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        基于J2EE的采油廠注水井洗井全周期管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

        2021-03-15 06:43:56張莉強(qiáng)志勇
        中國(guó)管理信息化 2021年5期
        關(guān)鍵詞:注水井洗井管理

        張莉 強(qiáng)志勇

        [摘? ? 要] 注水井洗井是油田注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中注水井管理眾多環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是維護(hù)注水井的一個(gè)重要措施。在注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中,必須重視洗井工作,提高洗井效率和注入質(zhì)量,減少作業(yè)頻次,對(duì)注水管理有著重要的意義。文章從注水工作源頭抓起,通過(guò)自動(dòng)分析注水井井況變化和合理安排洗井工作,由計(jì)算機(jī)為作業(yè)區(qū)注水管理自動(dòng)編制月度計(jì)劃和年度洗井計(jì)劃,簡(jiǎn)化洗井措施審批流程,生成詳細(xì)的洗井臺(tái)賬,為洗井工作的開(kāi)展提供技術(shù)支撐。

        [關(guān)鍵詞] 注水井;洗井;管理;審批

        0? ? ? 引? ? 言

        隨著油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期,地層狀況惡化,注水井溢流、出砂嚴(yán)重、測(cè)調(diào)遇阻、封隔器失效等頻繁出現(xiàn),使注水井日常維護(hù)洗井工作變得愈發(fā)重要[1]。在油田注水開(kāi)發(fā)過(guò)程中,定期對(duì)注水井進(jìn)行洗井,解除或緩解井底近處已經(jīng)受到的水質(zhì)污染及堵塞,保持井筒清潔,恢復(fù)地層吸水能力,保持地層壓力,是原油穩(wěn)產(chǎn)的一項(xiàng)最基本的生產(chǎn)措施。

        目前,我國(guó)在注水井的清洗和維護(hù)方面有自己的一套標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,油田生產(chǎn)單位在洗井管理過(guò)程中要求嚴(yán)格按照《注水井洗井管理規(guī)定》執(zhí)行,本油田根據(jù)注水井的實(shí)際情況制定相應(yīng)的洗井管理制度,堅(jiān)信只有進(jìn)行科學(xué)管理、科學(xué)洗井才能提高洗井效率,確保“注好水,注夠水”。就目前采油廠而言,有效合理地洗井首先需要確定合適的洗井周期,并生成相應(yīng)的洗井措施單派發(fā)給作業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工;其次,洗井結(jié)束后將現(xiàn)場(chǎng)情況返回給作業(yè)區(qū)監(jiān)管人員并上報(bào)相關(guān)部門(mén),實(shí)現(xiàn)一個(gè)閉合周期的洗井計(jì)劃;最后,以水井為中心分析,對(duì)于有效的措施,加以利用,對(duì)于不利的措施,及時(shí)分析調(diào)整。

        1? ? ? 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

        (1)目前,影響注水井洗井成功的因素可分為六類(lèi):井況分析不到位、洗井周期安排不合理、現(xiàn)場(chǎng)洗井把控不合理、洗井的泵壓排量等問(wèn)題控制不合理、洗井時(shí)間控制不合適、洗井操控不合理。這些因素直接影響洗井成功率,而這些因素中很多是可以通過(guò)與系統(tǒng)管理密切結(jié)合得以干預(yù)的。本文主要圍繞前兩個(gè)方面進(jìn)行了討論。

        ①在井況分析方面。目前油田生產(chǎn)單位花費(fèi)大量的人力和物力對(duì)井況進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,如相關(guān)軟件的開(kāi)發(fā)與維護(hù),特別是采油廠根據(jù)自身生產(chǎn)情況推出的各類(lèi)應(yīng)用分析軟件幾乎在動(dòng)態(tài)分析方面做到了有求必應(yīng),然而在注水井洗井方面還是依附于油井分析,沒(méi)有獨(dú)立的注水井井況分析系統(tǒng)。

