远程井场支持（定稿）_井场防火墙

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远程井场支持

石油行业正在经历一场理念变革。现在，为现场作业提供支持的专家再也不必非得亲临井场。为了及时提供专业技术支持，斯伦贝谢增加了作业支持中心的数量，使其覆盖全球各大战略区域，并涵盖各个专业领域。世纪80 年代早期，勘探开发行业采纳了一种可以使现场数据从偏远井场传输到其他区域进行评估和处理的技术。但直到20 世纪90 年代中期，随着互联网的广泛应用，这种传输方式才得以在全球范围内实现[1]。互联网遍及全球，并且采用标准化通信协议，因 此IT 工程师可以轻松配置用于数据传输的场所。尽管如此，当时昂贵的IT成本以及业界因循守旧的惰性却限制了这种能力的发挥。当前，这种与成本相关的障碍已经不复存在，钻井和作业观念正经历着演变，变化正在悄然地发生着。

经验丰富、能够解决当前的勘探开发难题的专家数量有限，这是推动上述变化的动力之一。在这种情况下，需要加速培训新人并培养他们与现有专家开展知识交流的能力。不仅如此，常规工作方式对专家而言是一种障碍：派专家到井场不仅耗费时间，耗费资源，而且还可能引起旅途和井场相关风险。同时，在一个井场开展作业的专家也很难兼顾其他井场的项目。

另外一个棘手问题与油气开采日益增加的复杂性有关。例如，在一项作业过程中可能需要岩石物理、地球物理和油藏工程方面的专业技术，但要想真正在每个井场都配备这些学科的专家是不切实际的。以 20 世纪 80 年代和90 年代所开发的技术为基础，远程支持为所有井场配备必要人员提供了一种切实可行的方法[2]。

斯伦贝谢是远程支持业务的先驱，并且继续致力于这项技术的研究和开发。OSC 作业支持中心就是远程支持理念的重要延伸。OSC 作业支持中心位于全球各战略区域，配有多学科专家小组。这些多学科专家小组具有与被支持区域相应的作业经验。这些支持中心是全 球支持网络的核心，将人员和公司的知识管理系统有机地结合在一起。

在其他地区开展作业的斯伦贝谢专家也拥有丰富的专业领域知识和工作经验，他们在解决某些特定井场难题方面能够发挥很大的作用。一旦OSC 团队有需求，他们就可以通过同一个全球支持网络提供专业技术支持。

需要利用专用硬件将钻井设备与支持网络相连接。井场数据被传输到托管环境下的安全服务器中[3]。这些服务器对用户浏览数据具有严格的安全控制和管理控制。不管数据是由卫星传输，还是由诸如光纤之类的电缆传输，数据传输对局部损失及不稳定传输速度都很敏感。为了避免数据损失及减少不稳定性，服务器中的软件将自动验证和缓冲信息，查询丢失的数据包并自动从井场服务器中重新发送数据[4]。

在OSC 中心，来自各井场的信息被呈现在多个计算机显示屏中，从而有助于一个专家同时为多个井场提供支持。除了监测之外，当前还有一部分作业可以自动开展或通过远程控制进行。OSC 支持使作业质量优化成为可能，即使在常常出现意外事件的高频度钻井作业阶段也是如此（右图）[5]。

关键绩效指标。2006 年，墨西哥OSC 中心通过从陆上向墨西哥湾地区的工程师提供经验支持而减少了服务质量问题（黑色）。现场工程师（FE）数量（蓝色）增加了40%。OSC 服务请求的数量（红色）表明全年度的钻井活动不断增加。

本文对一些可以利用远程支持提高作业质量、降低井场风险及为现场人员提供经济有效的替代方案的背景进行了重点介绍。通过两个研究实例对不同服务领域提供的支持进行了介绍。在第一个实例中，作业人员依靠经验和合作解决一项高难度钻井作业所面临的难题。第二个实例着重介绍了加拿大、英格兰和苏格兰的专家与英国设得兰群岛附近开展海上作业的专家之间所开展的一项多方实时合作。专家提供更多服务

