油田生產中大數(shù)據(jù)分析技術的應用

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［摘要］計算機網絡技術在近年來的發(fā)展速度越來越快，油田企業(yè)中智能化的普及和應用程度越來越廣，人們對自動化數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網等信息化技術的關注程度越來越高。目前，國際油價波動較大，大數(shù)據(jù)分析技術在油田生產中的應用發(fā)揮著重要作用，通過數(shù)據(jù)找油，進一步提升油田生產中需要的各項數(shù)據(jù)利用率，實現(xiàn)油田生產智能化、自動化的發(fā)展趨勢，滿足油田企業(yè)降本增效發(fā)展需求。

［關鍵詞］大數(shù)據(jù)分析技術；油田生產；智能化

引言

近年來，油田智能化建設發(fā)展速度越來越快，油田生產逐漸呈現(xiàn)出數(shù)字化、自動化、智能化的趨勢。油田生產的流程比較復雜，其中包含注水、采油、運輸、儲存、油氣分離等步驟，在油田生產過程中會產生大量的數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息覆蓋面積廣，數(shù)量也十分龐大。所以大數(shù)據(jù)分析技術在油田生產中的應用是不可或缺的，實現(xiàn)了油田生產的自動化預測、判斷、優(yōu)化等功能，加快了油田智能化發(fā)展，同時降低了油田的生產成本，為油田創(chuàng)造了更多的經濟效益，是油田可持續(xù)發(fā)展的重要手段。

1大數(shù)據(jù)分析技術概述

1.1數(shù)據(jù)抽取技術

數(shù)據(jù)抽取技術的原理就是將復雜的數(shù)據(jù)和不同的數(shù)據(jù)類型進行整合，變成數(shù)據(jù)較小和類型比較統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結構形式。在任何地點和時間上對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一表達，規(guī)范和統(tǒng)一語言類型標準，實現(xiàn)計算機的快速識別。其中還涉及數(shù)據(jù)檢查，主要目的是判斷生成的數(shù)據(jù)是否正確，找到數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)的錯誤，將錯誤的信息進行替換。

1.2數(shù)據(jù)分析技術

數(shù)據(jù)分析技術是在數(shù)據(jù)抽取技術上衍變而來的，主要包括因子分析、回歸分析、聚類分析。因子分析主要的原理是找到少量因素指標和其他因素之間的關系，將少量的集中變量在歸納分析中作為因子，然后用少量的因素指標反映出其他因素表達的信息；回歸分析的原理是分析一組或者幾組數(shù)據(jù)，找到一個變量與其他變量之間的聯(lián)系，優(yōu)化變量中的不確定因素，最終掌握變量規(guī)律；聚類分析的原理是根據(jù)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來的特征，對不同種類的數(shù)據(jù)進行分類，方便后期根據(jù)數(shù)據(jù)特征對事物進行判斷和處理。

1.3油田數(shù)據(jù)特點

油田數(shù)據(jù)特點主要有以下幾種：①產生海量數(shù)據(jù)且數(shù)據(jù)之間具有較強的耦合性；②油田生產系統(tǒng)穩(wěn)定性較弱，油田生產過程中采集數(shù)據(jù)易受工業(yè)噪聲污染；③數(shù)據(jù)類型多樣，數(shù)據(jù)形態(tài)迥異；④數(shù)據(jù)缺乏完整性；⑤油田生產作業(yè)的不確定性使系統(tǒng)工作狀態(tài)存在變數(shù)，或呈正常工作狀態(tài)，或呈故障狀態(tài)。

2油田大數(shù)據(jù)以及油田大數(shù)據(jù)分析體系概述

2.1油田數(shù)據(jù)的主要特點

①數(shù)據(jù)類型多樣。油田的生產過程中涉及的數(shù)據(jù)類型比較復雜，包括溫度、壓力、注水量等各種接卸設備運行時產生的數(shù)據(jù)，而相同的機械設備在不同的生產階段產生的數(shù)據(jù)也是不同的。②數(shù)據(jù)信息量較大。油田生產過程中產生的數(shù)據(jù)信息數(shù)量十分龐大，想要對產生的各種數(shù)據(jù)信息進行收集存儲的難度較大。③數(shù)據(jù)完整性得不到保障。油田實際的生產運行時，數(shù)據(jù)隨著生產階段的不同隨時變化，一旦把握不好數(shù)據(jù)收集的時間，就會造成某一階段數(shù)據(jù)丟失。

2.2油田大數(shù)據(jù)分析體系

油田大數(shù)據(jù)分析體系構建和油田大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)應用有著直接影響，分析體系的構建主要包括以下幾點。①建立油井信息收集平臺。將油井實際生產運行中產生的數(shù)據(jù)信息進行收集整理，將收集的信息轉化為計算機可識別的類型。②建立油井信息存儲平臺。將收集平臺收集的信息數(shù)據(jù)進一步總結和歸納，按照類型不同進行分類存儲，存儲平臺同時也成為數(shù)據(jù)倉庫。③建立油井信息分析平臺。將存儲平臺存儲的信息利用專業(yè)的大數(shù)據(jù)模型技術進一步深入挖掘，找到利用價值更高的信息，為后續(xù)的油田生產運行做準備。④建立油田信息展示平臺。數(shù)據(jù)信息利用建模進行處理，保障數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)得更加直觀、高效。

