摘 要：近年來(lái)，油田開(kāi)始部署實(shí)施油氣生產(chǎn)指揮系統(tǒng)，并結(jié)合生產(chǎn)信息化改造，改變了原來(lái)的生產(chǎn)運(yùn)行組織模式，突出以中控室為核心的生產(chǎn)指揮職能，要求中控室值守人員要強(qiáng)化數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理生產(chǎn)異常，但面對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息，如何快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常，就需要一套準(zhǔn)確可靠的報(bào)警預(yù)警系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：油田;信息化;預(yù)警

隨著生產(chǎn)信息化深入應(yīng)用，以及建設(shè)新型采油管理區(qū)的總體部署。從生產(chǎn)組織模式優(yōu)化、人員結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)等方面考慮，就必須要有一套生產(chǎn)數(shù)據(jù)預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，分析可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，對(duì)異常情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)，在初期進(jìn)行預(yù)警干預(yù)，提前采取預(yù)防措施，避免生產(chǎn)事故，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊內(nèi)產(chǎn)量的穩(wěn)產(chǎn)、設(shè)備安全運(yùn)行。提前處置各種問(wèn)題，從而將事后分析變?yōu)槭虑邦A(yù)防，有效降低生產(chǎn)事故的風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)平穩(wěn)。

1 信息化系統(tǒng)生產(chǎn)預(yù)警現(xiàn)狀

油氣生產(chǎn)指揮系統(tǒng)（信息化）將管理區(qū)油水井的產(chǎn)液量、沖程沖次、示功圖、電參、壓力、注水量等生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，利用數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，將大數(shù)據(jù)分析與現(xiàn)場(chǎng)管理有機(jī)結(jié)合，信息化系統(tǒng)體現(xiàn)了生產(chǎn)信息化條件下油水井管理中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的及時(shí)性、診斷問(wèn)題的準(zhǔn)確性、處理問(wèn)題的高效性。但面對(duì)大量的數(shù)據(jù)信息，如何快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常，就需要一套準(zhǔn)確可靠的報(bào)警預(yù)警系統(tǒng)。

1.1 問(wèn)題一：數(shù)據(jù)報(bào)警點(diǎn)單一，報(bào)警處置流程繁瑣

從系統(tǒng)運(yùn)行情況來(lái)看，目前報(bào)警信息主要分為壓力閾值報(bào)警、功圖面積報(bào)警、載荷變化報(bào)警三種，對(duì)油井功圖診斷、異常停機(jī)、采集故障、網(wǎng)絡(luò)故障沒(méi)有綜合數(shù)據(jù)報(bào)警，并且由于指標(biāo)考核，導(dǎo)致對(duì)油井閾值每天都需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整。

①閾值設(shè)置合格率要求閾值設(shè)置在系統(tǒng)給定的范圍內(nèi)，如果超出范圍，算不符合，但是在冬季隨著氣溫變化系統(tǒng)給定設(shè)置范圍會(huì)經(jīng)常性波動(dòng);

②如果將閾值范圍縮小，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)波動(dòng)或者丟失，都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)報(bào)警量增加，已現(xiàn)有系統(tǒng)為例，每天處理報(bào)警數(shù)超過(guò)700條，值班人員工作量大。并且重復(fù)報(bào)警、誤報(bào)較多。

1.2 問(wèn)題二：報(bào)警預(yù)警界限不清，缺乏綜合性的預(yù)警模型

生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)量、壓力、功圖、電量等參數(shù)變化都是相互關(guān)聯(lián)的，其中一個(gè)參數(shù)的異常變化對(duì)其他參數(shù)都會(huì)有影響，但從信息化報(bào)警預(yù)警系統(tǒng)運(yùn)行來(lái)看，并沒(méi)有建立有效的預(yù)警診斷模型，特別是綜合關(guān)聯(lián)預(yù)警信息，導(dǎo)致診斷結(jié)果誤差較大。

信息化系統(tǒng)的功圖診斷功能只是功能模塊，沒(méi)有加入報(bào)警預(yù)警項(xiàng)目，并且診斷誤差較大，最簡(jiǎn)單的功圖故障還需要人工對(duì)比診斷。較原南大系統(tǒng)功圖診斷還需要加強(qiáng)。

