测井车载设备远程监控系统研究与开发

作     者：鄢豪 

作者单位：重庆大学 

学位级别：硕士

导师姓名：阎春平

授予年度：2023年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 082001[工学-油气井工程] 08[工学] 

主      题：远程监控系统 测井车载设备 WITS 异常预警 

摘      要：测井工程是石油勘探与开发过程中一个不可缺少的环节。测井车载设备则是测井工程中的重要组成部分,其正常、稳定运行对石油勘探与开发具有十分重要的意义。通过监测测井车载设备各项运行数据,可以有效的辅助和指导工人操作,提升测井成功率,防范和规避测井安全事故风险。而测井现场往往地理位置偏远,环境恶劣且复杂多变,不利于信息交流和监测管理。为了综合管理测井现场信息,实时反映测井作业的情况,本论文从测井工程现场的特点和实际应用需求出发,针对测井车载设备远程监控系统的总体方案和关键实现技术进行相关研究。首先,针对测井现场施工流程及测井车载设备远程监控的特点和存在的问题,进行了测井车载设备远程监控系统的需求分析,提出测井车载设备远程监控系统的总体方案,并设计了系统的功能结构。其次,对测井车载设备远程监控系统的关键实现技术进行了研究。针对测井车载设备数据庞大、各井队数据传输格式不统一以及数据传输断网易丢失的问题,对数据传输格式的标准化以及数据传输技术进行了研究,提出了基于WITS-TCP/IP协议的测井车载设备数据远程传输方案,该方案定义了测井车载设备数据WITS传输格式,设计了数据远程传输通信状态检测技术以及数据断网续传方法。针对测井井下仪器运行异常预警方案单一、难以提前报警的问题,对井下仪器在测井过程中常出现的运行异常进行了分析,提出了基于GRA-PSO-LSTM井下仪器运行异常预警与传统突变实时报警相结合的井下仪器运行异常综合预警方法,该方法根据正常运行历史数据建立并训练PSO-LSTM神经网络模型,并基于滑动窗口统计方法确定运行异常残差预警阈值,最后与传统突变实时报警结合,完成了对井下仪器运行异常的综合判断。为了减少单井数据远程传输故障对接收系统运行稳定性的影响,提升多井数据接收时系统处理效率,对多线程处理技术进行了研究,提出了测井车载设备数据接收的多线程处理方法。最后,基于以上关键实现技术的研究与分析,结合测井车载设备实际远程监控需求,进行了测井车载设备远程监控系统的开发,该系统可以实现设备运行监控、设备运行异常预警、数据分析等功能,有利于测井作业的稳定、高效运行,对推进测井工程的数字化、智能化发展有重要价值。