机采井全生命周期管理系统建设与应用

黄新春，付 军，石平太，李令喜，袁建楠，房新乐，刘 滔，李晓亮（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）



机采井全生命周期管理系统建设与应用

黄新春，付 军，石平太，李令喜，袁建楠，房新乐，刘 滔，李晓亮
（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津 300452）

摘 要：机采井全生命周期管理是一项系统工程，目前系统内各流程较为复杂，同一项任务各环节完成进度不同，流程衔接不流畅，导致机采井管理效率不高，影响油田整体开发进度。在机采井生产管理过程中，一旦出现异常、故障，如何及时、准确、清晰地发现问题、分析原因、处理改进，如何明确责任归属、提升业务水平、改善队伍建设，仍是目前面临的较为模糊和繁杂的实际问题，而这正是机采井全生命周期管理的关键。该研究系统可实现各环节的质量评价、故障原因统计分析、异常井筛选及井下机组的寿命预测等功能。

关键词：管理效率；质量评价；统计分析；异常井筛选；寿命预测

0　引言

随着机采井开采技术的不断探索与进展，基本形成了选泵设计、产品质量控制、作业质量控制、运行管理四大模块，每一环节都需要相互配合，有机结合，才能实现更优质的机采井管理模式，而实现它们的有机融合需要一个共同平台，机采井全生命周期管理系统可提供此公共平台。

1　机采井全生命周期系统建设

1.1基础数据的获取

涉及机采井管理相关的基础数据主要包含地质油藏、钻完井数据、测试数据、机组参数、地面设备五大部分。以上基础数据从目前已有的几个数据库里可以调用，但由于数据存放较为杂乱、格式不一，数据库类型不统一等原因，实现数据库间相互访问、数据的完整读取、数据后处理等成为基础数据模块建设的难点，通过在系统框架中采用Spring定义多个数据源进而采用切换数据源的方式来查询获取所需要的数据，满足了基础数据的相互访问，避免了基础资料的重复录入。

1.2选泵设计

该模块包括地质设计与选泵设计两大部分，地质设计通过已有文件模板格式，附件上传后，将自动提取关键信息，包括设计产液量、设计压差、动液面、含水、管柱类型、压力监测等数据。相同机采井的最新一次地质设计可根据历史设计附件，实现在线修改与保存，地质设计关键信息界面如图2所示。

1.3现场施工

现场施工模块包含现场安装与检泵两部分，安装记录涉及启泵时地面设备设定的电气参数、电压器档位、最高憋压值、憋压稳定时间等。同一机组编号应包含一次安装记录和检泵记录，当该编号机组已经检泵，需显示机组基本信息、检泵周期、现场故障原因判断，并能够将故障原因进行分类。现场施工固定模板附件上传，可实现以上数据信息的自动检索与提取。

以单井为单元，记录该井所有的的电泵安装记录和检泵信息，可根据机组编号、机组厂家、施工日期、施工人员查询特定平台、特定作业区块内单井的电泵安装与检泵记录，查询日期默认为施工时间为当年年初至目前时间。

1.4异常井预警

异常井预警首先应考虑基准值的选择，从分配数据和计量数据两大数据源中进行分析判断。生产数据的对比可实现任意两天的数据对比，页面设置基础日期、对比日期，日期可实现任意选择；分配数据每天的生产数据也调用，但计量数据数据源日期并不确定，因此对计量数据源及相应时间重点考虑，基础日期数据和对比日期数据均为与选定日期最为接近的日期数据；除实现单井异常数据对比，可完成选定平台总和的产液量、产油、含水等数据在对应日期当天的数据对比，图3为某油田各个平台两个日期时日产液量对比。

1.5井下机组寿命预测

在电泵的运转过程中，影响电泵寿命的因素很多，对这些因素进行归纳总结，大致有以下九个方面的因素：运转天数、排量效率、电流比、井斜角、狗腿度、电流稳定性、启停次数、设备厂家、电机对地绝缘，其中电机绝缘值的大小和变化趋势是油井是否能持续正常生产的关键参数，通过绝缘值测量数据的统计分析，监测预测机组故障率。

综合故障风险值是通过综合每一个因素对每口井电泵发生故障的影响贡献，得出每口井在整个平台油井中发生故障的风险值。它首先运用专家打分的方式确定九大因素在评价对象中所占的比例，然后根据每一口井在各个影响因素中所占比重，运用加权平均的方法得出每口井的综合故障风险值。

Bj 为第 j 口井电泵的故障综合风险值，将所有指标代入计算，得到每口井的故障综合风险值，然后按照风险值的大小进行排序，值越大电泵发生故障的概率越大。

1.6系统整体查询

在运行机组的状态查询，可实现作业公司、油田、平台三种选择模式，查询时间段可任意设定，下井日期作为时间段查询基础，查询结果包含在运行机组总数量、每套机组运行时间及平均运行时间，运行时间按照由高到低，通过柱状图分布列出。

故障机组查询，按照下井日期作为时间段查询基础，查询指定作业公司、油田、平台在该时间段内故障机组的检泵周期及各周期段内的数量、占比。故障机组检泵周期统计如图4所示。

2　应用效果

目前，该系统针对渤海油田某作业公司679口机采井进行应用。此系统结合了该作业公司机采井特点及管理人员实际需求，具有良好的查询、统计、分析功能，应用后提高了机采井管理效率及管理水平。

3　结论

（1）解决了机采井管理过程中数据分散、冗杂，实现了数据资料的高效利用，提高了机采井管理效率。（2）通过对生产数据的监测、生产参数基准值设置及相关数学模型的综合计算，实现了机采异常井快速筛选和查询等功能。（3）通过建立了较为准确的数学预测模型，实现了机组运行寿命的预测，提前做好修井准备，降低了成本，提高了效益。（4）实现了对故障井原因统计与分类功能，找出机采井管理过程存在的薄弱环节。（5）实现了机采井管理过程中各环节所需数据跟踪，对关键环节重点监控，不断改善管理过程中的薄弱环节，提高了管理水平。

参考文献：

［1］张玉斌，于海春，周平.电潜泵机组可靠性评定［J］.石油机械，2003，25（05）：6-8.

［2］孙焕，李玉仁.电泵井工况解析方法［J］.石油钻采工艺，1990，12（05）：43-54.

［3］李颖川.采油工程［M］.北京：石油工业出版社，2002.

［4］张琪.采油工艺原理与设计［M］.山东东营：石油大学出版社，2000.

［5］邵永实，师世刚，刘军.潜油电泵技术服务手册［M］.北京：石油工业出版社，2004.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.123

作者简介：黄新春（1981-），男，硕士，中级，主要从事机采井动态分析管理。