专家是公司重要的资产，其专业知识来源于多年的工作经验及整个职业生涯中所经历的严格培训。当前，由于需要由高级专业人员组成的多学科团队对高难度的勘探开发项目进行设计和实施，因此专业人员需求很大。尽管在尽力招募或对员工进行培训方面做了很多工作，但目前向现场提供专家服务仍面临一定的困难。远程支持为业界提供了一种解决方案：专家可以不必亲临那些位于偏远区域的井场就可以同时开展多项作业。当前应用已经十分普遍的协同技术能使多个区域的专家相互交流，以团队形式开展合作，并与各相关方保持联系。集中所有相关方的意见可以增进交流，加强了解，这在制定决策以及整个项目开展过程中非常重要。每个支持井场都配有训练有素的斯伦贝谢工程师及OSC 专家。其工作方式与NASA的任务控制中心类似。在NASA控制中心，大批具有专业技能的专家为太空宇航员的工作提供支持，而将整个专家组都送往太空是不切实际的（下图）。

^ 作用类似的控制中心。NASA任务控制中心（右）的多学科团队可以监测从国际空间站传回的多项实时数据。视频会议可以增进交流，有助于地面的多学科团队了解空间站的情况。斯伦贝谢的OSC 中心（左）和客户OSC 中心（上）与NASA任务控制中心的许多设计原则都是相同的（照片（右）由NASA提供）。

优化工作环境

对支持钻井作业的油田专家和作业人员而言，一种有效、合乎作业目的的工作环境至关重要。此类设施设计过程中必须考虑从中心位置获得支持的作业工作的类型及其他诸如团队规模、团队内学科组成及作业频率和持续时间之类的因素。为了确保最大限度地发挥效率，斯伦贝谢对其内部设施及那些为客户建造的设施组建了一个内部协作环境设计（CED）团队。CED 团队的一项重要任务是了解OSC 中心将开展的作业及所需技术。了解清楚之后才能将设计程序从理念付诸实施（下图）。人体工程学不仅考虑坐落位置和屏幕位置这些要素，而且还应考虑每个团队成员从事OSC 作业的过程及他们是如何与其他团队成员相互交流。OSC 中心中的每一项作业（包括井场监测、报告打印及客户会议等）都需要经过评估。

设计流程。CED 团队的工作流程涉及深入分析、创造性和人体工程学专业知识。这种流程能够研究各种替代方案，并逐步改进，以便获得最佳设计结果。通过这个流程，OSC 团队可确保所有考虑因素都能够得到分析。

一般OSC 工作流围绕着所需的合作水平开展工作。工作站可能按岛屿形式安排，为了优化各小组之间的交流，这些工作站通常是按学科分组。同时还考虑到电视和电话会议方面的要求，并将其结合到相应的会议室和工作站中。如果需要开展诸如深入的储层建模合作之类的任务，那么就需要在设计中考虑专业的三维可视化软件。在专为交流设计的环境中，要特别关注对噪声和各种干扰的控制。在一个较大的开放区域，可以通过在经常合作的同事之间维持视觉联系的同时保持一个私人工作空间做到这一点，也可以利用隔墙板、顶板和地毯削弱背景噪声影响，防止噪声在开放区域中传播（下图）。

阿伯丁OSC 中心的工作站配置。将工作站分组布置既有助于团队内部成员的紧密合作，又便于和邻近团队沟通。这种布局可以加快OSC 中心的支持作业和工作流程的进度。

由于在一天之内许多情况都会发生变化，因此，CED 团队对工作空间的设计进行了优化以方便24 小时内的支持作业。优化涉及换班、重复任务、工间休息、纸质文件处理、电话呼叫及坐在计算机屏幕前关注工作等（下图）。在详细分析工作任务和照明需求之后，CED 团队会提出若干光源建议：环境光照，向上照明（将天花板作为漫射体）、向下照明及工作面照明等。

