功图数据应用分析及研究

周维琴，王军锋，辛盛，李录兵，罗凌燕，霍璐

（中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川750006）

功图数据应用分析及研究

周维琴，王军锋，辛盛，李录兵，罗凌燕，霍璐

（中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川750006）

本文在分析功图数据应用现状的基础上，对功图数据应用进行了详细剖析，在此基础上创建了基于软件功能支持的流程化管理思路，通过流程分解，对功图数据在油井工况预警管理、单井变化分析管理、措施效果跟踪对比管理方面的应用进行了系统分析，全面诠释了功图数据在生产运行管理中的支撑作用。

功图计量；二次优化；预警管理；数据流转

为适应采油作业区SCADA管理模式建设要求，需要对油井工况诊断及功图计产系统进行完善改进、功能升级，同时由于油井管理是采油企业现场管理中的重要一环，工况诊断及功图计产系统需要给技术人员提供大量采集、计算、分析数据，其应用水平的高低，直接影响着油田建设与管理的水平，因此深化其应用至关重要。

1 现场应用分析

截至2016年2月采油三厂油井数字化建设完成5 654口，覆盖率94.48%，数据上线达5 450口，上线率96.4%。油井生产决策和工艺专家系统[1]通过实时的工况诊断分析，对潜在的和已经发生的故障进行预警，使问题井及时得到发现，大大减少人工巡井频次，提高了效率，在一定程度上保障了安全。同时利用实时在线功图监控功能，把功图形状变化作为核实产量变化的依据[1]。

1.1 工况应用

利用工况分析功能，优化生产参数、提高机采效率。工况分析功能提供全天示功图、即时示功图、定时示功图等查询方式，相比以往手工测试，能够更加及时、精确地反映油井工况的细微变化和一段时间内的变化趋势，技术员由过去每月开展一次油井工况诊断转变为实时进行工况诊断，进一步提高了油井故障排除率、参数优化及时率和单井机采效率。

1.2 功图应用

充分利用功图对比功能，及时发现异常、减少无功损耗。技术人员设定每口油井的标准示功图，利用示功图对比功能将某口井在某段时间内的示功图放到同一个坐标系中进行对比，结合产液量、载荷变化曲线及时准确发现油井异常，缩短治理时间，减少躺井和无功损耗。

1.3 功图计量的应用

根据全厂功图计量应用推广思路－以点带面、逐步推进，2015年首先选定26座站（所辖610口油井）作为功图计量应用试验标准站，目前功图计量应用井数达到了554口，应用率达92.6%，随着试验标准站的运行，要求其他站点也陆续推进应用功图计量结果，通过调研发现目前各作业区还处于观察对比阶段，未进行实质性的应用，产量计算主要以单量为主，产量计算流程（见图1、图2）。

虽然该系统在工况诊断、功图分析、单井运行监控等方面发挥着不可替代的作用，但在功图计量应用上一直不尽如意，造成推广困难滞后，其主要原因表现在以下几个方面：

（1）基层单位对功图计量应用不重视，不严格按照管理规定落实工作，如系统中油井基础数据更新不及时或更新后不同步，导致由于基础数据不准确而导致功图计量误差大。

（2）基层单位对待资料数据不够严谨，不严格按照真实数据上报资料，如随意提高某口单井的产量，或随意减少某口单井产量，对功图计算产液量的不合理突变不进行跟踪分析原因，而是凭感觉填写报表资料，导致对产量的核查落实造成困难。

（3）软件系统功能不全面，在分类查询、条件汇总、智能分析、数据优化等方面功能欠缺，造成应用不方便，数据信息核对工作量大等问题。

图1 西线作业区产量计算流程

图2 东线作业区产量计算流程

2 功图数据应用研究

针对油井生产决策和工艺专家系统目前存在的问题，对功能进行升级优化，充分利用该系统实时采集及计算所得数据及信息，进行数据二次优化，提高数据准确率，同时发挥软件自动分析、智能判断、分解归类的优势，实现数据的过滤清洗、优化分解、条件分类等功能，代替人工进行大量数据分析和判断归类。数据自动分解流程（见图3）。在软件系统自动判断分流的基础上，通过技术人员的参与，系统自动优化产液量。计算方式（见图4）。

