油气井生产系统优化设计与诊断决策软件

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1、2015年1月西安石油大学学报(自然科学版)Jan．2015第30卷第1期JournalofXianShiyouUniversity(NaturalScienceEdition)V01．30No．1文章编号：1673-064X(2015)Ol-0105-06吴晓东，张建军，韩国庆，师俊峰，岑学齐。，赵瑞东(1．中国石油大学(北京)“石油工程”教育部重点实验室，北京102249；2．中国石油勘探开发研究院，北京100083)摘要：应用采油采气工程技术和计算机SOA架构和B／S模式，成功研制了基于Web的“油气井生产系统优化设计与诊断决策”软件。该软件可对抽油

2、机井、螺杆泵井、电潜泵井、气举采油井4种主体人工举升方式和小油管、连续气举、泡排3种排水采气方式进行优化设计，并具有辅助决策功能。通过在华北、冀东、大港、吉林4个油田近3200井次(其中：抽油机井2249口；螺杆泵井408口；电潜泵井439口；气举采油井52口；气井52口)应用与推广，结果表明：平均提高系统效率3．7％，诊断符合率92％；频繁检泵井平均延长检泵周期80d；其辅助决策模块能大幅提高采油采气工程技术人员的工作效率和管理水平。关键词：油气井生产系统；优化设计；诊断决策；Web服务；应用软件中图分类号：TE938．2文献标识码：A我国拥有数量巨大的

3、油气井，人工举升和排水1软件总体功能采气是油气井开采的主体方式，99％的油井靠人工举升方式开采，80％的气井为产水气井油气井人软件功能如图1所示，具有物性分析计算、单井工举升能耗巨大，如油井年耗电300×10kW·h，产能预测、多相管流计算、温度场计算、人工举升系占总采油成本的12％；人工举升系统效率偏低，抽统(抽油机井、螺杆泵井、电潜泵井、气举采油井4种油机井平均为23％，螺杆泵井平均为33％；随着深井、斜井规模应用，检泵周期缩短，作业成本上升。因此，提高单井产量、延长检泵周期、节能降耗是采一一一一一一一一一一一一一一一一一一一设油油采气工程主要的工作目

4、标。目前，用于设计与诊计气与井断的商业软件的共同问题是：功能单一且不适合国诊生断产内复杂油气井现状；国外软件设备库不能满足国内决系策统软优多样化采油设备的设计与诊断；购置费和升级费用件化昂贵；为单机版软件，无法利用国内数字化平台丰富的数据。本文研发一套功能全面、符合国内油气井开采现状、能够充分利用中石油数字信息平台的油图1软件主要功~l~-r作包气井生产系统优化没计与诊断决策软件。Fig．1Mainfunctionsworkpackagesofthesoftware收稿日期：2014434—19基金项目：中国石油天然气股份有限公司科学研究与技术开发项目“油

5、气井生产系统优化设汁与诊断决策软件研究(编号：07-06-01-05)作者简介：吴晓东(1958一)，男，教授，博士，博士生导师，主要从事油气田开发工程研究。E-mail：WlJxtt308@263．com西安石油大学学报(自然科学版)主体油井举升方式和小油管、连续气举、泡排3种气并排采方式)优化设计与诊断等计算分析功能，能2软件平台设计够实现油气井生产系统优化没计、生产系统诊断、生产参数预测、生产潜力预测、决策分析、数据检索等2．1软件体系结构设计油气井关键生产设计流程的计算机辅助设计和模拟软件结构如图2示，系统基于B／S结构，分4功能，适用于常规油气藏

6、、凝析气藏，直井、斜井、水层：数据服务层、业务管理层、功能应用层和表示层。平井、图2软件结构图Fig．2Structurediagramofthesoftware油气井生产系统优化设计与诊断决策软件围绕件设计为支持组件注册、组合和协同的。整个软件油气井对象进行优化设计与诊断，需要大量的功能可以看作是油气井生产系统优化设计与诊断决策的模块协同完成、而每个功能实现模块又包括大量的框架系统，通过调用各种功能组件实现数据计算、图科学计算与图形展示，每一项科学计算对应广泛的形显示等操作，方便灵活地对模块组件进行组合以输入参数数据和输出参数数据，包括油气井设备数满足不

7、同的功能需求，最终实现油气井生产系统优据、油气井生产数据、单元区块油气藏数据、物性参化设计与诊断决策。数数据、井身结构数据和其他用户设置的特性数据2．2数据库设计等；不同汁算之间存在相互调用、协同工作、共享数2．2．1数据库逻辑模型软件中围绕油气井的数据等关系．．针对这种数据类型广泛、计算复杂、功能据，以事物对象、活动、特性3个层面对“油气井数实现模块粒度差异大等问题，需要设计与建立一个据模型”进行没汁与实现在本软件中：事物对象数据处理与计算效率高、可扩展性强、功能模块松耦就是油气井生产中涉及的实体对象，包括电潜泵井、合高内聚的总体实现平台、抽油泵井、螺杆

8、泵井和气井等；活动指的足在事物对组件是指町进行独立分离、易于重复使