衛(wèi)秀芬周文慶

1.浙江大學 地球科學系 （浙江 杭州310027）

2.大慶油田有限責任公司 采油工程研究院 （黑龍江 大慶 163453）

論提高采油工程規(guī)劃方案的質量

衛(wèi)秀芬1，2周文慶1

1.浙江大學 地球科學系 （浙江 杭州310027）

2.大慶油田有限責任公司 采油工程研究院 （黑龍江 大慶 163453）

闡述了在采油工程規(guī)劃方案編制中，采用“PDCA”質量環(huán)運行模式使質量管理體系貫穿于采油工程規(guī)劃質量形成的全過程。對采油工程規(guī)劃系統(tǒng)過程中單個過程及其之間的聯(lián)系和相互作用進行連續(xù)的控制，保證了采油工程規(guī)劃方案編制工作的順利實施，提高了采油工程規(guī)劃方案編制質量。

采油工程規(guī)劃 質量 “PDCA”質量環(huán)運行模式

質量管理[1-3]是企業(yè)內部建立的、為保證產品質量或質量目標所必需的、系統(tǒng)的質量活動。采油工程規(guī)劃是關于采油工程系統(tǒng)發(fā)展的總體設計，涉及油田的重要決策和經濟效益，規(guī)劃水平高低直接影響著油田開發(fā)效益。采油工程規(guī)劃的編制采用“PDCA”質量環(huán)運行模式來貫徹QE質量管理，采油工程規(guī)劃質量的控制包括規(guī)劃任務下達、規(guī)劃過程、領導審核、修改完善4個步驟，任務下達是保證質量的前提，規(guī)劃過程是質量控制的核心，領導審核是質量管理的關口，修改完善是改進階段提高質量的重要途徑。對采油工程規(guī)劃系統(tǒng)過程中單個過程及其之間的聯(lián)系和相互作用進行連續(xù)的控制，保證了采油工程規(guī)劃方案的質量，以大慶油田2010年采油工程規(guī)劃為例進行論述。

規(guī)劃任務下達是保證質量的前提

規(guī)劃任務下達相當于質量策劃，策劃是一種籌劃、謀劃，進行任何一項活動都從策劃開始。質量策劃是質量管理的一部分，質量活動也是從質量策劃開始的。

在規(guī)劃編制進行之前，同樣要進行采油工程規(guī)劃方案質量策劃，首先按照油田公司計劃規(guī)劃部下達采油工程規(guī)劃編制工作的安排，明確規(guī)劃方案編制指導思想和原則，突出規(guī)劃方案編制重點，確定規(guī)劃目標，之后結合安排意見，以書面形式形成采油工程規(guī)劃編制任務書，即完成了質量策劃工作。通過策劃，規(guī)定了采油工程方案所要達到的目標，明確規(guī)劃方案要完成的內容、完成時間、人員安排等。

規(guī)劃過程是質量控制的核心

規(guī)劃過程相當于實施過程。傳統(tǒng)質量觀關注的是產品本身，而現(xiàn)代質量觀關注的是創(chuàng)造產品的過程。每個過程都具有各自獨立的目標和計劃，有時會產生沖突。因此，為保證整體的協(xié)調運行，必須協(xié)調處理眾多相互關聯(lián)的過程，控制單過程及其各個節(jié)點上活動的質量，使所有過程尤其是關鍵過程都能達到高質量，以最佳的方式實現(xiàn)管理體系總體的質量方針和質量目標?？刂撇捎凸こ桃?guī)劃方案質量也是如此。

1 標準化指導采油工程規(guī)劃方案編制

標準化是以在給定的范圍內達到最佳秩序為目的，對實際的或潛在的事物制定共同和重復使用的規(guī)定的活動，使所有生產技術和經營管理活動達到統(tǒng)一化、規(guī)范化、科學化和文明化，對提高產品質量、效率、降低消耗與成本上以及促進專業(yè)協(xié)作生產有著十分重要的作用。為保證油田持續(xù)穩(wěn)定開發(fā)，降低油田開發(fā)成本及投資，提高規(guī)劃方案的科學性、可操作性，堅持以標準指導規(guī)劃方案的編制。

（1）采油工程總體規(guī)劃方案按照Q/SY DQ 0629 -2000《采油工程總體規(guī)劃編寫內容及程序》標準編制。

采油工程規(guī)劃的主要任務是按照油田開發(fā)總目標，調查油田的生產現(xiàn)狀、評價工藝措施的效果、分析油田的生產潛力和需求，在確保油田原油產量、注入量生產任務（含增油量、增注量）和控制含水等開發(fā)指標和油井利用率、機采井平均檢泵周期、施工井有效率等采油工程指標完成的基礎上，合理安排措施工作量、維護性作業(yè)工作量、科技、隊伍、裝備和配套的后場等方面的發(fā)展。