2.1 油井工况预警管理

以单井为生产管理基本单元，强化油井预警管理，确保正常生产井能够持续高效生产、及时发现异常井（即工况不合理井）并制定相应治理措施、做好躺井管理和单井系统效率工作的重要环节，实现油井的长效高效生产。采用流程化管理模式，管理流程（见图5），利用软件系统自动分流功能，结合相应的管理制度，工作任务按照岗位角色自动分解流转，在分工明确的基础上便于考核部门的跟踪督促问题处理、检查评价工作效果，从而有效调动岗位职工的工作热情，促进岗位员工自我加压，主动查问题，找不足、抓整改，逐步从“要我管理”向“我要管理”转变，推动数字化运维工作的高效执行落实。

图3 数据分解流程

图4 产量计算流程

图5 工况预警处理流程

2.2 单井变化分析管理

通过软件系统自动对不同时段内单井载荷变化、产量变化、功图形状变化对比分析，能够对油井的综合生产状况作出准确分析，并对分析结果可进行自适应学习，并可结合原有知识库再次优化计算相关参数（油井利用率、采油时率等），在保证稳产的基础上最大限度对油井各类生产参数提供优化意见，为技术人员管理油井提供决策依据。并对工况再次识别报警，通过自适应学习，对于正常运行的井（结蜡、气体影响、供液不足等）不进行报警，只对不能正常运行的井进行报警（断脱、卡泵等）（见图6）。

单井差异化管理以单井管理为核心，充分借助软件系统自动分类功能，根据油井产量实施“ABC”分类管理。同时制定“一井一策”分析管理模式，结合油井历史功图数据、生产动态曲线、载荷和产量变化，摸索油井结蜡、气体影响等规律，提前安排措施的实施，延长油井免修期，提高生产时率。

2.3 措施效果跟踪对比管理

在数字化油井分类管理中，对未上线井进行原因标注，实现措施井的识别，从而对该井自动启用措施效果监控功能，通过一段时间的参数对比分析，得出效果明细表，同时可按照工况类型、采取相应的措施及措施效果作为知识库，形成对长期采取的措施技术及方法进行系统评价，从而可优选出适合各种工况特点的措施作业方法及技术，实现油井的长效高效生产，实现流程（见图7）。

针对措施井进行生产动态自动跟踪对比，通过措施前后载荷、泵效、液面、含水、日产液等数据的变化对比，确定油井是否见效增产，实现了更快速、科学地进行油井措施效果分析，避免人工统计错误率高、效率低的弊端，从而使技术人员从繁琐的手工统计中脱离出来。

3 结论

通过近几年的应用，深刻感觉到，在单井管理中，基层单位对于功图数据应用越来越依赖，但目前由于油井生产决策和工艺专家系统存在技术及功能上的欠缺，从而影响整体数据准确性和基层单位应用的积极性。通过对功图采集数据的二次优化和系统应用功能的增加，全面发挥出各个数据在生产运行管理中的支撑作用，预计效果主要表现在以下几个方面：

（1）基于工况的自动分类功能，便于技术人员更快捷的查询到问题井、核查数据、落实情况、制定对策，实现了不正常油井的快速发现、快速分析和措施的高效落实，进一步提高了油井故障排除率、参数优化及时率和单井机采效率。

（2）基于角色的数据流转模式的建立，实现了工作任务按照岗位角色自动分解流转，在分工明确的基础上便于考核部门的跟踪督促问题处理、检查评价工作效果，从而有效调动岗位职工的工作热情，促进岗位员工自我加压，主动查问题，找不足、抓整改，逐步从“要我管理”向“我要管理”转变。

图6 单井变化分析管理流程

图7 措施效果评价流程

（3）功图数据的自动分析对比、智能判断功能，实现了更快速、科学地数据分析，从而使技术人员从繁琐的手工统计中脱离出来，降低劳动强度、提高劳动效率。

（4）通过对功图计量结果的二次优化计算，进一步提高了功图计量的准确性，同时根据油井产量自动分类，便于实施“ABC”分类管理模式的开展，有效促进功图计量的应用。

（5）基于系统自动判断、分类、流转功能的实现，有力地推进油井精细管理办法的落实，实现在管理上的精细化，运行上的有序化，实施上的简单化。

［1］杨瑞，黄伟，辛宏.功图法油井计量技术在长庆油田的应用［J］.油气田地面工程，2010，29（2）：55-57.

TE863.1

A

1673-5285（2016）12-0045-06

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.012

2016－10-17

周维琴，女（1979－），2007年毕业于兰州交通大学，获计算机科学技术工程硕士研究生，系统建设工程师，现主要从事系统建设管理工作，邮箱：zhouwq_cq@petrochina.com.cn。