1.3 問(wèn)題三：缺乏對(duì)應(yīng)管理制度，報(bào)警值設(shè)置權(quán)限不明確

生產(chǎn)信息化系統(tǒng)運(yùn)行以后，制定了一部分相應(yīng)的管理制度，但是對(duì)報(bào)警值的設(shè)置并未明確規(guī)定如何管理考核，以及調(diào)整報(bào)警值的權(quán)限歸口部門并未制度明確，導(dǎo)致目前報(bào)警值設(shè)置未制度化管理，在實(shí)際運(yùn)行中還存在設(shè)置值隨意更改、設(shè)置不合理、未設(shè)置報(bào)警值等情況。

2 生產(chǎn)預(yù)警系統(tǒng)建立

生產(chǎn)預(yù)警是為了防止指標(biāo)超預(yù)警范圍給出的警示，縮短發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)滯性。但由于目前所使用油氣生產(chǎn)指揮系統(tǒng)還屬于1.0版本階段，所包含的功能以及模塊無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)警模型的建立使用，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，生產(chǎn)指揮中心僅使用了系統(tǒng)中的報(bào)警功能，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施報(bào)警。

建立的預(yù)警系統(tǒng)要在眾多的井中找到產(chǎn)量等預(yù)警指標(biāo)發(fā)生變化的井，通過(guò)進(jìn)一步分析找出變化的原因，將監(jiān)測(cè)值與預(yù)設(shè)的平均值、合理界限對(duì)比，判斷是否超出預(yù)設(shè)的界限，若超出則提示報(bào)警，完成預(yù)警。

信息化建設(shè)后，通過(guò)前段采集設(shè)備，采集了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，而油井在生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)量、壓力、溫度、電量、載荷等參數(shù)的變化與異常情況都是相互關(guān)聯(lián)的。

2.1 建立報(bào)警預(yù)警系統(tǒng)，重點(diǎn)對(duì)信息化系統(tǒng)功能進(jìn)行完善升級(jí)

通過(guò)前期的需求調(diào)研，軟件設(shè)計(jì)廠家也將逐步對(duì)信息化系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造，信息化2.0版本中，針對(duì)以自動(dòng)化報(bào)警和單參數(shù)波動(dòng)預(yù)警的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)組合預(yù)警功能并實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)警閉環(huán)管理。

①組合預(yù)警功能：研發(fā)了組合預(yù)警工具，實(shí)現(xiàn)了自設(shè)模型、模型復(fù)用、歷史數(shù)據(jù)反演、預(yù)警分析、預(yù)警記錄查詢等功能;

②報(bào)警督導(dǎo)功能：實(shí)現(xiàn)管理區(qū)未及時(shí)簽收、處置時(shí)間超時(shí)、重點(diǎn)要害部位的定義監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)與報(bào)警處置的督導(dǎo)互動(dòng)。

2.2 依托大數(shù)據(jù)資源，建立報(bào)警預(yù)警體系

生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)警體系可以將大數(shù)據(jù)與預(yù)警模型以及相關(guān)算法相結(jié)合，對(duì)生產(chǎn)理中的存在的問(wèn)題和偏差提前預(yù)警，超前或及時(shí)的做出各項(xiàng)應(yīng)對(duì)措施，縮短發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的時(shí)間，為油田開(kāi)發(fā)及運(yùn)維提供輔助決策，保障油田生產(chǎn)平穩(wěn)高效，提高生產(chǎn)效益。

自生產(chǎn)信息化建設(shè)以來(lái)，存儲(chǔ)了大量數(shù)據(jù)信息，我們可以利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)資源，建立一套符合油田生產(chǎn)實(shí)際的生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)警體系，構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)化、綜合化的生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)警系統(tǒng)。

2.3 緊貼生產(chǎn)實(shí)際，搭建生產(chǎn)預(yù)警模型

通過(guò)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析可知，影響油水井生產(chǎn)的因素主要有以下幾種：油井的日產(chǎn)液量、日產(chǎn)油量、含水率等，水井的日注水量、注入壓力等等這幾大方面。

