黃新春，付 軍，石平太，李令喜，袁建楠，房新樂，劉 滔，李曉亮（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

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機采井全生命周期管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

黃新春，付 軍，石平太，李令喜，袁建楠，房新樂，劉 滔，李曉亮
（中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司，天津 300452）

摘 要：機采井全生命周期管理是一項系統(tǒng)工程，目前系統(tǒng)內(nèi)各流程較為復(fù)雜，同一項任務(wù)各環(huán)節(jié)完成進度不同，流程銜接不流暢，導(dǎo)致機采井管理效率不高，影響油田整體開發(fā)進度。在機采井生產(chǎn)管理過程中，一旦出現(xiàn)異常、故障，如何及時、準確、清晰地發(fā)現(xiàn)問題、分析原因、處理改進，如何明確責(zé)任歸屬、提升業(yè)務(wù)水平、改善隊伍建設(shè)，仍是目前面臨的較為模糊和繁雜的實際問題，而這正是機采井全生命周期管理的關(guān)鍵。該研究系統(tǒng)可實現(xiàn)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量評價、故障原因統(tǒng)計分析、異常井篩選及井下機組的壽命預(yù)測等功能。

關(guān)鍵詞：管理效率；質(zhì)量評價；統(tǒng)計分析；異常井篩選；壽命預(yù)測

0　引言

隨著機采井開采技術(shù)的不斷探索與進展，基本形成了選泵設(shè)計、產(chǎn)品質(zhì)量控制、作業(yè)質(zhì)量控制、運行管理四大模塊，每一環(huán)節(jié)都需要相互配合，有機結(jié)合，才能實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的機采井管理模式，而實現(xiàn)它們的有機融合需要一個共同平臺，機采井全生命周期管理系統(tǒng)可提供此公共平臺。

1　機采井全生命周期系統(tǒng)建設(shè)

1.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲取

涉及機采井管理相關(guān)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)主要包含地質(zhì)油藏、鉆完井?dāng)?shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)、機組參數(shù)、地面設(shè)備五大部分。以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)從目前已有的幾個數(shù)據(jù)庫里可以調(diào)用，但由于數(shù)據(jù)存放較為雜亂、格式不一，數(shù)據(jù)庫類型不統(tǒng)一等原因，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫間相互訪問、數(shù)據(jù)的完整讀取、數(shù)據(jù)后處理等成為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模塊建設(shè)的難點，通過在系統(tǒng)框架中采用Spring定義多個數(shù)據(jù)源進而采用切換數(shù)據(jù)源的方式來查詢獲取所需要的數(shù)據(jù)，滿足了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的相互訪問，避免了基礎(chǔ)資料的重復(fù)錄入。

1.2選泵設(shè)計

該模塊包括地質(zhì)設(shè)計與選泵設(shè)計兩大部分，地質(zhì)設(shè)計通過已有文件模板格式，附件上傳后，將自動提取關(guān)鍵信息，包括設(shè)計產(chǎn)液量、設(shè)計壓差、動液面、含水、管柱類型、壓力監(jiān)測等數(shù)據(jù)。相同機采井的最新一次地質(zhì)設(shè)計可根據(jù)歷史設(shè)計附件，實現(xiàn)在線修改與保存，地質(zhì)設(shè)計關(guān)鍵信息界面如圖2所示。

1.3現(xiàn)場施工

現(xiàn)場施工模塊包含現(xiàn)場安裝與檢泵兩部分，安裝記錄涉及啟泵時地面設(shè)備設(shè)定的電氣參數(shù)、電壓器檔位、最高憋壓值、憋壓穩(wěn)定時間等。同一機組編號應(yīng)包含一次安裝記錄和檢泵記錄，當(dāng)該編號機組已經(jīng)檢泵，需顯示機組基本信息、檢泵周期、現(xiàn)場故障原因判斷，并能夠?qū)⒐收显蜻M行分類?，F(xiàn)場施工固定模板附件上傳，可實現(xiàn)以上數(shù)據(jù)信息的自動檢索與提取。

以單井為單元，記錄該井所有的的電泵安裝記錄和檢泵信息，可根據(jù)機組編號、機組廠家、施工日期、施工人員查詢特定平臺、特定作業(yè)區(qū)塊內(nèi)單井的電泵安裝與檢泵記錄，查詢?nèi)掌谀J為施工時間為當(dāng)年年初至目前時間。

