数据挖掘在采油厂稳产中的应用

李庆显，石 艳，伊力哈木·阿布都西库儿，玛丽亚·艾力克

（新疆油田分公司采油二厂，新疆 克拉玛依 834008）

数据挖掘在采油厂稳产中的应用

李庆显，石 艳，伊力哈木·阿布都西库儿，玛丽亚·艾力克

（新疆油田分公司采油二厂，新疆 克拉玛依 834008）

随着油田精细化管理持续深入，为了让数据更好地服务于管理，基于“信息技术服务生产，用信息化促进管理提升”的思想，结合日常生产及业务管理的需求，特别是配合生产管理的需要开发了系列软件，覆盖措施井、新井、生产重点井以及生产经营会议汇报等业务管理方面，系统采用B/S体系结构，后台数据库采用Oracle，利用存储过程封装算法，保证采油厂稳产。

采油生产；数据挖掘；稳产

1　项目背景及问题提出

新疆油田分公司采油二厂（以下简称我厂）经历50多年的开发历史，涉及90多个开发层块，油水井总数6 000余口，积累了丰富的数据资源，而目前，数据存在于多套系统中，查询某口井的某些数据时，需打开多套系统一项一项查找，浪费人力和时间。怎样从海量数据中挖掘出指导生产的可用信息，快速查找管理人员所需数据，并按需统计，通过表格或图片形式显示出来，是技术人员迫切需要解决的问题。

目前我厂基础数据资料比较齐全，需要计算机自动从数据统计、分类、对比中检索出有价值的信息，为相关部门及领导细致了解并掌握各单井及区块的生产动态，精细现场监督力度，及时解决生产中出现的不利因素，增储上产等奠定基础。

研究目标：（1）从海量数据中挖掘有效信息，为生产决策提供支持；（2）为配合原油上产需要，高效定位问题区块、问题作业区、分线、井；（3）形成一套适应精细化管理需求的数据挖掘模式，高效管理油田生产。

2　技术路线

管理模式方面，制定了一套与生产管理相配套的数据应用模式，由原来个人自主统计数据、绘制曲线，过渡到数据自动推送网络化共享，快速发现问题区块、问题井。系统功能方面，由原来应用单一据表，过渡到多维数据源关联、穿透查询应用。

2.1采用数据挖掘技术，发现隐形降产井

在信息共享的基础上，依据用户需求，确定分析主题，建立挖掘模式，通过数据分析、分类、汇总和计算，整合数据资源，找出潜在规律，基于数据推断区块、分线、油井隐形问题（表1列出了系统涉及的数据库）。有效提升管理人员工作效率并及时发现隐形降产井，为我厂生产决策提供了技术支撑，数据挖掘思路如图1所示。

图1　数据挖掘思路

表1　系统涉及的数据库

2.2采用Oracle存储过程封装算法技术，实现数据驱动引擎

开发工具PLSQL Developer，.net、HTML应用技术，SQL语句编写Procedures，将模型算法利用存储过程封装，这个过程经编译和优化后存储在数据库服务器中，通过驱动引擎调用。其优点是可完成复杂的判断和运算，保证数据的安全性和完整性，以极快的速度执行、集中控制维护。

图2　数据分析

2.3映射各专业数据库的数据资源共享与交互技术

映射各专业数据库的数据资源共享与交互技术，为实现数据挖掘提供数据支持。利用数据共享与交互技术，从各专业数据库（生产动态库、井下作业、测井试井及开发数据库等）中提取需要的数据，通过构成分析、趋势分析等方式将数据结果以汇总表格或绘制曲线等方式展示出来，如图2所示。

3　重点模块

以信息技术为依托，按照管理岗位的特别需求，建立与生产管理相适应的一系列专题应用功能，创建专题应用。实现与其他用信息系统优势互补的应用模式，弥补厂内应用短板。以简洁、实用、高效、嵌入式的应用手段，满足原油生产过程中对信息系统的要求，实现管理需求与信息化的无缝对接。

3.1建立措施井效果跟踪模块

建立措施井效果跟踪模块，大幅度提高增产措施数据的完整性、及时性、应用性。每天，地质所专人通过模块反映出的问题（措施录入不及时或压挤堵换层酸化名称不规范等）来监督数据质量。模块的投用实现了每天对比分析增产措施井的产量，为管理人员分析措施井、区块提供有力依据，提高数据入库的规范性、及时性、准确性，从而使月底做月报时可直接从日志一次性生成，达到将人工统计井数转变为自动统计并汇总单井措施后各项数据的目的。此模块挂接在厂主页—生产信息上，通过其措施井效果跟踪主界面中的井号、作业区、区块、措施类别以及小计可看到链接统计图表、措施井单井统计图、措施井按作业区统计图等。

