幫助工程師更專注于泥漿脈沖信號處理、解碼算法以及深度測量算法的開發(fā)。"

“走遍中國”關(guān)于“貪吃蛇”的報道中LabVIEW驚艷出鏡

除了LabVIEW，還有什么？請繼續(xù)往下看。

高尖端系統(tǒng)背后的配套支持

“貪吃蛇”系統(tǒng)的地面系統(tǒng)中負責(zé)監(jiān)控的一個非常重要的部分是隨鉆嵌入式處理單元（以下簡稱EPU），因為它同時承擔(dān)多項采集測量處理任務(wù)和系統(tǒng)通訊任務(wù)，是整個地面系統(tǒng)的核心中樞。

EPU主要負責(zé)兩大任務(wù)：一、對泥漿脈沖遙傳信號進行實時采集、處理和解碼；二、對鉆井深度進行準(zhǔn)確的實時測量。一旦EPU不能正常工作，無法獲取實時深度數(shù)據(jù)和泥漿脈沖遙傳數(shù)據(jù)，“貪吃蛇”系統(tǒng)將陷入癱瘓狀態(tài)，隨鉆儀器獲取的數(shù)據(jù)將成為一串毫無意義的“0”和“1”，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)也將無法實現(xiàn)精準(zhǔn)的方向控制。

EPU在地面系統(tǒng)中如此重要，其硬件系統(tǒng)搭建也必然不那么簡單。泥漿脈沖遙傳信號和大鉤載荷信號均存在著大量的環(huán)境干擾，開發(fā)能夠有效濾除這些環(huán)境干擾，還原原始信號的處理算法是整個EPU研發(fā)過程中最大的挑戰(zhàn)，具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性。因此，需要一套性能強大、工作穩(wěn)定可靠、開發(fā)簡單快速的實時嵌入式系統(tǒng)作為EPU的核心，以減少開發(fā)工程師在硬件相關(guān)方面的投入，將有限的資源集中在處理算法的開發(fā)上。

因此，中海油服選擇NICompactRIO作為隨鉆嵌入式處理單元的核心，利用其強大的處理能力，實時性能，快速開發(fā)特性，以及堅固性和可靠性，工程師們可以更專注于泥漿脈沖信號處理、解碼算法以及深度測量算法的開發(fā)。

這里有必要分享下NI隨鉆地面系統(tǒng)嵌入式監(jiān)測處理單元陣容：中海油服使用NILabVIEW及相關(guān)模塊結(jié)合NICompactRIO及相關(guān)數(shù)據(jù)采集模塊開發(fā)了一套隨鉆嵌入式處理單元，采集鉆井現(xiàn)場安裝的泥漿壓力傳感器、深度編碼盤、死繩傳感器、鉤載傳感器和泵沖傳感器信號，經(jīng)過處理后得到泥漿脈沖遙傳數(shù)據(jù)和鉆井深度數(shù)據(jù)，傳送給上位機進行后處理。

貪吃蛇系統(tǒng)必備地面配套支持

EPU這么重要，到底是怎么工作的呢，下面我們一起了解下。

現(xiàn)場的深度、泥漿壓力、鉤載、死繩和泵沖傳感器信號進入進入EPU，經(jīng)過安全隔離柵隔離、信號調(diào)理板調(diào)理之后，送入cRIO的數(shù)據(jù)采集卡，由FPGA對數(shù)據(jù)進行采集，得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過CPU處理后，通過LAN傳送給上位機。同時，上位機通過cRIO的中轉(zhuǎn)，通過RS485總線與司鉆顯示器和DBC中控（井下儀器控制器）進行通訊，驅(qū)動指令下傳裝置的電磁閥，進行指令下傳。

系統(tǒng)架構(gòu)如下圖所示：

隨鉆地面系統(tǒng)框架

在貪吃蛇的研發(fā)過程中，NI也有幸成為默默貢獻的幕后功臣之一。顯然，目前為止，“貪吃蛇”已經(jīng)成為了中海油服一張亮麗的名片，將為推動我們油氣勘探開發(fā)貢獻重要力量！

關(guān)于中海油服

中海油田服務(wù)股份有限公司（簡稱中海油服，ChinaOilfieldServicesLimited或COSL）是亞洲最具規(guī)模的綜合型油田服務(wù)供應(yīng)商。服務(wù)貫穿海上石油及天然氣勘探，開發(fā)及生產(chǎn)的各個階段。業(yè)務(wù)分為四大類：物探勘察服務(wù)、鉆井服務(wù)、油田技術(shù)服務(wù)及船舶服務(wù)。公司共運營和管理物探勘察船13艘（支）;鉆井裝備57座（包括36座自升式鉆井平臺,12座半潛式鉆井平臺,3座生活平臺,6套模塊鉆機）;近海工作船舶130多艘;擁有自主研發(fā)的隨鉆測井、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、鉆井等超過430臺套先進的測井、泥漿、定向井、固井和修井等油田技術(shù)服務(wù)設(shè)備。公司的服務(wù)區(qū)域涵蓋中國海域，并拓展至東南亞、中東、美洲、歐洲、非洲、遠東六大區(qū)域，覆蓋全球30多個國家和地區(qū)。