景瑞林 劉巖 康振才

1勝利石油管理局信息中心 2山東勝利職業(yè)學(xué)院

基于.NET的固井地面工程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

景瑞林1劉巖2康振才2

1勝利石油管理局信息中心 2山東勝利職業(yè)學(xué)院

目前油田大部分井區(qū)都處在偏僻、偏遠(yuǎn)地區(qū)，對(duì)固井設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)要花費(fèi)大量的人力、物力，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)及監(jiān)測(cè)方式已經(jīng)無法滿足油田對(duì)固井質(zhì)量的需求。固井質(zhì)量的優(yōu)劣不僅影響鉆井過程的進(jìn)行，而且關(guān)系到油氣井的安全生產(chǎn)和壽命。為保證深井和高壓油氣井的固井質(zhì)量，對(duì)固井施工進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬分析，根據(jù)模擬分析結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，固井設(shè)計(jì)與GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)為油田固井解決了這一問題。

固井地面工程設(shè)計(jì)；GPRS；數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)；數(shù)據(jù)管理

目前油田大部分井區(qū)都處在偏僻、偏遠(yuǎn)地區(qū)，對(duì)固井設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)要花費(fèi)大量的人力、物力，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)及監(jiān)測(cè)方式已經(jīng)無法滿足油田對(duì)固井質(zhì)量的需求。固井質(zhì)量的優(yōu)劣不僅影響鉆井過程的進(jìn)行，而且關(guān)系到油氣井的安全生產(chǎn)和壽命。為保證深井和高壓油氣井的固井質(zhì)量，對(duì)固井施工進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬分析，根據(jù)模擬分析結(jié)果進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。隨著Internet技術(shù)的發(fā)展，固井設(shè)計(jì)與GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)為油田固井解決了這一問題。

1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

固井設(shè)計(jì)與GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能如下：①固井基本數(shù)據(jù)及工程數(shù)據(jù)的錄入、管理；②對(duì)施工的井進(jìn)行固井優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括管柱結(jié)構(gòu)、漿柱結(jié)構(gòu)、漿液的設(shè)計(jì)等；③利用GPRS實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及模擬監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井內(nèi)動(dòng)態(tài)的累計(jì)排量、瞬時(shí)排量、漿體黏度、泵壓參數(shù)，并對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，模擬井內(nèi)的變化，可直觀觀察井內(nèi)情況；④對(duì)固井資料管理，查詢統(tǒng)計(jì)管理。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及模擬

（1）NET平臺(tái)采用C#語言、GPRS通信模式進(jìn)行相關(guān)設(shè)置[1]。

（2）現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集采用UML建模[2]實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集主要對(duì)壓力、溫度、流量、密度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，采用各種采集數(shù)據(jù)儀表，通過采集模塊來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，見圖2。數(shù)據(jù)采集模式采用GPRS或串口模式實(shí)現(xiàn)軟件與硬件接口連接，見圖3。通過雷諾數(shù)進(jìn)行井內(nèi)流態(tài)判斷，塞流要求a0≥0.8或V≤Vcpg、紊流要求Vre≥Vrec或V≥Vc，見圖4。

圖2 數(shù)據(jù)采集儀器

圖3 數(shù)據(jù)采集模式

（3） GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與模擬分析。固井施工中，由于水泥漿替空、頂替不到位、頂替過程中壓漏地層等各種原因[3]，造成管內(nèi)水泥塞過長、水泥返高、氣竄等事故發(fā)生，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此采用GPRS數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)井內(nèi)動(dòng)態(tài)的累計(jì)排量、瞬時(shí)排量、漿體黏度、泵壓參數(shù)及直觀地顯示泵壓、排量、密度的監(jiān)測(cè)曲線，模擬分析泵壓與流量曲線、環(huán)空壓力動(dòng)態(tài)圖，以及關(guān)注點(diǎn)環(huán)空動(dòng)壓力變化圖、關(guān)注點(diǎn)漿體流態(tài)圖，同時(shí)對(duì)層流、紊流、塞流進(jìn)行模擬，方便用戶觀察及分析數(shù)據(jù)，及時(shí)對(duì)固井施工可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析提示。固井施工人員可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及時(shí)調(diào)整優(yōu)化施工方案，保證固井質(zhì)量和固井施工安全。

圖4 流態(tài)判別方法

3 固井查詢統(tǒng)計(jì)分析

查詢統(tǒng)計(jì)實(shí)現(xiàn)了用戶根據(jù)不同的需求及相應(yīng)條件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢：一是固井?dāng)?shù)據(jù)綜合查詢，用戶根據(jù)數(shù)據(jù)需求對(duì)固井?dāng)?shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，實(shí)現(xiàn)設(shè)定查詢范圍按區(qū)塊進(jìn)行查詢，也可以對(duì)相關(guān)區(qū)塊設(shè)定查詢條件進(jìn)行精確查詢，例如設(shè)定井別、井型、固井方法等，并對(duì)符合條件的井進(jìn)行列表；二是用戶可以根據(jù)需要選擇查詢內(nèi)容，用戶可對(duì)固井?dāng)?shù)據(jù)庫按區(qū)塊、按井進(jìn)行地層壓力統(tǒng)計(jì)分析、裸眼環(huán)容統(tǒng)計(jì)、固井質(zhì)量統(tǒng)計(jì)（按層段、按區(qū)塊）四種方法查詢統(tǒng)計(jì)分析。

[1]張懷慶，謝益誠．Visual C#．NET[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2005．

[2]劉超，張莉．可視化面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)[M]．北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1997．

[3]劉瑞文，宋洵成，鄒德永．固井優(yōu)化設(shè)計(jì)與施工監(jiān)測(cè)[J]．石油鉆探技術(shù)，2005，33（1）：35-36．

10.3969/j.issn.1006-6896.2011.11.020

景瑞林：高級(jí)工程師，1991年畢業(yè)于北京師范大學(xué)物理專業(yè)，現(xiàn)任勝利油田信息中心安全標(biāo)準(zhǔn)科科長。

(0546)8714391、jingruilin.slyt@sinopec.com

（欄目主持 張秀麗）