阿伯丁OSC 中心工作站的人体工程学设计。作业人员可以在该工作站中方便地同时监测多项钻井作业。为了避免疲劳，设计人员对身体姿势和设备触及距离实施了优化。同时，该工作站还为诸如笔记本和电话之类的辅助设备及文书工作保留了空间（根据Pheasant S 的资料修改：Bodyspace ：Anthropometry, Ergonomics and the Design of the Work，第二版，伦敦：Taylor & Francis 有限公司，1996 年）。

为了能在全球范围内实现顺畅交流，在选择技术时需要综合考虑性能、兼容性、稳定性及易操作性等指标，对应用的软件和硬件实施标准化处理，这些都非常重要。采用统一标准可以减少因不兼容或培训等问题而导致的交流中断。不管OSC 中心是供斯伦贝谢还是供客户使用，在OSC 中心的设计期间都必须考虑标准化问题（下图）。

全球OSC 中心。大多数中心都位于地区中心位置，以便向这些地区提供支持，但部分中心（如Rosharon OSC 中心）为多个国家开展的作业活动提供支持。全球基础设施不仅使每个被支持地区都可以获得多学科专业知识，而且还可以为一些具体的难题提供专家支持。使用最好的仪器和工具

监测井场事件及提供远程支持、修井和控制作业过程中都需要数据支持。在大多数井场，用于解释井底环境的数据源自各种渠道，包括服务公司和钻井承包商等独立公司。必须综合考察分析这些数据才能了解事件的准确情况。例如，在防砂完井作业中，输入数据可能包含诸如组合位置和大钩负荷之类的钻机信息以及泵压、流速的实时信息，甚至还可能包含流体物性等信息（下图）。

钻井作业数据从钻机传送到桌面的实例。钻机传感器采集的信息由工作间内的一个网络箱传输。随钻测井和随钻测量数据由一个能够解码泥浆脉冲数据的高速处理模块处理。井场InterACT 硬件以不同格式接收钻机传感器和运行数据并实时将其转化成WITSML格式。随后通过钻机的通信网络将数据流传送到OSC 中心、客户办公室或漫游用户手中。

提倡提供井场数据的公司遵守井场信息传输标准（WITS），以便提高不同软件之间的数据共享能力。应

用WITSML规范可以进一步缓解数据共享问题，该规范采用了XML 编码，是WITS的一个延伸[6]。为了尽量减少数据损失和网络链接中断问题，斯伦贝谢开发了一种安装在井场的自动网络设备。因为这种设备外部结构像一个黑匣子，而且可以自动执行任务，所以被称为黑匣子。该设备适用于WITS与WTTSML格式及专用的数据格式。黑匣子可以输出安全、压缩后的WTTSML数据流。

一旦数据被压缩成安全的数据流后，就可以通过卫星网络或电缆网络远程下载这些数据。卫星网络和电缆网络的数据带宽不同[7]。数据带宽表示其在一定时间内所能传输的最大信息量，可以将其与道路通行能力作一个简单的类比。例如，一条道路的限速与网络数据速度相似，只是网络数据的速度单位不是每一单位时间内的距离，而是每一单位时间内的数据传输量，一般为比特/秒，现代网络速度一般可达千兆比特/秒。道路中的车辆数量相当于被传输的数据体，如果数据总量超过网络传输能力，那么就将出现交通阻塞。正如可以利用提高限速或增加车道解决交通阻塞问题一样，提高网络速度以及增加网络线路同样可以减少网络阻塞。

与大型或远程钻机的通信大多数是依靠VSAT卫星实现的。VSAT通信速度曾经只有64 Kbps，但如今却已经超过了512 Kbps[8]。尽管这样的速度足以实时传输大多数井场数据，但却无法满足许多新型井眼成像仪需要的数据传输速度，也无法传输有线钻杆产生的海量数据。有线钻杆的井场带宽要求达到10 Mbps[9]。光纤网络具有出色的数据传输能力，可以轻易达到10 Mbps的速度，并能够经济有效地支持数倍于10 Mbps 的速度。老井场及大多数陆上钻机要么通过地面网络联系，要么通过光纤网络联系。现在，混合通信技术的应用日益增多，从而在24小时的工作时间内实现性能与成本的平衡。不管采用哪一种通信方法，都可以通过分布在全球各地的服务器中心接收数据。这些服务器的网络能力足以支持其各自区域的所有数据流。欲进入斯伦贝谢InterACT 连接、合作和信息系统等，用户必须登录服务器，根据数据所属公司的规定获得授权。InterACT 系统利用各种安全技术控制数据访问，包括128 位安全套接字层（SSL）加密、二进制数据压缩以及防止恶意攻击（如跨站点脚本攻击）的专用安全工具[10]。周密规划优化钻井实例

