[发明专利]一种随钻作业远程管理与操控的系统

权利要求书

1.一种随钻作业远程管理与操控的系统，其特征在于，包括：配置管理云服务模块、鉴权与授权云服务系统、日志管理云服务模块、指令下传云服务模块、井场随钻测井实时数据传输系统、井场实时视频系统、地面软件系统和远程决策系统；

鉴权与授权云服务系统：是整个软件系统的核心，所有要求登录的模块均与此系统连接，并通过鉴权与授权云服务系统获得权限的支持；需要通过鉴权与授权云服务系统登录的模块主要包括：指令下传云服务模块、配置管理云服务模块、日志管理云服务模块、井场随钻测井实时数据传输系统、井场实时视频系统、地面软件系统和远程决策系统；通过部署在云端的鉴权与授权云服务系统，本地机器可以不再保存账户信息，防止因忘记密码、系统崩溃、木马入侵的原因影响现场作业进度；具有权限的管理员可远程登陆至鉴权与授权云服务系统进行用户权限的设置，包括用户的添加、删除、用户密码的修改、用户的角色和权限设置；

地面软件系统开启后需首先申请云服务的鉴权，鉴权通过后，鉴权与授权云服务系统对地面软件系统进行授权，授权内容主要包括：登陆用户在地面软件中可操作的模块、用户可见但无法操作的模块；用户获得授权登陆后，即可对地面软件系统进行现场操作；

配置管理云服务模块：基于鉴权与授权云服务系统提供的权限功能，配置管理员可远程登陆至配置管理云服务模块，在系统中选择相应的井场对应的地面软件系统，进行系统配置；地面软件系统登陆后，向配置管理云服务模块申请其配置文件，地面软件系统根据获得的配置文件对其本身进行配置，配置内容包括：地面传感器配置文件、软件系统的配置文件、显示模板配置、测井仪器库配置、默认的仪器参数配置、仪器功能测试配置文件、仪器刻度文件配置、单位制配置文件和泥浆解码算法配置文件；

日志管理云服务模块：基于鉴权与授权云服务系统，相关日志管理员可远程登陆；地面软件系统运行时，连接日志管理云服务模块，并上传系统产生的相关日志，日志管理员可实时采集获得来自于各井场的地面软件系统日志信息，日志包括：软件系统基本运行日志、软件操作日志、模块访问日志和软件错误日志；地面系统各项操作运行日志将随测井数据一同发往云平台数据库，远程专家可从源头上监控地面软件数据处理过程；

地面软件系统：用于随钻测井系统在井场现场施工中涉及到的工程施工管理、仪器工作参数配置、仪器及井场现场信息数据采集、监测、处理及存储工作；地面软件系统基于配置管理、权限管理及日志管理的云服务提供后台服务支撑，前台界面负责仪器参数配置操作；

井场随钻测井实时数据传输系统：负责将井场地面系统的数据进行实时远程传输至远程云服务集成系统，供远程专家使用，同时监测远程云服务集成系统数据，当更新了作业指令，该系统将云端最新指令传输到地面软件系统；

井场实时视频系统：井场实时视频系统包括安装在井架上的摄像机以及井场上空飞行的无人机；井架摄像机负责对井口现场的施工视频进行实时记录，无人机负责对井场的整体状态进行记录，二者录制的视频经井场视频系统实时传输到远程云服务集成系统中，作为远程决策系统中视频监控模块的数据源；

远程决策系统：该系统获取井场测井数据流后，结合相关地质、邻井和地震数据，利用地质导向软件进行分析和处理，专家根据该系统处理结果，形成下一步作业决策指令，后通过指令下传云服务模块将指令传至远程云服务集成系统；当井场出现异常时，专家可通过视频监控模块排查问题；该系统主要包括实时WITS/WITSML数据处理与监控模块、视频监控模块和指令下传云服务模块，

远程云服务集成系统：远程云服务集成系统是各项云服务及各软件的集成与入口，负责鉴权与授权云服务、配置管理云服务、日志管理云服务模块的集成，远程云端的各程序模块及服务均集成进入远程云服务集成系统；远程云服务集成系统同时是各项服务的登陆总入口，各项服务通过统一的总入口分别进入各自的具体功能；另外，远程云服务集成系统负责相关数据的存储、管理、数据处理及井场数据可视化功能；

所述系统的操作步骤如下:

1.根据相关权限管理规定，权限管理员通过鉴权与授权云服务系统为地面软件系统、井场实时视频系统、远程决策系统、配置管理云服务模块、日志管理云服务模块分配具有不同权限的账号密码；对应的井场工程师，远程基地专家，配置管理员，日志管理员得到账号信息后可登陆相关系统工作；

2.配置管理员登录配置管理云服务模块，根据井作业要求，生成配置文件，保存至远程云服务集成系统，配置文件包括：地面传感器配置文件、软件系统的配置文件、显示模板配置、测井仪器库配置、默认的仪器参数配置、仪器功能测试配置文件、仪器刻度文件配置、单位制配置文件和泥浆解码算法配置文件；

3.井场工程师登录地面软件系统，利用地面软件系统下载模块从远程云服务集成系统获取各种配置表，连接绞车传感器、压力传感器和悬重传感器，利用地面传感器配置文件对三种传感器进行配置，利用软件系统的配置文件、显示模板配置、测井仪器库配置、单位制配置文件以及泥浆解码算法配置文件对地面软件系统中系统参数进行初始化配置，井场工程师使用通讯电缆线将地面软件系统连接至待下井钻具，利用仪器参数配置、仪器功能测试配置文件、仪器刻度文件配置对带下井钻具进行初始化配置，配置完成后拆除通讯电缆线，完成工程前的系统配置和仪器配置工作；

4.井场工程师安装井架摄像机用于监控钻台作业情况，在井场上空部署无人机用于监控井场整体情况，并通过电缆或者无线路由连接至井场实时视频系统,利用无线路由以及UDP通讯协议将井场实时视频系统连接至远程云服务集成系统，远程基地专家通过远程决策系统中视频监控模块，从远程云服务集成系统中获取实时视频流，监控钻台以及井场实时工况；

5.钻井前，井场工程师运行地面软件系统，地面软件系统将系统各模块运行日志，包括：普通记录日志，错误日志，警告日志，通过井场随钻测井实时数据传输系统上传日志至远程云服务集成系统，日志管理员登录日志管理云服务模块，日志管理云服务模块实时从远程云服务集成系统实时获取地面软件系统的各模块运行日志，日志管理员利用日志管理云服务模块生成系统运行报告，将报告提交给远程基地专家，远程基地专家查看系统运行报告，确认软件运行正常、配置无误后通知井场工程师可以进行钻井作业；

6.钻井作业时，地面软件系统将压力传感器的压力数据通过内置的压力解码模块得到测井数据，该数据依据WITS/WITSML协议通过网络传输至远程云服务集成系统，远程决策系统实时从远程云服务集成系统中获取数据流后进行解析还原为测井数据，远程基地专家结合地质数据对测井数据进行分析，利用指令下传云服务生成作业指令文件，该文件记录下一步井眼轨迹调整方案参数，通常包括井斜参数和方位参数；指令下传云服务将指令文件传输至远程云服务集成系统，地面软件系统从远程云服务集成系统中自动实时获取最新指令文件；井场工程师收到最新指令文件后，根据指令文件内容进行下一步施工作业。