图3　措施井效果跟踪日报

建立措施井效果跟踪模块，如图3所示。通过规范A2数据源及建立算法，一方面解决了按日跟踪措施井效果的难题，为研究人员分析措施井问题及下一步措施建议提供依据。另一方面，杜绝了我厂措施井月报到月底时还需要人工校对措施、补录措施的情况，措施井月报从日志直接生成，准确性大幅度提高。

3.2建立新井当日生产情况跟踪模块

图4　新井当日生产情况

建立新井当日生产情况跟踪模块，实现每天查询新井情况，为及时跟踪新井产能提供支持，如图4所示。新井当日生产情况使新井日产量及变化趋势展示在一张看板上，成为管理人员不可或缺的工具。员工只需点开一个界面就可查询到新井当日的情况，区块及全厂的合计数值。此模块挂接在厂主页—产能建设，通过新井当日生产情况主界面中的井号、区层、全厂可分类链接到相应的统计图表。

面对一座座巍峨高山，一个个深谷峭崖，父亲和战友们不知疲倦、毫无畏俱。在苍茫模糊的幕夜里行车，突发险情随时可能发生，父亲他们必须精神高度集中，不能有丝毫的马虎，车坏了或是轮胎爆了就自己修理。他们不知经历过多少冰霜雨雪、塌方泥石流，每一次都安全圆满地完成运输任务。

关联各专业数据实现穿透查询，创新性地将日报、月报关联在同一个页面上，建立关联数据查询。按自定义条件可查阅油井日曲线、月曲线，为发现隐形及潜在生产问题及分析油井数据提供快捷手段。

3.3建立生产经营会议汇报模块扩展

建立生产经营会议汇报模块扩展，能及时发现异常井及问题点，为发现隐性降产井提供技术支持。此模块从A2系统数据库中提取油水井日生产信息数据，并汇总各种数据，自动生成曲线；还增加了自动识别异常井公告和昨日异常井今日生产情况，如图5、图6所示。生产经营会议汇报系统扩展挂接在厂主页—会议管理—生产经营会议—全厂生产综合日报表及各作业区报表上。在全厂的生产动态图中，显示的是全厂的生产信息，想查看详细的分线数据，可点击各作业，显示各作业分线的生产信息及曲线，另外，图表上的异常井公告链接，可显示当天的异常井，右键点击界面上的单井，可查看单井的历史功图和产量曲线图。

图5　全厂2014年12月22日生产动态

图6　第一采油作业区2014年12月22日生产动态

管理人员以曲线波动为主线，通过全厂—作业区—分线—单井曲线—功图等变化趋势结合异常井对比分析，实现级级追溯，通过系统直接观看液量、油量曲线变化，并进行下一步分析，一改以往听汇报找问题的被动局面。

3.4建立上产井管理模块

建立上产井管理模块，实现常规上产井的有效管理，为全面掌握油井管理到位情况提供技术支持。创建上产井管理模块。实现换大泵、换油嘴、捣开、摸规律等信息自动分类汇总功能，为上产管理提供数据参考。在此模块中，用户只需录入年月、井号、措施名及备注，模块每月月初就可根据作业区、全厂自动汇总上月各措施的总数，从基础库中提取相应油量，生成汇总数据。上产井管理系统挂接在厂主页—生产信息中，如图7所示。

图7　上产井管理系统

3.5研发日志查询痕迹记录模块

图8　日志查询痕迹记录模块

创新性地利用统一认证技术，建立电子痕迹记录模块。为督促管理人员关注管辖的油水井，提供技术支持。以前上级领导只能听汇报，现在上级领导可随时看到管理人员关注的井号。

4　推广应用效果

该系统以数据挖掘为主导的创新管理思想，实现了隐形问题及时暴露，透明化管理，形成层级监督的良性循环模式。各子模块于2014年全部投入运行，在本系统开发过程中，多次听取厂领导和机关科室、基层单位的意见和建议，对模块功能进行多次整改和完善，使系统功能更贴近生产经营业务实际，已应用于我厂生产会、采油作业区、地质所及全厂查询岗位，得到管理人员的一致好评。

该系统是根据生产业务的急需，自主研发的系列软件的集成，能辅助管理者快速定位降产区队、降产分线及降产井问题，为有效满足管理人员实际需求提供一套高效的应用工具，可有效加强增产措施井、管理上产井、异常井、新井的精细化管理，提高单井生产时率，增加产量，保稳产效果显著。

主要参考文献

［1］陈希孺.数理统计引论［M］.北京：科学出版社，1981.

［2］齐与峰，赵永胜.油气田开发系统工程方法专辑［M］.北京：石油工业出版社，1991.

［3］黄炳光.实用油藏工程与动态分析方法［M］.北京：石油工业出版社，1998.

［4］阿库利申.油田开发预测［M］.周成勋，译.北京：石油工业出版社，1993.

［5］谭锋奇，李洪奇，孟照旭，等.数据挖掘方法在石油勘探开发中的应用研究［J］. 石油地球物理勘探，2010（1） .

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.18.060

TP311

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1673-0194（2015）18-0084-03

2015-07-27