數(shù)據(jù)挖掘在采油廠穩(wěn)產(chǎn)中的應(yīng)用

李慶顯，石 艷，伊力哈木·阿布都西庫(kù)兒，瑪麗亞·艾力克

（新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依 834008）

數(shù)據(jù)挖掘在采油廠穩(wěn)產(chǎn)中的應(yīng)用

李慶顯，石 艷，伊力哈木·阿布都西庫(kù)兒，瑪麗亞·艾力克

（新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依 834008）

隨著油田精細(xì)化管理持續(xù)深入，為了讓數(shù)據(jù)更好地服務(wù)于管理，基于“信息技術(shù)服務(wù)生產(chǎn)，用信息化促進(jìn)管理提升”的思想，結(jié)合日常生產(chǎn)及業(yè)務(wù)管理的需求，特別是配合生產(chǎn)管理的需要開發(fā)了系列軟件，覆蓋措施井、新井、生產(chǎn)重點(diǎn)井以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)會(huì)議匯報(bào)等業(yè)務(wù)管理方面，系統(tǒng)采用B/S體系結(jié)構(gòu)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用Oracle，利用存儲(chǔ)過程封裝算法，保證采油廠穩(wěn)產(chǎn)。

采油生產(chǎn)；數(shù)據(jù)挖掘；穩(wěn)產(chǎn)

1　項(xiàng)目背景及問題提出

新疆油田分公司采油二廠（以下簡(jiǎn)稱我廠）經(jīng)歷50多年的開發(fā)歷史，涉及90多個(gè)開發(fā)層塊，油水井總數(shù)6 000余口，積累了豐富的數(shù)據(jù)資源，而目前，數(shù)據(jù)存在于多套系統(tǒng)中，查詢某口井的某些數(shù)據(jù)時(shí)，需打開多套系統(tǒng)一項(xiàng)一項(xiàng)查找，浪費(fèi)人力和時(shí)間。怎樣從海量數(shù)據(jù)中挖掘出指導(dǎo)生產(chǎn)的可用信息，快速查找管理人員所需數(shù)據(jù)，并按需統(tǒng)計(jì)，通過表格或圖片形式顯示出來(lái)，是技術(shù)人員迫切需要解決的問題。

目前我廠基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料比較齊全，需要計(jì)算機(jī)自動(dòng)從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分類、對(duì)比中檢索出有價(jià)值的信息，為相關(guān)部門及領(lǐng)導(dǎo)細(xì)致了解并掌握各單井及區(qū)塊的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，精細(xì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督力度，及時(shí)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的不利因素，增儲(chǔ)上產(chǎn)等奠定基礎(chǔ)。

研究目標(biāo)：（1）從海量數(shù)據(jù)中挖掘有效信息，為生產(chǎn)決策提供支持；（2）為配合原油上產(chǎn)需要，高效定位問題區(qū)塊、問題作業(yè)區(qū)、分線、井；（3）形成一套適應(yīng)精細(xì)化管理需求的數(shù)據(jù)挖掘模式，高效管理油田生產(chǎn)。

2　技術(shù)路線

管理模式方面，制定了一套與生產(chǎn)管理相配套的數(shù)據(jù)應(yīng)用模式，由原來(lái)個(gè)人自主統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、繪制曲線，過渡到數(shù)據(jù)自動(dòng)推送網(wǎng)絡(luò)化共享，快速發(fā)現(xiàn)問題區(qū)塊、問題井。系統(tǒng)功能方面，由原來(lái)應(yīng)用單一據(jù)表，過渡到多維數(shù)據(jù)源關(guān)聯(lián)、穿透查詢應(yīng)用。

2.1采用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，發(fā)現(xiàn)隱形降產(chǎn)井

在信息共享的基礎(chǔ)上，依據(jù)用戶需求，確定分析主題，建立挖掘模式，通過數(shù)據(jù)分析、分類、匯總和計(jì)算，整合數(shù)據(jù)資源，找出潛在規(guī)律，基于數(shù)據(jù)推斷區(qū)塊、分線、油井隱形問題（表1列出了系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)）。有效提升管理人員工作效率并及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱形降產(chǎn)井，為我廠生產(chǎn)決策提供了技術(shù)支撐，數(shù)據(jù)挖掘思路如圖1所示。

圖1　數(shù)據(jù)挖掘思路

表1　系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)

2.2采用Oracle存儲(chǔ)過程封裝算法技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)引擎

開發(fā)工具PLSQL Developer，.net、HTML應(yīng)用技術(shù)，SQL語(yǔ)句編寫Procedures，將模型算法利用存儲(chǔ)過程封裝，這個(gè)過程經(jīng)編譯和優(yōu)化后存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中，通過驅(qū)動(dòng)引擎調(diào)用。其優(yōu)點(diǎn)是可完成復(fù)雜的判斷和運(yùn)算，保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性，以極快的速度執(zhí)行、集中控制維護(hù)。

