“贪吃蛇”系统为中海油服参与高端技术服务市场竞争增添重磅砝码

近年来，国内油气藏开发如火如荼，但是想要解锁地下复杂油气藏，需要世界上最先进的油气勘探开发技术——随钻测井及旋转导向钻井技术。中海油服经过多年不懈努力，成功研发出该项技术，成为国内最先进行商业作业的拥有自主知识产权的随钻测井及旋转导向系统（形象地称之为“贪吃蛇”系统），填补了我国在这一关键领域的技术空白！

“贪吃蛇”系统为中海油服参与高端技术服务市场竞争增添重磅砝码

贪吃蛇”系统就出自中海油服之手

在日益复杂的勘探环境及激烈的市场竞争中，研发出高尖端的贪吃蛇系统，对于油气藏勘探开发至关重要。中海油服油田技术研究院院长尚捷带领研发团队历时8年，从零开始，经历科研样机、工程样机、实钻试验等过程，终于在2015年迎来该套系统的首次海上试作业成功。

目前，“贪吃蛇”系统已经在渤海、东海、南海以及陆地市场广泛应用，累计作业井次超过100口，进尺超过10000米，并创下多个“第一”，成功实现了从研发到产业化推广的跨越，创造了巨大的经济价值。拥有完全自主知识产权的“贪吃蛇”系统为中海油服今后参与高端油气勘探开发技术服市场务竞争增添了重要砝码。

高尖端勘测系统背后必然有一系列高精度软硬件系统的支持，小编将带您看看里面的“门道儿”。

说到数据采集监控，聪明的小伙伴是不是已经想到了该系统肯定使用了LabVIEW。中海油服蒋荻南工程师一语中的地指出了LabVIEW的用途："使用LabVIEW帮助工程师更专注于泥浆脉冲信号处理、解码算法以及深度测量算法的开发。"

“走遍中国”关于“贪吃蛇”的报道中LabVIEW惊艳出镜

除了LabVIEW，还有什么？请继续往下看。

高尖端系统背后的配套支持

“贪吃蛇”系统的地面系统中负责监控的一个非常重要的部分是随钻嵌入式处理单元（以下简称EPU），因为它同时承担多项采集测量处理任务和系统通讯任务，是整个地面系统的核心中枢。

EPU主要负责两大任务：一、对泥浆脉冲遥传信号进行实时采集、处理和解码；二、对钻井深度进行准确的实时测量。一旦EPU不能正常工作，无法获取实时深度数据和泥浆脉冲遥传数据，“贪吃蛇”系统将陷入瘫痪状态，随钻仪器获取的数据将成为一串毫无意义的“0”和“1”，旋转导向系统也将无法实现精准的方向控制。

EPU在地面系统中如此重要，其硬件系统搭建也必然不那么简单。泥浆脉冲遥传信号和大钩载荷信号均存在着大量的环境干扰，开发能够有效滤除这些环境干扰，还原原始信号的处理算法是整个EPU研发过程中最大的挑战，具有相当的复杂性。因此，需要一套性能强大、工作稳定可靠、开发简单快速的实时嵌入式系统作为EPU的核心，以减少开发工程师在硬件相关方面的投入，将有限的资源集中在处理算法的开发上。

因此，中海油服选择NICompactRIO作为随钻嵌入式处理单元的核心，利用其强大的处理能力，实时性能，快速开发特性，以及坚固性和可靠性，工程师们可以更专注于泥浆脉冲信号处理、解码算法以及深度测量算法的开发。

这里有必要分享下NI随钻地面系统嵌入式监测处理单元阵容：中海油服使用NILabVIEW及相关模块结合NICompactRIO及相关数据采集模块开发了一套随钻嵌入式处理单元，采集钻井现场安装的泥浆压力传感器、深度编码盘、死绳传感器、钩载传感器和泵冲传感器信号，经过处理后得到泥浆脉冲遥传数据和钻井深度数据，传送给上位机进行后处理。

贪吃蛇系统必备地面配套支持

EPU这么重要，到底是怎么工作的呢，下面我们一起了解下。

现场的深度、泥浆压力、钩载、死绳和泵冲传感器信号进入进入EPU，经过安全隔离栅隔离、信号调理板调理之后，送入cRIO的数据采集卡，由FPGA对数据进行采集，得到的数据经过CPU处理后，通过LAN传送给上位机。同时，上位机通过cRIO的中转，通过RS485总线与司钻显示器和DBC中控（井下仪器控制器）进行通讯，驱动指令下传装置的电磁阀，进行指令下传。

系统架构如下图所示：

随钻地面系统框架

在贪吃蛇的研发过程中，NI也有幸成为默默贡献的幕后功臣之一。显然，目前为止，“贪吃蛇”已经成为了中海油服一张亮丽的名片，将为推动我们油气勘探开发贡献重要力量！

关于中海油服

中海油田服务股份有限公司（简称中海油服，ChinaOilfieldServicesLimited或COSL）是亚洲最具规模的综合型油田服务供应商。服务贯穿海上石油及天然气勘探，开发及生产的各个阶段。业务分为四大类：物探勘察服务、钻井服务、油田技术服务及船舶服务。公司共运营和管理物探勘察船13艘（支）;钻井装备57座（包括36座自升式钻井平台,12座半潜式钻井平台,3座生活平台,6套模块钻机）;近海工作船舶130多艘;拥有自主研发的随钻测井、旋转导向、钻井等超过430台套先进的测井、泥浆、定向井、固井和修井等油田技术服务设备。公司的服务区域涵盖中国海域，并拓展至东南亚、中东、美洲、欧洲、非洲、远东六大区域，覆盖全球30多个国家和地区。