1.4異常井預(yù)警

異常井預(yù)警首先應(yīng)考慮基準值的選擇，從分配數(shù)據(jù)和計量數(shù)據(jù)兩大數(shù)據(jù)源中進行分析判斷。生產(chǎn)數(shù)據(jù)的對比可實現(xiàn)任意兩天的數(shù)據(jù)對比，頁面設(shè)置基礎(chǔ)日期、對比日期，日期可實現(xiàn)任意選擇；分配數(shù)據(jù)每天的生產(chǎn)數(shù)據(jù)也調(diào)用，但計量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)源日期并不確定，因此對計量數(shù)據(jù)源及相應(yīng)時間重點考慮，基礎(chǔ)日期數(shù)據(jù)和對比日期數(shù)據(jù)均為與選定日期最為接近的日期數(shù)據(jù)；除實現(xiàn)單井異常數(shù)據(jù)對比，可完成選定平臺總和的產(chǎn)液量、產(chǎn)油、含水等數(shù)據(jù)在對應(yīng)日期當(dāng)天的數(shù)據(jù)對比，圖3為某油田各個平臺兩個日期時日產(chǎn)液量對比。

1.5井下機組壽命預(yù)測

在電泵的運轉(zhuǎn)過程中，影響電泵壽命的因素很多，對這些因素進行歸納總結(jié)，大致有以下九個方面的因素：運轉(zhuǎn)天數(shù)、排量效率、電流比、井斜角、狗腿度、電流穩(wěn)定性、啟停次數(shù)、設(shè)備廠家、電機對地絕緣，其中電機絕緣值的大小和變化趨勢是油井是否能持續(xù)正常生產(chǎn)的關(guān)鍵參數(shù)，通過絕緣值測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，監(jiān)測預(yù)測機組故障率。

綜合故障風(fēng)險值是通過綜合每一個因素對每口井電泵發(fā)生故障的影響貢獻，得出每口井在整個平臺油井中發(fā)生故障的風(fēng)險值。它首先運用專家打分的方式確定九大因素在評價對象中所占的比例，然后根據(jù)每一口井在各個影響因素中所占比重，運用加權(quán)平均的方法得出每口井的綜合故障風(fēng)險值。

Bj 為第 j 口井電泵的故障綜合風(fēng)險值，將所有指標(biāo)代入計算，得到每口井的故障綜合風(fēng)險值，然后按照風(fēng)險值的大小進行排序，值越大電泵發(fā)生故障的概率越大。

1.6系統(tǒng)整體查詢

在運行機組的狀態(tài)查詢，可實現(xiàn)作業(yè)公司、油田、平臺三種選擇模式，查詢時間段可任意設(shè)定，下井日期作為時間段查詢基礎(chǔ)，查詢結(jié)果包含在運行機組總數(shù)量、每套機組運行時間及平均運行時間，運行時間按照由高到低，通過柱狀圖分布列出。

故障機組查詢，按照下井日期作為時間段查詢基礎(chǔ)，查詢指定作業(yè)公司、油田、平臺在該時間段內(nèi)故障機組的檢泵周期及各周期段內(nèi)的數(shù)量、占比。故障機組檢泵周期統(tǒng)計如圖4所示。

2　應(yīng)用效果

目前，該系統(tǒng)針對渤海油田某作業(yè)公司679口機采井進行應(yīng)用。此系統(tǒng)結(jié)合了該作業(yè)公司機采井特點及管理人員實際需求，具有良好的查詢、統(tǒng)計、分析功能，應(yīng)用后提高了機采井管理效率及管理水平。

3　結(jié)論

（1）解決了機采井管理過程中數(shù)據(jù)分散、冗雜，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)資料的高效利用，提高了機采井管理效率。（2）通過對生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)測、生產(chǎn)參數(shù)基準值設(shè)置及相關(guān)數(shù)學(xué)模型的綜合計算，實現(xiàn)了機采異常井快速篩選和查詢等功能。（3）通過建立了較為準確的數(shù)學(xué)預(yù)測模型，實現(xiàn)了機組運行壽命的預(yù)測，提前做好修井準備，降低了成本，提高了效益。（4）實現(xiàn)了對故障井原因統(tǒng)計與分類功能，找出機采井管理過程存在的薄弱環(huán)節(jié)。（5）實現(xiàn)了機采井管理過程中各環(huán)節(jié)所需數(shù)據(jù)跟蹤，對關(guān)鍵環(huán)節(jié)重點監(jiān)控，不斷改善管理過程中的薄弱環(huán)節(jié)，提高了管理水平。

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DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.123

作者簡介：黃新春（1981-），男，碩士，中級，主要從事機采井動態(tài)分析管理。