圖2　數(shù)據(jù)分析

2.3映射各專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)資源共享與交互技術(shù)

映射各專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)資源共享與交互技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘提供數(shù)據(jù)支持。利用數(shù)據(jù)共享與交互技術(shù)，從各專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)（生產(chǎn)動(dòng)態(tài)庫(kù)、井下作業(yè)、測(cè)井試井及開發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)等）中提取需要的數(shù)據(jù)，通過構(gòu)成分析、趨勢(shì)分析等方式將數(shù)據(jù)結(jié)果以匯總表格或繪制曲線等方式展示出來(lái)，如圖2所示。

3　重點(diǎn)模塊

以信息技術(shù)為依托，按照管理崗位的特別需求，建立與生產(chǎn)管理相適應(yīng)的一系列專題應(yīng)用功能，創(chuàng)建專題應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)與其他用信息系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的應(yīng)用模式，彌補(bǔ)廠內(nèi)應(yīng)用短板。以簡(jiǎn)潔、實(shí)用、高效、嵌入式的應(yīng)用手段，滿足原油生產(chǎn)過程中對(duì)信息系統(tǒng)的要求，實(shí)現(xiàn)管理需求與信息化的無(wú)縫對(duì)接。

3.1建立措施井效果跟蹤模塊

建立措施井效果跟蹤模塊，大幅度提高增產(chǎn)措施數(shù)據(jù)的完整性、及時(shí)性、應(yīng)用性。每天，地質(zhì)所專人通過模塊反映出的問題（措施錄入不及時(shí)或壓擠堵?lián)Q層酸化名稱不規(guī)范等）來(lái)監(jiān)督數(shù)據(jù)質(zhì)量。模塊的投用實(shí)現(xiàn)了每天對(duì)比分析增產(chǎn)措施井的產(chǎn)量，為管理人員分析措施井、區(qū)塊提供有力依據(jù)，提高數(shù)據(jù)入庫(kù)的規(guī)范性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性，從而使月底做月報(bào)時(shí)可直接從日志一次性生成，達(dá)到將人工統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)統(tǒng)計(jì)并匯總單井措施后各項(xiàng)數(shù)據(jù)的目的。此模塊掛接在廠主頁(yè)—生產(chǎn)信息上，通過其措施井效果跟蹤主界面中的井號(hào)、作業(yè)區(qū)、區(qū)塊、措施類別以及小計(jì)可看到鏈接統(tǒng)計(jì)圖表、措施井單井統(tǒng)計(jì)圖、措施井按作業(yè)區(qū)統(tǒng)計(jì)圖等。

圖3　措施井效果跟蹤日?qǐng)?bào)

建立措施井效果跟蹤模塊，如圖3所示。通過規(guī)范A2數(shù)據(jù)源及建立算法，一方面解決了按日跟蹤措施井效果的難題，為研究人員分析措施井問題及下一步措施建議提供依據(jù)。另一方面，杜絕了我廠措施井月報(bào)到月底時(shí)還需要人工校對(duì)措施、補(bǔ)錄措施的情況，措施井月報(bào)從日志直接生成，準(zhǔn)確性大幅度提高。

3.2建立新井當(dāng)日生產(chǎn)情況跟蹤模塊

圖4　新井當(dāng)日生產(chǎn)情況

建立新井當(dāng)日生產(chǎn)情況跟蹤模塊，實(shí)現(xiàn)每天查詢新井情況，為及時(shí)跟蹤新井產(chǎn)能提供支持，如圖4所示。新井當(dāng)日生產(chǎn)情況使新井日產(chǎn)量及變化趨勢(shì)展示在一張看板上，成為管理人員不可或缺的工具。員工只需點(diǎn)開一個(gè)界面就可查詢到新井當(dāng)日的情況，區(qū)塊及全廠的合計(jì)數(shù)值。此模塊掛接在廠主頁(yè)—產(chǎn)能建設(shè)，通過新井當(dāng)日生產(chǎn)情況主界面中的井號(hào)、區(qū)層、全廠可分類鏈接到相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)圖表。

面對(duì)一座座巍峨高山，一個(gè)個(gè)深谷峭崖，父親和戰(zhàn)友們不知疲倦、毫無(wú)畏俱。在蒼茫模糊的幕夜里行車，突發(fā)險(xiǎn)情隨時(shí)可能發(fā)生，父親他們必須精神高度集中，不能有絲毫的馬虎，車壞了或是輪胎爆了就自己修理。他們不知經(jīng)歷過多少冰霜雨雪、塌方泥石流，每一次都安全圓滿地完成運(yùn)輸任務(wù)。

關(guān)聯(lián)各專業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)穿透查詢，創(chuàng)新性地將日?qǐng)?bào)、月報(bào)關(guān)聯(lián)在同一個(gè)頁(yè)面上，建立關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)查詢。按自定義條件可查閱油井日曲線、月曲線，為發(fā)現(xiàn)隱形及潛在生產(chǎn)問題及分析油井?dāng)?shù)據(jù)提供快捷手段。

