周維琴，王軍鋒，辛盛，李錄兵，羅凌燕，霍璐

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

功圖數(shù)據(jù)應(yīng)用分析及研究

周維琴，王軍鋒，辛盛，李錄兵，羅凌燕，霍璐

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川750006）

本文在分析功圖數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對功圖數(shù)據(jù)應(yīng)用進行了詳細剖析，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建了基于軟件功能支持的流程化管理思路，通過流程分解，對功圖數(shù)據(jù)在油井工況預(yù)警管理、單井變化分析管理、措施效果跟蹤對比管理方面的應(yīng)用進行了系統(tǒng)分析，全面詮釋了功圖數(shù)據(jù)在生產(chǎn)運行管理中的支撐作用。

功圖計量；二次優(yōu)化；預(yù)警管理；數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)

為適應(yīng)采油作業(yè)區(qū)SCADA管理模式建設(shè)要求，需要對油井工況診斷及功圖計產(chǎn)系統(tǒng)進行完善改進、功能升級，同時由于油井管理是采油企業(yè)現(xiàn)場管理中的重要一環(huán)，工況診斷及功圖計產(chǎn)系統(tǒng)需要給技術(shù)人員提供大量采集、計算、分析數(shù)據(jù)，其應(yīng)用水平的高低，直接影響著油田建設(shè)與管理的水平，因此深化其應(yīng)用至關(guān)重要。

1 現(xiàn)場應(yīng)用分析

截至2016年2月采油三廠油井?dāng)?shù)字化建設(shè)完成5 654口，覆蓋率94.48%，數(shù)據(jù)上線達5 450口，上線率96.4%。油井生產(chǎn)決策和工藝專家系統(tǒng)[1]通過實時的工況診斷分析，對潛在的和已經(jīng)發(fā)生的故障進行預(yù)警，使問題井及時得到發(fā)現(xiàn)，大大減少人工巡井頻次，提高了效率，在一定程度上保障了安全。同時利用實時在線功圖監(jiān)控功能，把功圖形狀變化作為核實產(chǎn)量變化的依據(jù)[1]。

1.1 工況應(yīng)用

利用工況分析功能，優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)、提高機采效率。工況分析功能提供全天示功圖、即時示功圖、定時示功圖等查詢方式，相比以往手工測試，能夠更加及時、精確地反映油井工況的細微變化和一段時間內(nèi)的變化趨勢，技術(shù)員由過去每月開展一次油井工況診斷轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r進行工況診斷，進一步提高了油井故障排除率、參數(shù)優(yōu)化及時率和單井機采效率。

1.2 功圖應(yīng)用

充分利用功圖對比功能，及時發(fā)現(xiàn)異常、減少無功損耗。技術(shù)人員設(shè)定每口油井的標(biāo)準(zhǔn)示功圖，利用示功圖對比功能將某口井在某段時間內(nèi)的示功圖放到同一個坐標(biāo)系中進行對比，結(jié)合產(chǎn)液量、載荷變化曲線及時準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)油井異常，縮短治理時間，減少躺井和無功損耗。

1.3 功圖計量的應(yīng)用

根據(jù)全廠功圖計量應(yīng)用推廣思路－以點帶面、逐步推進，2015年首先選定26座站（所轄610口油井）作為功圖計量應(yīng)用試驗標(biāo)準(zhǔn)站，目前功圖計量應(yīng)用井?dāng)?shù)達到了554口，應(yīng)用率達92.6%，隨著試驗標(biāo)準(zhǔn)站的運行，要求其他站點也陸續(xù)推進應(yīng)用功圖計量結(jié)果，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)目前各作業(yè)區(qū)還處于觀察對比階段，未進行實質(zhì)性的應(yīng)用，產(chǎn)量計算主要以單量為主，產(chǎn)量計算流程（見圖1、圖2）。

雖然該系統(tǒng)在工況診斷、功圖分析、單井運行監(jiān)控等方面發(fā)揮著不可替代的作用，但在功圖計量應(yīng)用上一直不盡如意，造成推廣困難滯后，其主要原因表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）基層單位對功圖計量應(yīng)用不重視，不嚴格按照管理規(guī)定落實工作，如系統(tǒng)中油井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)更新不及時或更新后不同步，導(dǎo)致由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而導(dǎo)致功圖計量誤差大。