在遵循預(yù)警體系構(gòu)建的原則基礎(chǔ)上，確定生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)警的模型建立主要有以下幾個(gè)原則：預(yù)警模型應(yīng)具有完整性和全面性，可以以單井為研究對(duì)象，但要整體考慮突出適用性，保證其系統(tǒng)性與全面性。預(yù)警模型的構(gòu)建過(guò)程中，應(yīng)以實(shí)際的數(shù)據(jù)資料為支撐。在前期的生產(chǎn)信息化建設(shè)過(guò)程中，已經(jīng)積累了一定量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這也保證了數(shù)據(jù)模型的可操作性。

2.4 依托信息化數(shù)據(jù)建立產(chǎn)量預(yù)警監(jiān)控機(jī)制

依托數(shù)據(jù)資源建立產(chǎn)量監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng)，對(duì)產(chǎn)量形勢(shì)、生產(chǎn)運(yùn)行及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)預(yù)警，其主要目的在于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量預(yù)警的信息化管理，方便管理者掌握日常產(chǎn)量及生產(chǎn)情況。

①針對(duì)單位生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)指標(biāo)情況，制定合理可行的預(yù)警指標(biāo)方案;

②運(yùn)用制定的預(yù)警指標(biāo)正確診斷生產(chǎn)狀況異常的生產(chǎn)單位;

③跟蹤生產(chǎn)狀況異常的生產(chǎn)單位，及時(shí)找到出現(xiàn)產(chǎn)量異常狀況的原因;

④依托大數(shù)據(jù)分析，給出合理的解決措施，盡快恢復(fù)生產(chǎn)狀況，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)。

預(yù)警模塊可以通過(guò)生產(chǎn)曲線、信息提示、產(chǎn)量指標(biāo)等相關(guān)因素展現(xiàn)，讓管理者對(duì)當(dāng)前情況一目了然，在對(duì)新增井、措施井等生產(chǎn)效果得到了解的同時(shí)找到影響產(chǎn)量的核心因素，從而采取合理措置進(jìn)行處理和調(diào)整。

2.5 總結(jié)積累異常功圖，完善功圖診斷模型

以實(shí)時(shí)示功圖為基礎(chǔ)，綜合區(qū)塊特性、現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)情況等因素，建立“異常功圖”綜合診斷模型，實(shí)現(xiàn)氣體影響、漏失、偏磨等多種工況系統(tǒng)自動(dòng)診斷。從目前采集的功圖數(shù)據(jù)中，提取篩選異常功圖，建立典型示功圖樣本，完善功圖診斷系統(tǒng)。

從建設(shè)初期到現(xiàn)在，后臺(tái)存儲(chǔ)了大量功圖數(shù)據(jù)，如何利用好這些數(shù)據(jù)也是后期工作的方向，通過(guò)不斷的總結(jié)歸納，幫助診斷系統(tǒng)不斷“學(xué)習(xí)”從而提高系統(tǒng)對(duì)異常功圖的診斷精度。

2.6 規(guī)范管理制度，明確報(bào)警值設(shè)置權(quán)限

明確報(bào)警考核制度，以及管理規(guī)定，特別是報(bào)警值是生產(chǎn)過(guò)程中的重要參數(shù)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)異常、保護(hù)設(shè)備及工藝過(guò)程安全運(yùn)行，避免發(fā)生事故，因此報(bào)警值的確定、設(shè)置、修改必須嚴(yán)格按程序辦理。

3 結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合前期生產(chǎn)信息化建設(shè)積累的數(shù)據(jù)資源，通過(guò)分析對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生影響的重要因素，然后以此構(gòu)建一個(gè)生產(chǎn)指標(biāo)預(yù)警體系，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)以及變化因素的研究和分析，建立一個(gè)預(yù)警數(shù)據(jù)模型，該模型可以對(duì)生產(chǎn)管理中的存在的問(wèn)題和偏差進(jìn)行提前預(yù)警，可縮短發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的時(shí)間，最終確保油井的平穩(wěn)高效的生產(chǎn)。

作者簡(jiǎn)介：

宋?。?985- ），男，漢族，江蘇揚(yáng)州人，學(xué)歷：本科，職稱：工程師，單位：中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司江蘇油田，研究方向：油田信息化。