        ②在洗井周期安排方面。在注水井洗井過(guò)程中,根據(jù)《注水井洗井管理規(guī)定》,一口井洗井間隔至少要3-5個(gè)月,考慮到季節(jié)因素,洗井時(shí)間一般會(huì)安排在春秋季,倘若一口井一月之內(nèi)反復(fù)洗井,會(huì)造成地層環(huán)境不斷激動(dòng),洗井后吸水能力下降。目前這些工作都是通過(guò)填報(bào)大量的表格實(shí)現(xiàn)的,然而這些數(shù)據(jù)完全可以通過(guò)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能篩選。

        (2)目前就采油廠現(xiàn)狀而言,全廠合理的洗井覆蓋率要在90%以上,才能完成公司開(kāi)發(fā)管理要求,每口注水井年洗井次數(shù)不能低于2次的洗井目標(biāo)。若要按照規(guī)定完成洗井任務(wù),提高洗井成功率,采油廠首先需要根據(jù)自身組織結(jié)構(gòu),由源頭即作業(yè)區(qū)制訂洗井計(jì)劃及監(jiān)督現(xiàn)場(chǎng)施工管理,業(yè)務(wù)部門(mén)通過(guò)后臺(tái)分析智能填報(bào)措施單,最后完成線(xiàn)上數(shù)據(jù)的審核。然而目前洗井施工單都是紙質(zhì)填報(bào)單,統(tǒng)計(jì)分析較困難,無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)督洗井工作執(zhí)行情況;洗井工作管理部門(mén)對(duì)于作業(yè)區(qū)是否合理安排洗井計(jì)劃,健全洗井工作臺(tái)賬,對(duì)洗井資料進(jìn)行有效分析等工作的管理難度較大。

        因此,需要研發(fā)一套注水井洗井管理應(yīng)用系統(tǒng),各部門(mén)按管理職責(zé),共同完成從洗井計(jì)劃編制、審核、現(xiàn)場(chǎng)洗井完成到洗井質(zhì)量評(píng)價(jià)的一個(gè)全流程管理,提高洗井成功率及覆蓋率,為注水井單井的分析提供有力支持。本文系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中主要包括以下特性:

        ①完善洗井業(yè)務(wù)處理流程,即作業(yè)區(qū)發(fā)起計(jì)劃任務(wù),油田地質(zhì)所、油田工藝所和生產(chǎn)技術(shù)科進(jìn)行業(yè)務(wù)審核,共享洗井臺(tái)賬,進(jìn)行工作量分析、洗井效果綜合評(píng)價(jià),并進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)作業(yè)等。

        ②基于A2生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、井下作業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、生產(chǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)庫(kù)等采油廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),按注水井洗井規(guī)定,結(jié)合異常井況臺(tái)賬,實(shí)現(xiàn)智能編制注水井洗井計(jì)劃的目標(biāo)。

        ③完成洗井效果評(píng)價(jià)報(bào)告、統(tǒng)計(jì)分析工作,實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)、廠級(jí)等不同角度的工作量統(tǒng)計(jì)、洗井原因分析、覆蓋率分析等。

        2? ? ? 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        (1)框架設(shè)計(jì)

        如圖1所示,系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)遵從典型的三層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),前臺(tái)展示采用ACE/MUI等框架,界面美觀、操作方便,利用Echart來(lái)展示各種圖表(餅圖、框圖、折線(xiàn)圖等)。系統(tǒng)輸出支持對(duì)常用類(lèi)型如圖片、Office系列文檔及Pdf文檔附件預(yù)覽以及按模板導(dǎo)。

        系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于J2EE,并采用Spring、Hibernate等框架來(lái)架構(gòu),同時(shí)利用Grails服務(wù)框架的快速開(kāi)發(fā)特性達(dá)到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的快速開(kāi)發(fā)、運(yùn)行效率高且穩(wěn)定的效果。系統(tǒng)后臺(tái)采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)作為底層數(shù)據(jù)庫(kù)。