（2）基層單位對待資料數(shù)據(jù)不夠嚴謹，不嚴格按照真實數(shù)據(jù)上報資料，如隨意提高某口單井的產(chǎn)量，或隨意減少某口單井產(chǎn)量，對功圖計算產(chǎn)液量的不合理突變不進行跟蹤分析原因，而是憑感覺填寫報表資料，導(dǎo)致對產(chǎn)量的核查落實造成困難。

（3）軟件系統(tǒng)功能不全面，在分類查詢、條件匯總、智能分析、數(shù)據(jù)優(yōu)化等方面功能欠缺，造成應(yīng)用不方便，數(shù)據(jù)信息核對工作量大等問題。

圖1 西線作業(yè)區(qū)產(chǎn)量計算流程

圖2 東線作業(yè)區(qū)產(chǎn)量計算流程

2 功圖數(shù)據(jù)應(yīng)用研究

針對油井生產(chǎn)決策和工藝專家系統(tǒng)目前存在的問題，對功能進行升級優(yōu)化，充分利用該系統(tǒng)實時采集及計算所得數(shù)據(jù)及信息，進行數(shù)據(jù)二次優(yōu)化，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率，同時發(fā)揮軟件自動分析、智能判斷、分解歸類的優(yōu)勢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的過濾清洗、優(yōu)化分解、條件分類等功能，代替人工進行大量數(shù)據(jù)分析和判斷歸類。數(shù)據(jù)自動分解流程（見圖3）。在軟件系統(tǒng)自動判斷分流的基礎(chǔ)上，通過技術(shù)人員的參與，系統(tǒng)自動優(yōu)化產(chǎn)液量。計算方式（見圖4）。

2.1 油井工況預(yù)警管理

以單井為生產(chǎn)管理基本單元，強化油井預(yù)警管理，確保正常生產(chǎn)井能夠持續(xù)高效生產(chǎn)、及時發(fā)現(xiàn)異常井（即工況不合理井）并制定相應(yīng)治理措施、做好躺井管理和單井系統(tǒng)效率工作的重要環(huán)節(jié)，實現(xiàn)油井的長效高效生產(chǎn)。采用流程化管理模式，管理流程（見圖5），利用軟件系統(tǒng)自動分流功能，結(jié)合相應(yīng)的管理制度，工作任務(wù)按照崗位角色自動分解流轉(zhuǎn)，在分工明確的基礎(chǔ)上便于考核部門的跟蹤督促問題處理、檢查評價工作效果，從而有效調(diào)動崗位職工的工作熱情，促進崗位員工自我加壓，主動查問題，找不足、抓整改，逐步從“要我管理”向“我要管理”轉(zhuǎn)變，推動數(shù)字化運維工作的高效執(zhí)行落實。

圖3 數(shù)據(jù)分解流程

圖4 產(chǎn)量計算流程

圖5 工況預(yù)警處理流程

2.2 單井變化分析管理

通過軟件系統(tǒng)自動對不同時段內(nèi)單井載荷變化、產(chǎn)量變化、功圖形狀變化對比分析，能夠?qū)τ途木C合生產(chǎn)狀況作出準(zhǔn)確分析，并對分析結(jié)果可進行自適應(yīng)學(xué)習(xí)，并可結(jié)合原有知識庫再次優(yōu)化計算相關(guān)參數(shù)（油井利用率、采油時率等），在保證穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上最大限度對油井各類生產(chǎn)參數(shù)提供優(yōu)化意見，為技術(shù)人員管理油井提供決策依據(jù)。并對工況再次識別報警，通過自適應(yīng)學(xué)習(xí)，對于正常運行的井（結(jié)蠟、氣體影響、供液不足等）不進行報警，只對不能正常運行的井進行報警（斷脫、卡泵等）（見圖6）。

單井差異化管理以單井管理為核心，充分借助軟件系統(tǒng)自動分類功能，根據(jù)油井產(chǎn)量實施“ABC”分類管理。同時制定“一井一策”分析管理模式，結(jié)合油井歷史功圖數(shù)據(jù)、生產(chǎn)動態(tài)曲線、載荷和產(chǎn)量變化，摸索油井結(jié)蠟、氣體影響等規(guī)律，提前安排措施的實施，延長油井免修期，提高生產(chǎn)時率。