結合大慶油田實際情況，一個完整的采油工程規(guī)劃方案編制主要由以下幾部分組成（圖1）。

規(guī)定了采油工程規(guī)劃編制的內容及其詳細規(guī)劃步驟，以指導采油工程規(guī)劃編制的完成。例如，增產措施工作量規(guī)劃從分析油井增產措施經濟界限、油井增產措施預測、油井增產措施優(yōu)化安排方面進行指導；隊伍規(guī)劃從采油、壓裂、井下作業(yè)、大修、試采方面小隊進行指導，歷年大慶油田采油工程規(guī)劃編制都按照該標準編制。

（2）非安裝設備及隊伍規(guī)劃按照相關標準編制。

非安裝設備為一線試油、作業(yè)、修井、壓裂、采油隊伍配套的裝備，按照Q/SY DQ 1123.2-2006、Q/SY DQ 0214-2000、Q/SY DQ 0215-2000、Q/SY DQ 0776 -2002、Q/SY DQ 0259-2002標準合理配備，非安裝設備規(guī)劃分補套和更新兩部分，在規(guī)劃時，其單隊的規(guī)劃補套數(shù)量與現(xiàn)有數(shù)量之和不能超過標準配備數(shù)量。例如油田內部壓裂小隊裝備配套標準見表1。

表1 油田內部壓裂小隊裝備配套標準

一線隊伍規(guī)劃主要是新增一線小隊，規(guī)劃新增裝備也要按照上述標準成套配備裝備。

2 采油工程規(guī)劃中各部分規(guī)劃的質量控制

在采油工程規(guī)劃中，首先是各部分規(guī)劃的質量控制，然后是各部分規(guī)劃的合理銜接。

（1）前期調研是提高規(guī)劃質量的重要保證。

為提高各部分規(guī)劃的質量，在每次規(guī)劃之前，首先要進行前期調查研究，前期調研采用兩種調查方式，其一是給采油廠下發(fā)調查提綱，提綱中包含了各單項規(guī)劃需要了解的內容；其二是與采油廠及相關單位以口頭、電話或電子文檔等方式進行的信息交流。通過調研對采油工程科技、增產增注措施工作量、隊伍等各部分的現(xiàn)狀進行梳理，分析隨著油田勘探開發(fā)形勢的變化，各規(guī)劃部分面臨的難題，確定其潛力及需求。

例如在做科技規(guī)劃部分時，通過調研分析在長垣油田水驅分層開采方面面臨的難題是：油井縱向多層高含水現(xiàn)象普遍存在，單純堵水技術無法滿足動態(tài)調整需要；目前應用的高效測調技術還需要整合統(tǒng)一，對于分注7級以上的細分注水技術無法滿足小夾層、小卡距分注需要。為此，規(guī)劃發(fā)展多級細分注水工藝管柱及配套測調方法、油井多級井下控制開關堵水工藝技術、井下智能配注技術、抽油機井電控式分層定量配產技術等精細開采技術研究，進一步挖掘各類油層的剩余油。

（2）科學的規(guī)劃方法是提高規(guī)劃質量的根本途徑。應用科學預測、優(yōu)化等方法進行科學規(guī)劃，有利于提高規(guī)劃方案質量。

——應用多模型自組織法預測增產、增注、控水措施效果。

任何事物的發(fā)展都有一定的規(guī)律可尋，通過研究事物發(fā)生的歷史規(guī)律，來預測其將來的發(fā)展狀況，回歸分析法是利用統(tǒng)計學原理描述變量間相關關系的一種重要方法，集成自組織模式預測方法是利用回歸分析方法，利用多種模型，根據(jù)一組自變量的變化情況預測其將來的變化情況，即通過多種模型來回歸事物發(fā)生的歷史數(shù)據(jù)，并對相關系數(shù)R進行檢驗，0≤|R|≤1，|R|愈接近1，說明x與y的相關性愈大，預測結果的可信度愈高。

預測分析時，統(tǒng)計以往實際發(fā)生的數(shù)據(jù)，自動回歸最吻合的曲線規(guī)律，通過該曲線規(guī)律預測將來可能發(fā)生的數(shù)據(jù)。利用多模型自組織法預測2010年老井單井效果分別為水驅油井壓裂增油392.3t、油井換機泵增油238t、水井壓裂增注3 500m3、水井酸化增注1 740m3、油井堵水降水3 259.29m3、水井化學淺調剖440.31m3。

