機采井全生命周期管理系統建設與應用

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

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機采井全生命周期管理系統建設與應用

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

摘 要：機采井全生命周期管理是一項系統工程，目前系統內各流程較為復雜，同一項任務各環節完成進度不同，流程銜接不流暢，導致機采井管理效率不高，影響油田整體開發進度。在機采井生產管理過程中，一旦出現異常、故障，如何及時、準確、清晰地發現問題、分析原因、處理改進，如何明確責任歸屬、提升業務水平、改善隊伍建設，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鍵。該研究系統可實現各環節的質量評價、故障原因統計分析、異常井篩選及井下機組的壽命預測等功能。

關鍵詞：管理效率；質量評價；統計分析；異常井篩選；壽命預測

0　引言

隨著機采井開采技術的不斷探索與進展，基本形成了選泵設計、產品質量控制、作業質量控制、運行管理四大模塊，每一環節都需要相互配合，有機結合，才能實現更優質的機采井管理模式，而實現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可提供此公共平臺。

1　機采井全生命周期系統建設

1.1基礎數據的獲取

涉及機采井管理相關的基礎數據主要包含地質油藏、鉆完井數據、測試數據、機組參數、地面設備五大部分。以上基礎數據從目前已有的幾個數據庫里可以調用，但由于數據存放較為雜亂、格式不一，數據庫類型不統一等原因，實現數據庫間相互訪問、數據的完整讀取、數據后處理等成為基礎數據模塊建設的難點，通過在系統框架中采用Spring定義多個數據源進而采用切換數據源的方式來查詢獲取所需要的數據，滿足了基礎數據的相互訪問，避免了基礎資料的重復錄入。

1.2選泵設計

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

1.3現場施工

現場施工模塊包含現場安裝與檢泵兩部分，安裝記錄涉及啟泵時地面設備設定的電氣參數、電壓器檔位、最高憋壓值、憋壓穩定時間等。同一機組編號應包含一次安裝記錄和檢泵記錄，當該編號機組已經檢泵，需顯示機組基本信息、檢泵周期、現場故障原因判斷，并能夠將故障原因進行分類。現場施工固定模板附件上傳，可實現以上數據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、特定作業區塊內單井的電泵安裝與檢泵記錄，查詢日期默認為施工時間為當年年初至目前時間。

1.4異常井預警

異常井預警首先應考慮基準值的選擇，從分配數據和計量數據兩大數據源中進行分析判斷。生產數據的對比可實現任意兩天的數據對比，頁面設置基礎日期、對比日期，日期可實現任意選擇；分配數據每天的生產數據也調用，但計量數據數據源日期并不確定，因此對計量數據源及相應時間重點考慮，基礎日期數據和對比日期數據均為與選定日期最為接近的日期數據；除實現單井異常數據對比，可完成選定平臺總和的產液量、產油、含水等數據在對應日期當天的數據對比，圖3為某油田各個平臺兩個日期時日產液量對比。

1.5井下機組壽命預測

在電泵的運轉過程中，影響電泵壽命的因素很多，對這些因素進行歸納總結，大致有以下九個方面的因素：運轉天數、排量效率、電流比、井斜角、狗腿度、電流穩定性、啟停次數、設備廠家、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正常生產的關鍵參數，通過絕緣值測量數據的統計分析，監測預測機組故障率。

綜合故障風險值是通過綜合每一個因素對每口井電泵發生故障的影響貢獻，得出每口井在整個平臺油井中發生故障的風險值。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，然后根據每一口井在各個影響因素中所占比重，運用加權平均的方法得出每口井的綜合故障風險值。

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

1.6系統整體查詢

在運行機組的狀態查詢，可實現作業公司、油田、平臺三種選擇模式，查詢時間段可任意設定，下井日期作為時間段查詢基礎，查詢結果包含在運行機組總數量、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，查詢指定作業公司、油田、平臺在該時間段內故障機組的檢泵周期及各周期段內的數量、占比。故障機組檢泵周期統計如圖4所示。

2　應用效果

目前，該系統針對渤海油田某作業公司679口機采井進行應用。此系統結合了該作業公司機采井特點及管理人員實際需求，具有良好的查詢、統計、分析功能，應用后提高了機采井管理效率及管理水平。

3　結論

（1）解決了機采井管理過程中數據分散、冗雜，實現了數據資料的高效利用，提高了機采井管理效率。（2）通過對生產數據的監測、生產參數基準值設置及相關數學模型的綜合計算，實現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學預測模型，實現了機組運行壽命的預測，提前做好修井準備，降低了成本，提高了效益。（4）實現了對故障井原因統計與分類功能，找出機采井管理過程存在的薄弱環節。（5）實現了機采井管理過程中各環節所需數據跟蹤，對關鍵環節重點監控，不斷改善管理過程中的薄弱環節，提高了管理水平。

參考文獻：

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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分析管理。