在挪威北海海域的几个油田中，储层生产导致地层压力下降，白垩岩层出现压实现象[11]。当压实作用引起的差异运动导致套管剪切时，就可能对这些油田中的井筒造成破坏。某作公司已经找到了一种可以延长生产井寿命的方法，就是在套管剪切之前使周围地层产生更多的侧向移动，可以通过增加现有井筒直径达到这一点。再入已钻井眼时，扩大井筒的能力有时受上部套管尺寸的制约。因此，需要利用一种可以穿过狭窄的上部套管并往下进一步扩大井筒的技术。尽管可以利用井下扩眼技术增大井筒直径，但在钻井过程中应用该技术却易于加大振动和冲击[12]。而且，该技术一般涉及两步：先钻出一个狭窄剖面，然后进行井下扩眼。尽管随钻井下扩眼可以节省大量钻机时间，但却会引起其他钻井问题[13]。

作业人员曾试图对该区域实施钻井和井下扩眼联合作业，但并未成功。所报告的大多数问题都与白垩层钻井作业所固有的状况有关，如由卡滑引起的高度振动[14]。在不得不多次将钻机起出井眼之后，钻井承包商决定分别实施钻井和井下扩眼作业。

在试图对下一口井实施钻井和井下扩眼联合作业时，斯伦贝谢将一个专家组集中到了阿伯丁OSC 中心内。此外，来自LYNG 钻井公司（斯伦贝谢的子公司）和史密斯服务公司的专家也与斯伦贝谢专家组开展了紧密合作。该研究实例记录了他们的研究工作。

专家团队的钻井优化工程师和钻头工程师先对包括客户提供的邻井资料在内的所有现有相关信息实施了全面分析。斯伦贝谢知识管理系统中的具体信息为作业人员提供了大量有价值的其他类似钻井环境下的井下扩眼作业信息[15]。

根据研究结果，斯伦贝谢确认冲击和振动是两个最重要的井底问题。优化钻头和井下扩眼器之间的平衡和相互作用将会缓减这种冲击和振动。根据 LYNG 钻井专家和史密斯服务公司井下扩眼器专家的意见，对底部钻具组合（BHA）进行了重新设计。

OSC 团队知道即使在优化了BHA的条件下冲击和振动仍将是个难题，因此，位于阿伯丁作业中心的钻井专家对整个钻井项目实施了监测。钻井作业过程中并未出现重大问题。但即使出现问题，专家的支持也可以确保不会损失宝贵的时间。

在对所有现有数据实施详细的分析之后，在多区域专家的合作及整个钻井作业过程中持续的支持下，这口新井仅用了两次起下就同时完成了钻井和井下扩眼作业。远程试井实例

设得兰群岛位于苏格兰北部大约100英里（160公里）处。在该区域作业的一家加拿大公司与AGR 石油服务公司签订了合同，授权其钻进和管理该群岛东北部（该油气区的恶劣气候条件严重制约了开采作业）的一口评价井。

该项目本身就面临一些技术难题：试井设计必须遵守北海的规定，而且根据邻井资料分析，设计还必须考虑较大的储层压力和流量变化范围[16]。同时，邻井数据也使AGR 公司对射孔作业后洗井程序的效率有些担心。此外，设计油管柱和地面测试系统时必须考虑使井口流压保持在泡点之上。

此外，还应考虑通信方面的因素。作业公司、AGR 公司和测试服务公司在加拿大、伦敦和阿伯丁都有办公室，因此，必须确保每个区域都可以获得数据，这要求实现多个多路通信技术，使数据传输和通信都能以最快速度进行。

