壓裂技術(shù)是低滲透油氣田勘探開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)，特別是在致密油氣層的開(kāi)發(fā)中發(fā)揮了重要作用。傳統(tǒng)的技術(shù)支撐模式是技術(shù)人員到壓裂現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)處理問(wèn)題和優(yōu)化方案。由于油田壓裂屬野外作業(yè)，地方偏遠(yuǎn)、交通不便，且自然環(huán)境惡劣，技術(shù)人員上井要產(chǎn)生出差費(fèi)用，并且，存在一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田自主研發(fā)的壓裂曲線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)人員在辦公室內(nèi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓裂過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和決策支持。壓裂曲線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)。

 首先，位于壓裂現(xiàn)場(chǎng)的儀表車內(nèi)的計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232 串口采集到壓裂作業(yè)的排量、濃度、壓力等數(shù)據(jù)參數(shù)；然后，壓裂數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸一體機(jī)（簡(jiǎn)稱一體機(jī)）從壓裂儀表車計(jì)算機(jī)獲取數(shù)據(jù)參數(shù)，經(jīng)防火墻驗(yàn)證后，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳入油田網(wǎng)絡(luò)，存入基地服務(wù)器；最后，將數(shù)據(jù)參數(shù)推送至專業(yè)軟件，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)方式進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓裂現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程決策指揮。

1 一體機(jī)的設(shè)計(jì)

一體機(jī)是壓裂曲線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備，由硬件設(shè)備和現(xiàn)場(chǎng)客戶端軟件組成，其作用是采集壓裂現(xiàn)場(chǎng)的曲線參數(shù)、語(yǔ)音等重要信息，并傳輸至基地服務(wù)器。

一體機(jī)的設(shè)計(jì)，需要實(shí)現(xiàn)以下功能：一是，在不具備有線通訊條件的井場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊功能；二是，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能；三是，在壓裂作業(yè)中斷時(shí)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾裕凰氖?，在不影響?shù)據(jù)傳輸速度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音傳輸功能；五是，使一體機(jī)能夠輕便易于攜帶和操作，從而提高一體機(jī)在壓裂現(xiàn)場(chǎng)的適用性。

基于以上考慮，將一體機(jī)設(shè)計(jì)為一個(gè)加厚的筆記本電腦，由筆記本電腦、采集連接線、2 個(gè)無(wú)線模塊和現(xiàn)場(chǎng)客戶端軟件集成。筆記本電腦用于采集接口軟件的運(yùn)行；采集連接線為一根USB 數(shù)據(jù)線，用于連接一體機(jī)和壓裂儀表車計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)一體機(jī)對(duì)壓裂儀表車計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)共享；2 個(gè)無(wú)線模塊中的一個(gè)與筆記本電腦連接，實(shí)現(xiàn)與基地服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，另一個(gè)連接IP 電話，實(shí)現(xiàn)與基地之間的實(shí)時(shí)通訊。同時(shí)，一體機(jī)還配備了信號(hào)放大天線，以確保信號(hào)的順利傳輸；機(jī)箱采用與筆記本電腦尺寸相同的合成材料制作，總重量約為6kg。

2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

2013 年初，一體機(jī)開(kāi)始在長(zhǎng)慶油田進(jìn)行試用，截至2013 年底，累計(jì)傳回1 187 層（段）的壓裂數(shù)據(jù)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)與油網(wǎng)服務(wù)器接收數(shù)據(jù)時(shí)間的對(duì)比，壓裂曲線數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)2～5s，滿足生產(chǎn)要求。同時(shí)，從應(yīng)用情況看，一體機(jī)操作簡(jiǎn)單，USB 數(shù)據(jù)線直連方式方便了與儀表車計(jì)算機(jī)的連接，不影響壓裂現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，并且，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性，不受野外工作環(huán)境的影響。

作為壓裂遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的前端重要組成部分，一體機(jī)現(xiàn)場(chǎng)試用效果良好，目前，正在長(zhǎng)慶油田逐步推廣應(yīng)用。同時(shí)，壓裂數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸一體機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)用也可為其他油田的數(shù)字化應(yīng)用提供借鑒。