        (2)系統(tǒng)部署

        如圖2所示,根據(jù)采油廠生產(chǎn)業(yè)務(wù)要求,系統(tǒng)采用掛接的方式搭建在油田勘探開(kāi)發(fā)方案設(shè)計(jì)與生產(chǎn)管理平臺(tái)上,方便對(duì)油氣一體化數(shù)據(jù)在同一平臺(tái)進(jìn)行查詢(xún)。由于洗井管理工作主要涉及采油作業(yè)區(qū)、油田地質(zhì)研究所、油田工藝研究所生產(chǎn)技術(shù)科以及施工服務(wù)方等五個(gè)部門(mén)相關(guān)崗位,系統(tǒng)主要部署在這些部門(mén),通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)共享生產(chǎn)數(shù)據(jù),同時(shí)在線(xiàn)完成進(jìn)行數(shù)據(jù)的填報(bào)、審核、上傳及下載工作。

        (3)流程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        ①流程設(shè)計(jì)原理

        依據(jù)各部門(mén)崗位職責(zé),完成從編制洗井計(jì)劃、審核,洗井以及洗井完成后效果評(píng)價(jià)的一個(gè)全流程管理,使全員行動(dòng)起來(lái),加強(qiáng)計(jì)劃編制、評(píng)價(jià)分析和監(jiān)督工作,提高注水井洗井覆蓋率。

        ②流程處理步驟

        系統(tǒng)根據(jù)各部門(mén)職責(zé),可分為技術(shù)管理和現(xiàn)場(chǎng)管理兩部分,其中技術(shù)管理部門(mén)主要負(fù)責(zé)網(wǎng)上業(yè)務(wù)審核、審批,通過(guò)信息共享模式實(shí)現(xiàn)作業(yè)區(qū)創(chuàng)建洗井臺(tái)賬,完成全廠洗井效果分析的目標(biāo),減少重復(fù)建賬。現(xiàn)場(chǎng)管理主要是作業(yè)區(qū),負(fù)責(zé)月/年洗井計(jì)劃的填報(bào)以及現(xiàn)場(chǎng)施工情況的數(shù)據(jù)填報(bào),這些數(shù)據(jù)最終由作業(yè)區(qū)錄入到注水井管理系統(tǒng)里形成一個(gè)閉合的評(píng)價(jià)分析模塊,方便進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢(xún)、分析及統(tǒng)計(jì)。各部門(mén)業(yè)務(wù)及審核流程如圖3所示。

        ③Activiti工作流引擎實(shí)現(xiàn)復(fù)雜業(yè)務(wù)流程

        注水井洗井管理系統(tǒng)在流程處理上采用了工作流引擎,其可視化開(kāi)發(fā)將業(yè)務(wù)邏輯和過(guò)程邏輯分離開(kāi)來(lái),當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)生變化時(shí),通過(guò)在線(xiàn)拖拽設(shè)計(jì)流程及業(yè)務(wù)表單在線(xiàn)生成功能頁(yè)面并配置到菜單資源,靈活性強(qiáng),縮短了開(kāi)發(fā)周期。注水井洗井管理系統(tǒng)有專(zhuān)門(mén)的申請(qǐng)模塊,但這些模塊只能有一級(jí)審批,現(xiàn)在有了業(yè)務(wù)引擎模塊就可以把這些模塊和工作流結(jié)合起來(lái)使用了,有用到這些模塊但又不是一級(jí)審批能解決問(wèn)題的,就可以用業(yè)務(wù)引擎模塊結(jié)合工作流來(lái)實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中主要涉及以下四個(gè)處理流程:年度計(jì)劃編制及審核流程、月度計(jì)劃編制及審核流程、措施單編制及審核流程、措施效果評(píng)價(jià)流程。如圖4、圖5分別為流程包部署管理界面,流程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)整理。月/年度計(jì)劃便是基于A2注水日?qǐng)?bào)、洗井臺(tái)賬、井下作業(yè)等系統(tǒng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù),選擇滿(mǎn)足條件井編制月、年度洗井計(jì)劃。同時(shí),提供修改完善洗井計(jì)劃功能,如排液井轉(zhuǎn)注井,注入水水質(zhì)不合格的井,動(dòng)用井下管柱后的井以及注水井調(diào)配前、后注不進(jìn)去等特殊情況的井,增加到洗井計(jì)劃中。