斯伦贝谢利用ArchiTest软件通过多项地面测试设计开展了多相流动水动力模拟[17]。模拟参数包括通过试井装置的最大期望流速和压力损失。模拟结果符合AGR 公司的技术规范。斯伦贝谢拟定了一个包括中途测试的两层测试系统。中途测试所用设备包括IRIS 智能遥控作业系统的复式阀工具、补偿石英压力计、油管传输射孔和海底及地面设备（下图）[18]。

地面测试设备。试井是一项复杂、很有挑战性的作业。试井在不断变化的环境下进行，因此需要选择合适尺寸的设备，并妥善考虑设备在不同温度和压力条件下的安全性、排放能力和流动系统。对于海上作业而言，常见的地面试井系统包含500多个合格组件，这些组件通过一个临时完井管柱与储层相连。完井管柱可以使油气流往地面后与井口对接（左上）。分离器（右上）的作用是将多相流动转换成油、水和气，以便单独测量。EverGreen燃烧器（左下）用于处理多余流体。

诸如即时通信和电话视频会议之类的实时通信工具只能部分解决AGR公司在多个国家同时利用试井数据这一难题。斯伦贝谢分析软件可以在开展其他工作的同时使数据直接外输，这样在刚开井时就可以进行动态评估和模拟工作，从而减少了钻机时间，增加了动态评估时间。

为了能够快速应对测试程序的变化，AGR 公司要求进行不间断监测，并可随时获得专家支持。阿伯丁OSC中心为了满足AGR 公司的这一需求进行了专门配制，包括为该项目指派专业人员和专家，并建立全天二十四小时的轮班制度。为了安全传输数据并对数据访问进行不同程度的控制，专家组采用InterACT 通信系统，使远离井场的各相关方也能监测工作进展。

在完井之后开始射孔之前，阿伯丁OSC 中心的数据采集专家对DART海上数据采集和报告系统的软件设置、传感器系数和数据传输设置远程启动了质量控制检测流程。这套系统安装在井场，用于采集井底和地面测试数据并将这些数据传送到InterACT 服务器。随着各种数据的获得，相关方开始从阿伯丁、伦敦和加拿大同时监测试井作业。尽管射孔作业是在工作时间以外进行的，但试井专家和相关方仍然通过安全的InterACT 连接从家中监测到整个作业过程。同时，阿伯丁的OSC 作业专家也监测了试井过程并与现场人员保持联系，确保作业的顺利进行。

射孔作业完成之后，考虑到初始流动阶段的卸载进度及按照北海规章要求，作业公司在监测过程中关闭了油井。作业公司根据试井程序要求继续采集初始压力恢复数据。直到第二天，当加拿大和英国的关键人员继续实施远程监测时，才再次开井。

在主要流动阶段，AGR 公司的技术人员参加了在阿伯丁举行的一次会议，与OSC 技术人员一起对油井动态进行了讨论。在利用分离器获得多个台阶状产量变化后，斯伦贝谢的油藏工程师利用实时生产数据实施了正演模拟。技术人员利用不稳定流动分析技术对表皮因子和渗透率做出了较为准确的预测。

根据实际的分离器流速测量数据、不同油嘴尺寸下的井口压力数据以及完井管柱图，工程师计算了井底流压（BHFP），随后利用垂直流动特征关系外推，计算出不同油管尺寸下的井底流压。作业人员通过绘制实际流速测量图和计算的BHFP数据对地层参数进行交叉检验，从而生成一个理论向井流动动态关系（IPR）图。IPR曲线与油管柱流速分析数据共同被用于验证储层流动动态（下图）。

向井流动动态关系。可以利用NODAL 产量分析方法评估具体系统内的多个离散点。分析人员通常可以通过结合向井流动和垂直举升流动动态，利用试井数据准确预测油井的生产动态。

