數據挖掘在采油廠穩產中的應用

李慶顯，石 艷，伊力哈木·阿布都西庫兒，瑪麗亞·艾力克

（新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依 834008）

數據挖掘在采油廠穩產中的應用

李慶顯，石 艷，伊力哈木·阿布都西庫兒，瑪麗亞·艾力克

（新疆油田分公司采油二廠，新疆 克拉瑪依 834008）

隨著油田精細化管理持續深入，為了讓數據更好地服務于管理，基于“信息技術服務生產，用信息化促進管理提升”的思想，結合日常生產及業務管理的需求，特別是配合生產管理的需要開發了系列軟件，覆蓋措施井、新井、生產重點井以及生產經營會議匯報等業務管理方面，系統采用B/S體系結構，后臺數據庫采用Oracle，利用存儲過程封裝算法，保證采油廠穩產。

采油生產；數據挖掘；穩產

1　項目背景及問題提出

新疆油田分公司采油二廠（以下簡稱我廠）經歷50多年的開發歷史，涉及90多個開發層塊，油水井總數6 000余口，積累了豐富的數據資源，而目前，數據存在于多套系統中，查詢某口井的某些數據時，需打開多套系統一項一項查找，浪費人力和時間。怎樣從海量數據中挖掘出指導生產的可用信息，快速查找管理人員所需數據，并按需統計，通過表格或圖片形式顯示出來，是技術人員迫切需要解決的問題。

目前我廠基礎數據資料比較齊全，需要計算機自動從數據統計、分類、對比中檢索出有價值的信息，為相關部門及領導細致了解并掌握各單井及區塊的生產動態，精細現場監督力度，及時解決生產中出現的不利因素，增儲上產等奠定基礎。

研究目標：（1）從海量數據中挖掘有效信息，為生產決策提供支持；（2）為配合原油上產需要，高效定位問題區塊、問題作業區、分線、井；（3）形成一套適應精細化管理需求的數據挖掘模式，高效管理油田生產。

2　技術路線

管理模式方面，制定了一套與生產管理相配套的數據應用模式，由原來個人自主統計數據、繪制曲線，過渡到數據自動推送網絡化共享，快速發現問題區塊、問題井。系統功能方面，由原來應用單一據表，過渡到多維數據源關聯、穿透查詢應用。

2.1采用數據挖掘技術，發現隱形降產井

在信息共享的基礎上，依據用戶需求，確定分析主題，建立挖掘模式，通過數據分析、分類、匯總和計算，整合數據資源，找出潛在規律，基于數據推斷區塊、分線、油井隱形問題（表1列出了系統涉及的數據庫）。有效提升管理人員工作效率并及時發現隱形降產井，為我廠生產決策提供了技術支撐，數據挖掘思路如圖1所示。

圖1　數據挖掘思路

表1　系統涉及的數據庫

2.2采用Oracle存儲過程封裝算法技術，實現數據驅動引擎

開發工具PLSQL Developer，.net、HTML應用技術，SQL語句編寫Procedures，將模型算法利用存儲過程封裝，這個過程經編譯和優化后存儲在數據庫服務器中，通過驅動引擎調用。其優點是可完成復雜的判斷和運算，保證數據的安全性和完整性，以極快的速度執行、集中控制維護。

圖2　數據分析

2.3映射各專業數據庫的數據資源共享與交互技術

映射各專業數據庫的數據資源共享與交互技術，為實現數據挖掘提供數據支持。利用數據共享與交互技術，從各專業數據庫（生產動態庫、井下作業、測井試井及開發數據庫等）中提取需要的數據，通過構成分析、趨勢分析等方式將數據結果以匯總表格或繪制曲線等方式展示出來，如圖2所示。

3　重點模塊

以信息技術為依托，按照管理崗位的特別需求，建立與生產管理相適應的一系列專題應用功能，創建專題應用。實現與其他用信息系統優勢互補的應用模式，彌補廠內應用短板。以簡潔、實用、高效、嵌入式的應用手段，滿足原油生產過程中對信息系統的要求，實現管理需求與信息化的無縫對接。

3.1建立措施井效果跟蹤模塊

建立措施井效果跟蹤模塊，大幅度提高增產措施數據的完整性、及時性、應用性。每天，地質所專人通過模塊反映出的問題（措施錄入不及時或壓擠堵換層酸化名稱不規范等）來監督數據質量。模塊的投用實現了每天對比分析增產措施井的產量，為管理人員分析措施井、區塊提供有力依據，提高數據入庫的規范性、及時性、準確性，從而使月底做月報時可直接從日志一次性生成，達到將人工統計井數轉變為自動統計并匯總單井措施后各項數據的目的。此模塊掛接在廠主頁—生產信息上，通過其措施井效果跟蹤主界面中的井號、作業區、區塊、措施類別以及小計可看到鏈接統計圖表、措施井單井統計圖、措施井按作業區統計圖等。