3大數(shù)據(jù)分析技術在油田生產中的應用研究

3.1對異常井進行自動識別

異常井是影響油田企業(yè)生產運行的重要因素之一，隨著開采時間增加，人們對異常井的重視程度越來越高，異常井的管理工作顯得尤為重要。通常情況下，異常井的識別方法主要為人工排除法，利用專業(yè)人員豐富的經驗和以往的相關資料，經過比較復雜的流程，確定異常井。人工排除法需要耗費大量的人力、物力、財力，確定的時間比較長，嚴重影響油田正常生產運行。隨著科技不斷進步，逐漸出現(xiàn)了聚類分析和大數(shù)據(jù)挖掘分析異常井技術，主要工作原理為，油井當天的實際產量和以往每月同一天產量相比存在較大差異，這種差異已經超過了正常的標準范圍，從而判斷為異常井，異常井確定時還要排除停電井、調開井、作業(yè)井等相關因素干擾，利用ASP.NET技術進行計算，通過B/S系統(tǒng)構架模式。油田的實際生產運行中，這種大數(shù)據(jù)技術已經得到了廣泛應用，能夠準確、快速判斷出異常井，為后續(xù)制定和診斷創(chuàng)造了良好的條件，提高了油田的生產工作效率。

3.2對異常井進行智能診斷

異常井診斷是油田日常工作生產中的重要工作內容之一，直接影響油田管理和油田生產。目前，油田異常井的診斷方式還是傳統(tǒng)的人工診斷，需要借助專業(yè)技術人員的豐富經驗，診斷準確率比較低，與實際情況存在偏差，導致后續(xù)制定的措施出現(xiàn)失誤，影響單井生產量。隨著科技進步，油田實際生產中應用灰度圖像處理技術，建立油井的特征圖庫，通過將油井的實際情況和理論情況進行分析對比，系統(tǒng)可以自動判斷出油井的工作狀況。油井工圖會隨著工作狀況變化出現(xiàn)多樣化，此時需要使用因子分析法對變化情況進行分析，同時建立完善的參數(shù)因子診斷數(shù)據(jù)庫，將變化的因子與數(shù)據(jù)庫中的因子進行分析對比，找到產生異常井的原因。

3.3科學制訂間抽井開關計劃

目前，我國的油田開發(fā)逐漸進入了中后期，開發(fā)時間逐漸正常，剩余油不斷降低，油藏能源逐漸消耗，經常會出現(xiàn)供液不足的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為間抽井，就是間歇性出油的井。油田目前針對間抽井開關的制定都是人為控制的，可能存在一些問題，科學合理性沒有得到考證。所以目前的主要目的就是研究制定科學合理的間抽井開關機制，實現(xiàn)自動化控制，達到開源節(jié)流、節(jié)能減排的目的。大數(shù)據(jù)因子分析法和回歸分析法在油田生產中的應用，有效解決了以上問題，利用兩種方法對間抽井相關影響因素進行分析和研究，建立完善的動液面、液面上升速度、沉沒度等因素的預測模型，通過模型產生相應的模型曲線，為后期油田制定科學合理的間抽井開關時間提供有利的依據(jù)。

3.4合理預測油井清蠟、結蠟時間

油田企業(yè)對油井進行清蠟的時間大概為每月每口油井清洗一次，油井的清蠟工作一定要嚴格按照流程執(zhí)行，但是目前的油井清蠟工作存在一些問題，主要表現(xiàn)在一部分油井還沒結蠟就進行清洗，一部分油井已經結蠟但沒有及時清理，造成人力、物力、財力大量浪費，同時還會影響油井的產量以及生產效率，造成企業(yè)經濟效益損失。因此，企業(yè)要根據(jù)每口油井的實際情況，對清蠟方式、清蠟時間、清蠟用量進行分析和研究，制定科學合理的油井清蠟分析模型，根據(jù)模型建立油井清蠟結果預測曲線，從曲線中清楚了解每口油井的具體清蠟時間、清蠟周期等。為油田后期油井清蠟工作奠定了堅實的基礎，提供了有利的依據(jù)，實現(xiàn)了油田精細化管理的有效落實和健康發(fā)展。

4大數(shù)據(jù)技術在石油行業(yè)的應用前景分析

隨著科技的不斷發(fā)展進步，大數(shù)據(jù)技術在我國石油企業(yè)中的發(fā)展和應用越來越廣泛，發(fā)揮著重要作用。大數(shù)據(jù)技術對油田生產運行中的數(shù)據(jù)進行多維度分析和研究，保障油田企業(yè)更加高效、快速生產，降低了油田開采成本，提高了企業(yè)的經濟效益，油田鉆井工作的安全系數(shù)有所提升，油井的產量也進一步增加。其中，大數(shù)據(jù)分析技術在油田企業(yè)生產中的應用發(fā)揮著重要作用。油田企業(yè)生產運行過程中，大數(shù)據(jù)是提高開采量的重要手段，通過對鉆井、地震等數(shù)據(jù)信息進行收集、處理、分析、整合，將得到的油田生產實際的、真實的數(shù)據(jù)信息反饋給相關技術人員，保障后期油田生產計劃順利進行，為油田開采提供重要依據(jù)。預測性維護理念是油田企業(yè)生產中的一種新型模式，但是在實際的生產運行過程中，預測性維護理念沒有得到有效落實。油田生產中涉及的各種溫度、壓力、體積等因素都能通過大數(shù)據(jù)技術進行分析研究，找到和理論數(shù)據(jù)參數(shù)存在差異的地方，實現(xiàn)自動化預測，保障油田生產順利、有序開展。

5結語

經過以上研究分析可以發(fā)現(xiàn)，油田的數(shù)據(jù)信息類型比較多樣、復雜，數(shù)量比較巨大，完整性不是很好，因此術在油田生產中應用大數(shù)據(jù)分析技是必不可少的，是保障油田穩(wěn)產、高產的重要手段，有助于實現(xiàn)油田可持續(xù)發(fā)展。

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作者：黃鶴 單位：大慶油田第九采油廠