在考察主要压力恢复期的油井实际动态之后，AGR 公司考虑将试井程序延续至达到作业目标为止，但这一措施将会增加项目成本[19]。随后，根据预期的储层参数和流动阶段的解释结果，斯伦贝谢建议对压力恢复进行正演模拟。

模拟结果令人鼓舞，从而使AGR 专家对测试作业的成功完成充满信心。最终不仅使作业公司节省了6 个小时的钻机时间，而且还按计划圆满完成试井作业，实现全部目标。数据被传输至模型和解释软件，而且整个过程中可以随时获得专家支持，这两个因素为作业公司节省时间做出了贡献。新业务投入应用

2007 年底，斯伦贝谢为其得克萨斯州Rosharon的防砂业务（SMS）建立了一个OSC 中心。在该中心启用之前，要想使所有SMS作业区域都配有现场专家难度极大。此外，SMS市场不断扩大，出现许多新业务区域，增大了对专业技术的需求。显然，需要利用实时技术充分利用公司共享全球信息和专业知识这一传统。

为新业务区域提供专业知识非常重要。Rosharon OSC中心的专家现在就可以提供这种支持。为了使他们的介入正规化，OSC 团队建立了一个四级工作流程，包括作业前规划、为现场需求提供资源、在监测及干预过程中提供专家指导以及总结经验教训（前一页，左下图）。这个四级工作流程是一套积极主动的支持方案：在作业开始前便确定技术难点；在专家的指导下，现场人员可以更快地发现意外事件，并及时解决问题或减轻其影响。

四级SMS 工作流。防砂服务（SMS）中的四个级别分别侧重作业分析、现场支持、实时监测和干预及交互式指导和培训。这些工作流有助于开发新的防砂应用作业、减少服务质量事件数量及降低其严重性以及为优化动态提供帮助。在每个阶段，全球各地的专家都与井场作业工程师互动，为其提供指导并共享有价值的信息。

将新技术引进到现场时，开发该技术的专家主动参与到该技术的应用中，为作业人员更快地了解仪器性能及为设计优化提供帮助。有鉴于此，来自斯伦贝谢工程、制造和维护部门的相关专家在新仪器试验过程中利用Rosharon OSC系统采集可能加快仪器商品化时间的信息。自Rosharon设施投入使用以来，受其支持的现场区域数量和作业数量迅速增加，其中涉及该系统的所有四个级别（下图）。

Rosharon OSC 作业。自2007 年8月启用以来，Rosharon OSC 中心引进入四级工作流，为全球各地的防砂作业提供支持。截止2008 年年底，专家团队共提供了57 次同行审查会议（蓝色），49 次现场支持（绿色），8 次监测作业，45 次干预（总计53 次，紫色），以及11 次指导和培训课程（棕色），所有这些都有助于提高现场团队的经验水平。

未来的发展

远程支持为油田项目提供了更多的专业技术。近30 年来，远程技术已经发展到任何现场都可以从全球任何地区获得支持的水平。目前，许多公司都已经在其电子邮件和电话工作流中纳入了即时通信服务。这是另外一种可以加强井场项目相关部门之间交流的方法，是缩短项目周期、实现预期目标的一种可靠方法。

尽管视频会议可能会因为用户和企业软件的统一而很快得到更多应用，但截止目前，这种通信媒介并未被广泛采纳。公司视频会议系统的成本极高，且极为复杂[20]。

然而，那些专门为用户而开发的网络摄像头则既便宜又容易操作。网络摄像头可以用于记录个人资料，现有技术可以使其开展一对一会议及六方会议。通过应用诸如OfficeCommunicator 和Lotus Sametime之类的软件，这一简单方法正在成为企业工作流程的一部分。目前，网络摄像头已经集成在许多笔记本电脑甚至上网本中，因此全球各地的现场工程师可以利用他们所熟悉的即时通信工具分享经验和观点。

同时，视频发布技术也正在快速发展[21]。互联网上的社交场所如广受欢迎的YouTube 和Flickr网站允许用户上传他们的视频和照片，并利用网站专用的合作技术共享这些视频和照片。在安全的企业环境中，这种能力可能造就一种革命性的工具，从而快速传播最佳实践并为动态评价提供帮助。