圖3　措施井效果跟蹤日報

建立措施井效果跟蹤模塊，如圖3所示。通過規范A2數據源及建立算法，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。另一方面，杜絕了我廠措施井月報到月底時還需要人工校對措施、補錄措施的情況，措施井月報從日志直接生成，準確性大幅度提高。

3.2建立新井當日生產情況跟蹤模塊

圖4　新井當日生產情況

建立新井當日生產情況跟蹤模塊，實現每天查詢新井情況，為及時跟蹤新井產能提供支持，如圖4所示。新井當日生產情況使新井日產量及變化趨勢展示在一張看板上，成為管理人員不可或缺的工具。員工只需點開一個界面就可查詢到新井當日的情況，區塊及全廠的合計數值。此模塊掛接在廠主頁—產能建設，通過新井當日生產情況主界面中的井號、區層、全廠可分類鏈接到相應的統計圖表。

面對一座座巍峨高山，一個個深谷峭崖，父親和戰友們不知疲倦、毫無畏俱。在蒼茫模糊的幕夜里行車，突發險情隨時可能發生，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輸任務。

關聯各專業數據實現穿透查詢，創新性地將日報、月報關聯在同一個頁面上，建立關聯數據查詢。按自定義條件可查閱油井日曲線、月曲線，為發現隱形及潛在生產問題及分析油井數據提供快捷手段。

3.3建立生產經營會議匯報模塊擴展

建立生產經營會議匯報模塊擴展，能及時發現異常井及問題點，為發現隱性降產井提供技術支持。此模塊從A2系統數據庫中提取油水井日生產信息數據，并匯總各種數據，自動生成曲線；還增加了自動識別異常井公告和昨日異常井今日生產情況，如圖5、圖6所示。生產經營會議匯報系統擴展掛接在廠主頁—會議管理—生產經營會議—全廠生產綜合日報表及各作業區報表上。在全廠的生產動態圖中，顯示的是全廠的生產信息，想查看詳細的分線數據，可點擊各作業，顯示各作業分線的生產信息及曲線，另外，圖表上的異常井公告鏈接，可顯示當天的異常井，右鍵點擊界面上的單井，可查看單井的歷史功圖和產量曲線圖。

圖5　全廠2014年12月22日生產動態

圖6　第一采油作業區2014年12月22日生產動態

管理人員以曲線波動為主線，通過全廠—作業區—分線—單井曲線—功圖等變化趨勢結合異常井對比分析，實現級級追溯，通過系統直接觀看液量、油量曲線變化，并進行下一步分析，一改以往聽匯報找問題的被動局面。

3.4建立上產井管理模塊

建立上產井管理模塊，實現常規上產井的有效管理，為全面掌握油井管理到位情況提供技術支持。創建上產井管理模塊。實現換大泵、換油嘴、搗開、摸規律等信息自動分類匯總功能，為上產管理提供數據參考。在此模塊中，用戶只需錄入年月、井號、措施名及備注，模塊每月月初就可根據作業區、全廠自動匯總上月各措施的總數，從基礎庫中提取相應油量，生成匯總數據。上產井管理系統掛接在廠主頁—生產信息中，如圖7所示。

圖7　上產井管理系統

3.5研發日志查詢痕跡記錄模塊

圖8　日志查詢痕跡記錄模塊

創新性地利用統一認證技術，建立電子痕跡記錄模塊。為督促管理人員關注管轄的油水井，提供技術支持。以前上級領導只能聽匯報，現在上級領導可隨時看到管理人員關注的井號。

4　推廣應用效果

該系統以數據挖掘為主導的創新管理思想，實現了隱形問題及時暴露，透明化管理，形成層級監督的良性循環模式。各子模塊于2014年全部投入運行，在本系統開發過程中，多次聽取廠領導和機關科室、基層單位的意見和建議，對模塊功能進行多次整改和完善，使系統功能更貼近生產經營業務實際，已應用于我廠生產會、采油作業區、地質所及全廠查詢崗位，得到管理人員的一致好評。

該系統是根據生產業務的急需，自主研發的系列軟件的集成，能輔助管理者快速定位降產區隊、降產分線及降產井問題，為有效滿足管理人員實際需求提供一套高效的應用工具，可有效加強增產措施井、管理上產井、異常井、新井的精細化管理，提高單井生產時率，增加產量，保穩產效果顯著。

主要參考文獻

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［2］齊與峰，趙永勝.油氣田開發系統工程方法專輯［M］.北京：石油工業出版社，1991.

［3］黃炳光.實用油藏工程與動態分析方法［M］.北京：石油工業出版社，1998.

［4］阿庫利申.油田開發預測［M］.周成勛，譯.北京：石油工業出版社，1993.

［5］譚鋒奇，李洪奇，孟照旭，等.數據挖掘方法在石油勘探開發中的應用研究［J］. 石油地球物理勘探，2010（1） .

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.18.060

TP311

A

1673-0194（2015）18-0084-03

2015-07-27