        編制過(guò)程中,提供歷年洗井臺(tái)賬查詢(xún),洗井工作到期提醒以及注水井水質(zhì)化驗(yàn)信息查詢(xún)等,其中實(shí)現(xiàn)方法如圖6所示。

        (4)Echarts.js輔助圖形、報(bào)表設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)效果評(píng)價(jià)與綜合分析

        眾所周知,主流系統(tǒng)在報(bào)表及圖形設(shè)計(jì)上都是采用Echarts.js,主要是因?yàn)樗谑褂眠^(guò)程中簡(jiǎn)單易操作、支持按需求打包、代碼開(kāi)源。注水井洗井管理系統(tǒng)涉及大量的圖形、報(bào)表,Echarts.js可以流暢地運(yùn)行在 PC 和移動(dòng)設(shè)備上,兼容當(dāng)前絕大部分瀏覽器(IE8/9/10/11,Chrome,F(xiàn)irefox,Safari等),底層依賴(lài)輕量級(jí)的矢量圖形庫(kù)ZRender,提供直觀,交互豐富,可高度個(gè)性化定制的數(shù)據(jù)可視化圖表,同時(shí)開(kāi)發(fā)時(shí)間短、開(kāi)發(fā)成本低。

        本文論述的注水井洗井管理系統(tǒng)能夠根據(jù)已有的措施單及現(xiàn)場(chǎng)施工情況進(jìn)行深度挖掘數(shù)據(jù),形成一套完整的洗井效果跟蹤臺(tái)賬,滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)洗井管理情況的多元查詢(xún)。由于本系統(tǒng)是基于注水日?qǐng)?bào)、洗井臺(tái)賬、井下作業(yè)等生產(chǎn)數(shù)據(jù),措施前期能夠通過(guò)后臺(tái)算法輔助用戶(hù)選擇滿(mǎn)足條件井編制月、年度洗井計(jì)劃。對(duì)一些非正常注水井(包括在正常工作環(huán)境下含關(guān)井連續(xù)超過(guò)7天;注水井停注24小時(shí)以上、作業(yè)施工或吸水指數(shù)明顯下降;正常注水井,每年洗井不少于2次;三個(gè)月內(nèi)重復(fù)洗的注水井)在編制措施時(shí)進(jìn)行提示,使得系統(tǒng)更加人性化,極大程度地提高了工作效率。如圖7為注水井洗井臺(tái)賬示例。

        對(duì)于完成洗井工作的單井,系統(tǒng)能夠?qū)τ脩?hù)關(guān)注的各項(xiàng)數(shù)據(jù)及指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)籌分析,包括洗井歷史查詢(xún)、洗井原因分析、評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)日期段、單位、區(qū)塊、年度等條件進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)和圖形顯示,如圖8所示。

        3? ? ? 結(jié)? ? 語(yǔ)

        本文論述了采油廠注水井洗井全周期管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn),系統(tǒng)根據(jù)洗井業(yè)務(wù)管理方式結(jié)合采油廠自身特點(diǎn),完成計(jì)劃編制及業(yè)務(wù)審核,提高了部門(mén)間洗井工作溝通與交流效率,為采油廠洗井工作分析奠定了基礎(chǔ)。

        主要參考文獻(xiàn)

        [1]杜國(guó)棟,王莉,丁利霞,等.提高油田注水井洗井有效率的措施[J].科技博覽,2010(4).

        [2]叢巍巍.提高油田注水井洗井有效率的措施[J].化學(xué)工程與裝備,2017(1):136-138.

        [3]劉振國(guó).注水井洗井影響因素與對(duì)策[J].油氣田地面工程,2010(12):59-60.

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