——應用經濟評價方法分析增產措施的經濟界限。

經濟界限就是在一定技術經濟條件下，某一影響經濟效益的因數(shù)達到一定數(shù)值，使得生產達到標準時的界限為經濟界限。在采油工程規(guī)劃中，經濟臨界增產量是評價增產措施是否有效的關鍵指標，增產工藝措施經濟界限就是措施所消耗的費用必須帶來最小增產油量，即工藝措施井累計增油效果所獲得的銷售收入必須大于施工作業(yè)費用與有效期內所發(fā)生的操作費用的總和，工藝措施才算經濟有效的措施。通過建立盈虧平衡模型實現(xiàn)的，當經濟臨界為不盈不虧時則有：

應用上述方法預測2010年單井壓裂、換機泵措施經濟臨界增產量分別為392.3t/井、238t/井。

——應用運籌學理論方法中的線性規(guī)劃優(yōu)化措施工作量。

優(yōu)化理論方法歸屬于運籌學，或稱為管理科學，它主要解決最優(yōu)生產計劃、最優(yōu)分配、最佳設計、最佳決策、最佳管理等最優(yōu)化問題，是根據(jù)實際問題的特點、抽象出不同類型的數(shù)學模型，然后選擇不同的方法進行計算，得到最優(yōu)的結果[4]。

油水井措施主要有壓裂、換機泵、酸化、調剖、堵水等。各項措施的費用及效果不同，如何分配各項措施,既能使全油田或采油廠完成產量任務,又使成本盡可能最低，這就是采油工程規(guī)劃需要解決的問題。其實質就是利用運籌學的優(yōu)化理論方法，在有限的人力、物力、財力等資源約束下，優(yōu)化各項措施工作量。

采用效益型單目標線性規(guī)劃模型，模型的建立是以開發(fā)任務與指標（增油量、增注量、控水量）、油田資源條件（措施潛力）、資金情況、采油工程隊伍以及裝備、后場等作為約束條件，以措施總投入最低為追求目標。優(yōu)化主要措施工作量為油井壓裂1 374口、油井三換 790口、水井壓裂675口、水井酸化1 980口、油井堵水619口、化學淺調剖774口。

——應用運籌學理論方法中的0-1型整數(shù)規(guī)劃優(yōu)選科研項目。

0-1型整數(shù)規(guī)劃是運籌學，或稱為管理科學中整數(shù)規(guī)劃中的特殊情形，它的變量xi僅可取值0或1，在實際問題中決策者希望能回答諸如某些項目是否要執(zhí)行，即“是—否”的問題可借助整數(shù)規(guī)劃中的0-1整數(shù)變量?！?”代表“否”，“1”代表“是”[4]。

在采油工程系統(tǒng)科技發(fā)展規(guī)劃中時，有許多備選項目，在有限的科研經費情況下優(yōu)選哪些項目，采用0-1型整數(shù)規(guī)劃。目標函數(shù)定義為項目組合的總收益最大，約束條件主要有3個，即①資源約束條件，項目組合的費用要小于采油工程系統(tǒng)總科研經費；②為依存性約束，考慮發(fā)展的技術需要配套，項目具有一定的關聯(lián)性，相互依存，即同時被選中或同時被淘汰；③為排斥性約束，當2個項目形成的技術具有相似性，則兩者只能選其一。

利用0-1型整數(shù)規(guī)劃優(yōu)選新開科研項目 24項，落選19項。

3 采油工程規(guī)劃中各部分規(guī)劃之間關系的協(xié)調處理

在采油工程系統(tǒng)中，采油工程科技、增產增注措施工作量、維護性作業(yè)工作量、隊伍、裝備和配套的后場等各子系統(tǒng)相互聯(lián)系、相互影響。采油工程技術水平影響著增產增注措施與維護性作業(yè)工作量，裝備的水平影響著隊伍的工作能力，隊伍、裝備和配套的后場等資源條件對合理優(yōu)化安排工作量有一定的制約。規(guī)劃時需要協(xié)調處理好各部分的關系，通過新增與更新輪式作業(yè)機、水泥車等常規(guī)作業(yè)隊伍的主要設備90臺，新增及更新修井機、水泥車等修井裝備57臺，提升隊伍的工作能力，規(guī)劃常規(guī)作業(yè)隊伍、修井作業(yè)隊伍不增，新增2個壓裂小隊的情況下，可以滿足規(guī)劃增油措施2 164口、增注措施2 655口、控水措施口、油水井維護性作業(yè)工作量42 338井次的井下作業(yè)工作總量的任務，滿足年增油、增注等目標。對措施工作量等局部優(yōu)化，使規(guī)劃的整體效益達到最高。

4 采油工程與油藏工程、勘探工程及地面工程關系的協(xié)調處理

采油工程系統(tǒng)是油田開發(fā)系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，起承上啟下的作用，規(guī)劃時必須與勘探工程、油藏工程與地面工程緊密結合，根據(jù)油田開發(fā)規(guī)劃、勘探規(guī)劃方案的要求，結合地面建設工程的水平和能力來制定相應的采油工程規(guī)劃，使相互之間達到最優(yōu)組合，以保證取得油田開發(fā)最佳的整體效益。