3.3建立生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)會(huì)議匯報(bào)模塊擴(kuò)展

建立生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)會(huì)議匯報(bào)模塊擴(kuò)展，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常井及問題點(diǎn)，為發(fā)現(xiàn)隱性降產(chǎn)井提供技術(shù)支持。此模塊從A2系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取油水井日生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，并匯總各種數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成曲線；還增加了自動(dòng)識(shí)別異常井公告和昨日異常井今日生產(chǎn)情況，如圖5、圖6所示。生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)會(huì)議匯報(bào)系統(tǒng)擴(kuò)展掛接在廠主頁(yè)—會(huì)議管理—生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)會(huì)議—全廠生產(chǎn)綜合日?qǐng)?bào)表及各作業(yè)區(qū)報(bào)表上。在全廠的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)圖中，顯示的是全廠的生產(chǎn)信息，想查看詳細(xì)的分線數(shù)據(jù)，可點(diǎn)擊各作業(yè)，顯示各作業(yè)分線的生產(chǎn)信息及曲線，另外，圖表上的異常井公告鏈接，可顯示當(dāng)天的異常井，右鍵點(diǎn)擊界面上的單井，可查看單井的歷史功圖和產(chǎn)量曲線圖。

圖5　全廠2014年12月22日生產(chǎn)動(dòng)態(tài)

圖6　第一采油作業(yè)區(qū)2014年12月22日生產(chǎn)動(dòng)態(tài)

管理人員以曲線波動(dòng)為主線，通過全廠—作業(yè)區(qū)—分線—單井曲線—功圖等變化趨勢(shì)結(jié)合異常井對(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)級(jí)級(jí)追溯，通過系統(tǒng)直接觀看液量、油量曲線變化，并進(jìn)行下一步分析，一改以往聽匯報(bào)找問題的被動(dòng)局面。

3.4建立上產(chǎn)井管理模塊

建立上產(chǎn)井管理模塊，實(shí)現(xiàn)常規(guī)上產(chǎn)井的有效管理，為全面掌握油井管理到位情況提供技術(shù)支持。創(chuàng)建上產(chǎn)井管理模塊。實(shí)現(xiàn)換大泵、換油嘴、搗開、摸規(guī)律等信息自動(dòng)分類匯總功能，為上產(chǎn)管理提供數(shù)據(jù)參考。在此模塊中，用戶只需錄入年月、井號(hào)、措施名及備注，模塊每月月初就可根據(jù)作業(yè)區(qū)、全廠自動(dòng)匯總上月各措施的總數(shù)，從基礎(chǔ)庫(kù)中提取相應(yīng)油量，生成匯總數(shù)據(jù)。上產(chǎn)井管理系統(tǒng)掛接在廠主頁(yè)—生產(chǎn)信息中，如圖7所示。

圖7　上產(chǎn)井管理系統(tǒng)

3.5研發(fā)日志查詢痕跡記錄模塊

圖8　日志查詢痕跡記錄模塊

創(chuàng)新性地利用統(tǒng)一認(rèn)證技術(shù)，建立電子痕跡記錄模塊。為督促管理人員關(guān)注管轄的油水井，提供技術(shù)支持。以前上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)只能聽匯報(bào)，現(xiàn)在上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)可隨時(shí)看到管理人員關(guān)注的井號(hào)。

4　推廣應(yīng)用效果

該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)挖掘?yàn)橹鲗?dǎo)的創(chuàng)新管理思想，實(shí)現(xiàn)了隱形問題及時(shí)暴露，透明化管理，形成層級(jí)監(jiān)督的良性循環(huán)模式。各子模塊于2014年全部投入運(yùn)行，在本系統(tǒng)開發(fā)過程中，多次聽取廠領(lǐng)導(dǎo)和機(jī)關(guān)科室、基層單位的意見和建議，對(duì)模塊功能進(jìn)行多次整改和完善，使系統(tǒng)功能更貼近生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)實(shí)際，已應(yīng)用于我廠生產(chǎn)會(huì)、采油作業(yè)區(qū)、地質(zhì)所及全廠查詢崗位，得到管理人員的一致好評(píng)。

該系統(tǒng)是根據(jù)生產(chǎn)業(yè)務(wù)的急需，自主研發(fā)的系列軟件的集成，能輔助管理者快速定位降產(chǎn)區(qū)隊(duì)、降產(chǎn)分線及降產(chǎn)井問題，為有效滿足管理人員實(shí)際需求提供一套高效的應(yīng)用工具，可有效加強(qiáng)增產(chǎn)措施井、管理上產(chǎn)井、異常井、新井的精細(xì)化管理，提高單井生產(chǎn)時(shí)率，增加產(chǎn)量，保穩(wěn)產(chǎn)效果顯著。

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.18.060

TP311

A

1673-0194（2015）18-0084-03

2015-07-27