2017年1月，中石化勝利油田樁西采油廠采油管理四區(qū)對(duì)油田開發(fā)系統(tǒng)全面完成了信息化提升改造建設(shè)，并一次通過驗(yàn)收，實(shí)現(xiàn)了信息化管理全覆蓋、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集監(jiān)控，全面提升了油氣生產(chǎn)自動(dòng)化、數(shù)字化、集成化和智能化水平。
經(jīng)過6年的優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了信息化管理全覆蓋、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集監(jiān)控以及自動(dòng)化、數(shù)字化、集成化和智能化水平的全面提升，從而提高了生產(chǎn)效率和油田開發(fā)效益。
傳統(tǒng)的油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的劣勢(shì)
傳統(tǒng)的油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方式局限于人力統(tǒng)計(jì)和整理，存在數(shù)據(jù)來源不清、指標(biāo)混亂的問題，無法滿足復(fù)雜的油田開發(fā)需求，造成油田開發(fā)調(diào)整、生產(chǎn)故障處理的滯后。傳統(tǒng)油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析方式存在以下劣勢(shì)：
數(shù)據(jù)獲取和整理困難。傳統(tǒng)方式下，數(shù)據(jù)的獲取和整理需要依賴人工操作，涉及大量的工作量和時(shí)間成本。從不同的數(shù)據(jù)源中收集和整合數(shù)據(jù)是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的任務(wù)，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)來源不清、格式不一致等問題。
數(shù)據(jù)處理速度慢。傳統(tǒng)方式下，數(shù)據(jù)的處理速度比較慢。由于數(shù)據(jù)量龐大，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行計(jì)算和處理，限制了對(duì)數(shù)據(jù)的及時(shí)分析和決策。
數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證。由于數(shù)據(jù)的采集、整理和傳輸過程中的人為因素等原因，傳統(tǒng)方式下的數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證?？赡艽嬖跀?shù)據(jù)缺失、錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)等問題，導(dǎo)致分析結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性下降。
分析方法局限性。傳統(tǒng)方式下的統(tǒng)計(jì)分析方法通常局限在一些基本的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和模型上，很難應(yīng)對(duì)復(fù)雜的油田開發(fā)需求。無法有效地挖掘出數(shù)據(jù)中的潛在關(guān)聯(lián)和模式，限制了對(duì)油田開發(fā)過程的深入理解和優(yōu)化。
缺乏實(shí)時(shí)性和預(yù)測(cè)性。傳統(tǒng)方式下的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析往往是基于歷史數(shù)據(jù)的，無法即時(shí)獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題或預(yù)測(cè)未來趨勢(shì)。在油田開發(fā)領(lǐng)域，對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)測(cè)能力的需求較高，傳統(tǒng)方式無法滿足這些需求。
大數(shù)據(jù)下油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析調(diào)整的做法
為克服傳統(tǒng)油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的劣勢(shì)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在油田開發(fā)管理中得到廣泛應(yīng)用，具體實(shí)踐包括：
數(shù)據(jù)采集與處理：利用現(xiàn)代化的傳感器技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和自動(dòng)化設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)油田開發(fā)過程中涉及的各種數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和處理。例如，通過安裝傳感器監(jiān)測(cè)油井的溫度、壓力、流量等參數(shù)，自動(dòng)收集油田設(shè)備的工作數(shù)據(jù)，同時(shí)將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行臄?shù)據(jù)庫或云平臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。
通過建立閉環(huán)處理流程，各專業(yè)協(xié)同處置異常問題，利用四化-生產(chǎn)指揮系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)組合預(yù)警和實(shí)時(shí)巡檢，實(shí)現(xiàn)了問題及時(shí)發(fā)現(xiàn)、處置更及時(shí)的優(yōu)勢(shì)，圖1為油田采用的巡更系統(tǒng)。
圖1巡更系統(tǒng)的組成
數(shù)據(jù)清洗與整合：采集到的原始數(shù)據(jù)往往包含了噪聲、異常值和缺失值。為了提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗和整合。數(shù)據(jù)清洗包括去除異常值、補(bǔ)全缺失值、處理重復(fù)數(shù)據(jù)等，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。數(shù)據(jù)整合則是將來自不同數(shù)據(jù)源和不同格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，以消除數(shù)據(jù)孤島和實(shí)現(xiàn)全局分析。
及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，減少油井躺井：通過海量數(shù)據(jù)對(duì)油水井進(jìn)行分析查看，監(jiān)控油井套壓、溫度、電流等即時(shí)數(shù)據(jù)，減少躺井并采取相應(yīng)的管理措施。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理：大數(shù)據(jù)下的油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析需要一個(gè)高效可靠的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理系統(tǒng)。一般采用分布式數(shù)據(jù)庫或大數(shù)據(jù)平臺(tái)來存儲(chǔ)和管理海量數(shù)據(jù)。這些系統(tǒng)能夠提供快速的讀寫能力，支持?jǐn)?shù)據(jù)的快速查詢和分析，同時(shí)具備容錯(cuò)和擴(kuò)展性能。