2.3 措施效果跟蹤對比管理

在數(shù)字化油井分類管理中，對未上線井進行原因標(biāo)注，實現(xiàn)措施井的識別，從而對該井自動啟用措施效果監(jiān)控功能，通過一段時間的參數(shù)對比分析，得出效果明細表，同時可按照工況類型、采取相應(yīng)的措施及措施效果作為知識庫，形成對長期采取的措施技術(shù)及方法進行系統(tǒng)評價，從而可優(yōu)選出適合各種工況特點的措施作業(yè)方法及技術(shù)，實現(xiàn)油井的長效高效生產(chǎn)，實現(xiàn)流程（見圖7）。

針對措施井進行生產(chǎn)動態(tài)自動跟蹤對比，通過措施前后載荷、泵效、液面、含水、日產(chǎn)液等數(shù)據(jù)的變化對比，確定油井是否見效增產(chǎn)，實現(xiàn)了更快速、科學(xué)地進行油井措施效果分析，避免人工統(tǒng)計錯誤率高、效率低的弊端，從而使技術(shù)人員從繁瑣的手工統(tǒng)計中脫離出來。

3 結(jié)論

通過近幾年的應(yīng)用，深刻感覺到，在單井管理中，基層單位對于功圖數(shù)據(jù)應(yīng)用越來越依賴，但目前由于油井生產(chǎn)決策和工藝專家系統(tǒng)存在技術(shù)及功能上的欠缺，從而影響整體數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和基層單位應(yīng)用的積極性。通過對功圖采集數(shù)據(jù)的二次優(yōu)化和系統(tǒng)應(yīng)用功能的增加，全面發(fā)揮出各個數(shù)據(jù)在生產(chǎn)運行管理中的支撐作用，預(yù)計效果主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）基于工況的自動分類功能，便于技術(shù)人員更快捷的查詢到問題井、核查數(shù)據(jù)、落實情況、制定對策，實現(xiàn)了不正常油井的快速發(fā)現(xiàn)、快速分析和措施的高效落實，進一步提高了油井故障排除率、參數(shù)優(yōu)化及時率和單井機采效率。

（2）基于角色的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)模式的建立，實現(xiàn)了工作任務(wù)按照崗位角色自動分解流轉(zhuǎn)，在分工明確的基礎(chǔ)上便于考核部門的跟蹤督促問題處理、檢查評價工作效果，從而有效調(diào)動崗位職工的工作熱情，促進崗位員工自我加壓，主動查問題，找不足、抓整改，逐步從“要我管理”向“我要管理”轉(zhuǎn)變。

圖6 單井變化分析管理流程

圖7 措施效果評價流程

（3）功圖數(shù)據(jù)的自動分析對比、智能判斷功能，實現(xiàn)了更快速、科學(xué)地數(shù)據(jù)分析，從而使技術(shù)人員從繁瑣的手工統(tǒng)計中脫離出來，降低勞動強度、提高勞動效率。

（4）通過對功圖計量結(jié)果的二次優(yōu)化計算，進一步提高了功圖計量的準(zhǔn)確性，同時根據(jù)油井產(chǎn)量自動分類，便于實施“ABC”分類管理模式的開展，有效促進功圖計量的應(yīng)用。

（5）基于系統(tǒng)自動判斷、分類、流轉(zhuǎn)功能的實現(xiàn)，有力地推進油井精細管理辦法的落實，實現(xiàn)在管理上的精細化，運行上的有序化，實施上的簡單化。

［1］楊瑞，黃偉，辛宏.功圖法油井計量技術(shù)在長慶油田的應(yīng)用［J］.油氣田地面工程，2010，29（2）：55-57.

TE863.1

A

1673-5285（2016）12-0045-06

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.012

2016－10-17

周維琴，女（1979－），2007年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)，獲計算機科學(xué)技術(shù)工程碩士研究生，系統(tǒng)建設(shè)工程師，現(xiàn)主要從事系統(tǒng)建設(shè)管理工作，郵箱：zhouwq_cq@petrochina.com.cn。