例如，在未来的油田环境下，工程师可以登录知识管理系统，查找与裸眼井砾石充填相关的信息。查找结果包括技术报告、公告牌、博客及一些如何与现场专家联系的信息。同时，工程师也可以接收一些包括培训记录和专家访问之类的视频信息。

如果说在过去十年业界重点关注数据管理方面的问题和机遇，那么未来十年业界将会重点关注知识管理（下图）。勘探开发行业的数据来源多种多样。当前，所面临的挑战是如何充分利用这些数据。智能自动系统可能是一种可使现场用户充分利用合作系统内数据的有力方法。假设一口井正在进行钻井作业，一位OSC 钻井工程师为其提供支持。在油井可能遭遇井漏风险的情况下，软件可以快速发现风险并为钻井工程师和井场的其他工程师提供知识管理系统中的相关信息。同时，系统还可以发现具有相关经验的技术人员。利用诸如多路即时通信之类的合作工具，钻井工程师可在OSC 中心、现场工程师、推荐的专家及必要的其他决策人员之间召开网络会议。

斯伦贝谢知识管理系统。知识管理已经取得了很大进展，当前所采用的仪器可以对信息进行分类，并在斯伦贝谢所有员工之间实现信息共享。技术是促进合作的最主要的推动力量，其中视频是一种共享视可视化信息的新方式。同时，网络技术也在不断发展，为知识管理系统增加了新功能。

毫无疑问，最令人振奋的变化还未来到。除了数据、知识和合作之外，斯伦贝谢剑桥研究中心的科学家正在研究一种自动化技术，这种技术能够利用一系列传感器数据（尤其是来自钻头处传感器的数据）对钻井作业实施井底控制。该技术未来的一个方向可能是一些预编目标程序、具有自适应控制的井底钻具组合，能够根据预加载模型或实时模型对传感器数据做出快速反应。与飞机的自动导航系统相同，自动化响应系统能够处理大多数的钻井情况，仅在难度较大的情况下需要干预。初期试验应用结果表明自动化系统可以提高钻井速度。

并非只有石油行业界面临专家稀缺、需要提供全球服务支持的挑战。飞机引擎供应商劳斯莱斯公司也面临这一挑战。该公司开发了一个能够广

泛应用远程监测和干预的业务模型。该公司的作业人员从英国Derby的一个作业室中可监测全球各地3500 多架喷气式发动机，无论飞机在天上飞行还是停在地面上[22]。专业工程师根据传感器读数了解发动机状况，并根据现有及预计使用情况预测发动机的稳定性。公司在最佳时间主动地对发动机进行维护，以便最大限度地提高发动机的运行时间。为了能够继续向已经饱和的市场提供发动机组件，劳斯莱斯公司改变了其业务模式，除远程服务之外，以其他任何形式提供该业务都是不切实际的。

同样，汽车行业也彻底改变了车辆维护方式。设置在整个车辆系统中的智能传感器可以检测到潜在问题，并在需要维修时向驾驶人员发出警报。在车间，汽车技师利用专业计算机设备连接至车载计算机，下载传感器数据并随后读取软件所诊断的问题及问题产生的根源。在确定问题之后，系统自动出现一个软件建议的部件清单，以便用户订购。

井底仪器的自我诊断能力十分有限，可能需要完全拆卸后才能找出问题的根源。尽管仪器上安装了许多传感器，但所有传感器都是为提供油田相关数据而服务，并没有一个传感器直接报告仪器状况[23]。可以在地面管理配有报告仪器状况的计算机和传感器组件的仪器。仪器在井底时进行问题诊断和干预有助于延长井下仪器的运作时间，避免起钻作业。

例如，钻井工具可能报告其正处于过热状态，甚至还可能提供一个诸如卡滑之类的诊断。根据这些信息，司钻或自动钻井系统可以通过降低钻压或旋转速度进行干预。这些新功能将有助于作业支持中心对各地的所有在用仪器和工具进行监测，并扩展其服务范围。－MJM