钻井作业中心的功能可以被认为是两个层面。
第一个是基础能力,这是支持更高级别流程的先决条件。
这涉及对支持远程24/7作业相关的来自多个来源的数据的持续管理和质量保证。如果远程参与者要在进行中的流程中承担直接、主动的角色,这些数据必须是值得信赖的;否则,陆上角色不可避免地会变得次要。
建立和维护这种能力带来了重大的组织挑战。这种高水平的可靠性和质量保证通常涉及一个24/7配备人员的设施,用于监测数据采集、传输和聚合服务,这些是中心的命脉。
维持24/7陆上作业成本高昂且越来越难以配备人员。通常,公司通过从单一枢纽支持多个作业或将服务外包给可以整合多个客户服务的供应商来寻求规模经济。服务公司交付的系统为客户提供了经过验证的解决方案。然而,这种方法带来了自身的局限性。跨公司的工作流程必须应对合同、文化和等级障碍。此外,尽管在制定作为公司间更大兼容性基础的标准方面取得了进展,但集成架构仍然依赖于公司特定的应用程序和数据流,因此该系统在数据架构的非常低的层面上才是供应商中立的。

标准------数据与架构
第一代钻井作业中心导致了井信息传输标准(WITS)的开发。90年代末实时数据服务的增长导致了对标准的重新关注和WITSML的开发,它建立在先前的WITS工作之上,并更新以符合广泛用于互联网数据传输的可扩展标记语言(XML)标准。Statoil的内部DART倡议及其与BP和Baker Hughes在BEACON作业中心的联盟是WITSML的前身。
WITS本质上是一种数据传输格式。WITSML包括支持系统之间通信和交互的协议;即应用程序编程接口(API)。原则上对WITSML的承诺并不能保证来自不同来源的系统之间的即插即用兼容性。该标准仍在发展中,拥有应用程序集成架构的软件公司必须在基于标准的解决方案和能提供所需效用并赋予其竞争优势的专有功能之间取得平衡。采用这种系统可以立即带来功能上的收益,然而,它损害了兼容性和可扩展性。在致力于使用WITSML的作业者中,最近的趋势是更多地控制实时数据架构,并使用供应商中立的解决方案进行查看、聚合和存储数据。由此产生的架构可能在很大程度上由供应商产品组成,但整体设计和演变由作业者拥有。
Statoil、BP和沙特阿美似乎正在承担更多内部实时数据架构的所有权和控制权。WITSML的第二波采用也反映了标准本身的成熟,使其能够实施更高级别的流程。
更高级别的流程
一旦基础能力到位,就可以配置数据流和应用程序以支持更高级别的工作流程或流程。这些可以分为两类。
第一类是利用实时数据提高钻井过程本身的效率。最明显的机会是监测和早期发现故障事件或跟踪钻机性能。这些流程是第一代中心的核心,但在最近的案例研究中不太普遍。利用实时数据进行钻井优化的更雄心勃勃的尝试通常涉及维护技术模型或模拟以进行自动分析和预测。这种方法在Amoco第一代作业中心的关键井设施中非常突出。更复杂的技术模型和计算机程序可用于第二代战略,并用于钻探具有窄设计公差的复杂井,如雪佛龙的墨西哥湾和壳牌的墨西哥湾及埃及的油井。ConocoPhillips的eDrilling战略似乎是对使用钻井模拟进行性能优化和预测的最雄心勃勃的承诺。
第二类更高级别的流程是在多学科协作工作流程中使用实时数据。最引人注目的例子是地质导向,在地质评价和方向控制之间存在非常高频率的反馈。通常这涉及基于团队的决定,使用各种数据类型和大屏幕显示。这些可视化环境在2000年代初或多或少独立出现,使用专用硬件,并在解释或规划会议中取得了不同程度的成功。随着设备成本的下降和集成工作流程变得更加完善,最近协作和可视化区域已被纳入或与钻井作业中心相连。
除了为作业提供直接支持外,作业中心集中信息和专业知识还可用于培训和知识管理目的。这在偏远地区限制了在职培训机会的情况下特别有益。这种方法的一些明显优势是:
专家可以指导经验较少的人员。专业知识不仅在于人们知道什么,还在于他们在特定环境下利用知识、经验和直觉做了什么。转移这一专业知识方面的最好方法是参与过程并看到它的应用。
降低HSE风险
如果参与多项作业,接触到罕见或关键事件的机会增加,从而加速学习
最佳实践可以以更直接和一致的方式应用,并根据快速增长的经验和知识库进行更新
几家作业者的钻井作业中心战略都包括知识管理角色。Statoil开设的地下支持中心,具有全球职责和驻场专家人员(为期六个月的轮岗任务),值得注意。
组织与行为变革管理
改变工作方式被证明是一项具有挑战性的任务。这在第一代钻井作业中心的历史中是显而易见的,并且被认为是Amoco中心消亡的重要因素。关于第二代战略的几份报告证明了抵制变革的重要性以及管理这种变革的重要性。随着组织心理学家和变革管理专家参与到战略开发中,以及专门讨论该主题的论文的出现,这个问题的日益突出变得显而易见。第二代战略通常包含一种结构化的方法来管理组织变革和行为变革。
技术变化迅速,因此很难维持基于技术的竞争优势。然而,组织变革是一个渐进且有纪律的过程。这带来的一个有趣推论是,那些成功过渡到涉及虚拟协作的新工作模式的公司,将在经验因退休而流失、新资源通常位于偏远和挑战性环境中的商业环境中,发现越来越多的机会来更高效地运作。
第二代钻井作业中心现已根深蒂固,成为使用多学科虚拟团队管理和支持远程作业的新工作流程不可或缺的一部分。赋能技术已经成熟并经过验证。组织挑战是巨大的,然而,几家公司现在在适应这种新工作方式方面拥有丰富的经验。随着技术的不断发展和掌握协作工作技能的青年专业人士进入劳动力市场,虚拟团队支持现场作业的机会可能会增加。