在做科技規(guī)劃時，分析勘探開發(fā)形勢的變化，預測油田勘探開發(fā)對采油工程技術需求。例如，考慮到長垣油田厚油層開采方面存在厚油層層內剩余油與低效無效循環(huán)并存，需要經濟有效地挖潛厚油層頂部剩余油技術，規(guī)劃發(fā)展智能凝膠堵劑技術、低成本高效深度調剖技術；考慮到油井含水不斷增加，舉升費用過高，地面油水處理量越來越大，規(guī)劃發(fā)展高含水井同井注采工藝技術，達到增油降水的目的；考慮到大慶油田勘探頁巖氣藏形勢，規(guī)劃發(fā)展頁巖氣壓裂工藝技術。

在做措施工作量規(guī)劃時，必須滿足開發(fā)規(guī)劃中提出的措施增油任務。按照開發(fā)規(guī)劃要求，措施增油要達到90.6×104t。

領導審核是質量管理的關鍵

領導審核相當于檢查，通過檢查提高產品質量信任的滿意度，即是一種提供信任的活動。同時，為質量管理體系評價者、顧客代表和發(fā)生法律訴訟時的律師提供事實證據(jù)。

規(guī)劃初稿完成后，根據(jù)規(guī)劃方案編制的實際情況采用以下兩種方式實施驗證：一是采用送審方式進行逐級評審，各級主管領導及相關管理部門，在送審稿的相應位置進行批改并直接簽署意見，并在送審稿的封面歸納總結評審意見后簽字，并建立了《評審/驗證記錄表》，由項目組保存；二是采用會議評審方式，與送審方式相似，進行逐級會議評審，規(guī)劃負責人在審核稿的相應位置認真記錄各級主管領導及相關管理部門發(fā)表的評審意見，會后根據(jù)記錄填寫《會議討論/評審記錄》，并由參加會議的室主管領導審核簽字。評審結果及任何必要措施的記錄由項目組保存。近幾年，規(guī)劃完成后主要采取的是送審方式，規(guī)劃采取送審的逐級順序為室主管副主任、室主任、院主管副總、院長、油田公司開發(fā)部、油田公司主管領導。

在采油工程規(guī)劃方案編制過程中，保存了質量記錄，這些質量記錄提供了一種事實證據(jù)，這些記錄經過主管領導審核，再通過內審和外審之后，證明達到了先前質量策劃所預期的質量目標，所做的采油工程規(guī)劃方案結果是可信的。

修改完善是改進階段提高質量的重要途徑

修改完善相當于處置，質量改進。檢查是一種驗證產品或過程質量是否符合要求的方法，質量改進是通過檢查的方法實現(xiàn)的。如采油工程規(guī)劃方案的后期修改。

在每級領導審核之后，都要按照領導提出的修改意見進行修改，在新的采油工程規(guī)劃方案編制中相應的調整，防止類同錯誤重復發(fā)生。這就是質量改進的優(yōu)點。

結論

質量管理體系保證了采油工程規(guī)劃方案編制的完整及合理。策劃、實施、檢查、處置4個步驟組成了一個系統(tǒng)過程，具體落實到采油工程規(guī)劃中為規(guī)劃任務下達、規(guī)劃過程、領導審核、修改完善4個階段組成了一個系統(tǒng)過程，使得整個采油工程規(guī)劃方案編制過程無論是單項規(guī)劃，還是整個體系都按照循環(huán)做到閉環(huán)管理，質量管理體系指導采油工程規(guī)劃方案編制，不僅保證了采油工程規(guī)劃方案編制工作的順利實施，而且提高了采油工程規(guī)劃方案質量。

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[2]王福美.完善采油企業(yè)質量保證體系[J].石油工業(yè)技術監(jiān)督，2006（3）:34-36.

[3]朱家杰.質量管理體系中的目標管理特性[J].世界標準化與質量管理，2006(2):44-45.

[4]何堅勇.運籌學基礎[M].北京:清華大學出版社，2003.

It is expounded that,in the composition of oil production engineering planning scheme, “PDCA”quality chain operation model is adopted so as to make quality management system run through the whole process on the quality formation of oil production engineering planning scheme.The continuous control has been carried out for every single process,their association and interaction in the system of oil production engineering planning,which guarantees the normal implementation of composition work about oil production engineering planning scheme,and improves the composing quality of oil production engineering planning scheme.

oil production engineering planning scheme;quality;PDCA quality chain operation model

衛(wèi)秀芬（1964-），女，現(xiàn)主要從事采油工程工程規(guī)劃編制及研究工作。

2010-05-31