數(shù)據(jù)分析與挖掘：利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的統(tǒng)計(jì)和分析，挖掘出數(shù)據(jù)中的模式、關(guān)聯(lián)和規(guī)律。這包括傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法，如數(shù)據(jù)可視化、描述統(tǒng)計(jì)、回歸分析等，以及機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘算法，如聚類、分類、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘、預(yù)測(cè)建模等。
實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警：基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，建立實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)油田開發(fā)過程中的關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析。通過設(shè)定合理的預(yù)警規(guī)則和閾值，可以在指標(biāo)異?；蜻_(dá)到預(yù)警條件時(shí)及時(shí)發(fā)出警報(bào)，幫助管理人員快速響應(yīng)和采取措施，以避免潛在風(fēng)險(xiǎn)和損失。
實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行、方案改進(jìn)、運(yùn)維管理十分重要。一是指導(dǎo)油井調(diào)參。通過油井功圖監(jiān)控，結(jié)合產(chǎn)量、液面等數(shù)據(jù)，及時(shí)對(duì)油井進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)油井效率最大化。二是注采調(diào)配周期優(yōu)化：通過四化平臺(tái)應(yīng)用，可以直觀地看到油井在水井調(diào)配后的變化，實(shí)時(shí)確定下步工作措施，為地質(zhì)人員分析帶來便利。三是指導(dǎo)欠注井治理：通過大批數(shù)據(jù)監(jiān)控水井壓力和注水量的變化，及時(shí)排解原因并實(shí)施治理措施，減少月度欠注井的增加，提高注水利用率。
大數(shù)據(jù)下油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析調(diào)整成效顯著
經(jīng)過6年的優(yōu)化運(yùn)行，大數(shù)據(jù)應(yīng)用日趨成熟。1-8月，大數(shù)據(jù)應(yīng)用在油田開發(fā)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析中取得了顯著的效果，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
提高數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度：大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確地采集和處理油井、設(shè)備等生產(chǎn)數(shù)據(jù)，消除了傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析中數(shù)據(jù)來源不清、指標(biāo)混亂的問題，提高了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度和可靠性。實(shí)現(xiàn)了對(duì)油田開發(fā)各個(gè)環(huán)節(jié)的全面管理覆蓋。包括設(shè)備管理、生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度、人員管理、供應(yīng)鏈管理等，提高了管理效率和精準(zhǔn)度。
實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警：大數(shù)據(jù)技術(shù)使得油田開發(fā)過程可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，使得油田開發(fā)過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)能夠及時(shí)傳輸和分析，確保了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。通過對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行預(yù)警，幫助管理人員及時(shí)采取措施，減小運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
1-8月，操作人員當(dāng)發(fā)現(xiàn)套壓、溫度變化及時(shí)排查現(xiàn)場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)異常，立即制定放套壓、洗井等工作，處理問題百余項(xiàng)，減少躺井30井次，減少原油產(chǎn)量損失500多噸。
優(yōu)化決策支持：大數(shù)據(jù)分析可以挖掘出數(shù)據(jù)中的關(guān)聯(lián)性和規(guī)律，通過建立預(yù)測(cè)模型和優(yōu)化模型，為油田開發(fā)決策提供科學(xué)依據(jù)。這些模型可以預(yù)測(cè)油田產(chǎn)能、確定最佳開采方案，幫助管理人員做出更準(zhǔn)確的決策，提高油田的開發(fā)效益。
1-8月，實(shí)施水井調(diào)配49井次，調(diào)配水量2500立方米，對(duì)應(yīng)油井95口，見效35口，累計(jì)增油水平1200噸。同時(shí)，優(yōu)化實(shí)施油井調(diào)參44井次，增油1029噸。通過油井優(yōu)化參數(shù)，油井工況合格率由原來的87%上升至目前的88.5%。
提高生產(chǎn)效率：大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用使得油田開發(fā)過程更加智能化和自動(dòng)化，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)的處理和分析更加精確和高效。減少了人工干預(yù)的需求。同時(shí)，通過優(yōu)化工藝流程、調(diào)整設(shè)備運(yùn)行參數(shù)等，大數(shù)據(jù)分析可以提高油井的生產(chǎn)效率，減少油井的停產(chǎn)時(shí)間。
1-8月，通過參數(shù)組合預(yù)警，實(shí)時(shí)巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常問題，將預(yù)警信息準(zhǔn)確推送，各專業(yè)協(xié)同處置，使發(fā)現(xiàn)問題更快，處置跟蹤更及時(shí)，采油時(shí)率提升了1.12%。
中石化勝利油田樁西采油廠的信息化提升改造建設(shè)在油田開發(fā)系統(tǒng)中取得了顯著成果，實(shí)現(xiàn)了信息化管理全覆蓋、生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集監(jiān)控以及自動(dòng)化、數(shù)字化、集成化和智能化水平的全面提升，從而提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
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