井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)可視化系統(tǒng)在井下作業(yè)中的應(yīng)用

武明

[摘 要]為提高老井產(chǎn)能，作業(yè)管理人員先后實(shí)施了注水、蒸汽吞吐和火燒油層等開采技術(shù)，且取得很好的效果。但隨著增產(chǎn)技術(shù)的不斷實(shí)施，尤其是火燒油層區(qū)塊存在井口壓力高、汽竄和次生硫化氫濃度超標(biāo)等一系列威脅井下作業(yè)安全的問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)，不安全作業(yè)、不可控作業(yè)顯得日益突出。為加強(qiáng)井控風(fēng)險(xiǎn)管理，作業(yè)管理人員提出研發(fā)一套基于GIS的可視化井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理系統(tǒng)，以提高井控安全信息化管理水平。

[關(guān)鍵詞]井控風(fēng)險(xiǎn)；可視化；井下作業(yè)

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.04.061

[中圖分類號(hào)]TE28 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1673-0194（2016）04-00-01

以往井控風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)手段比較單一，只是把各油水井的井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)資料存放在表格中，由人工判斷風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，不僅存在人為誤差，也很難以及時(shí)更新，而且不便查詢、統(tǒng)計(jì)和匯總，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)資源共享。因此，作業(yè)管理人員決定研發(fā)一套井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)控制。首先，相關(guān)作業(yè)人員對(duì)各類油氣井進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和周圍環(huán)境數(shù)據(jù)采集，建立“井控風(fēng)險(xiǎn)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)”，完善生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)與油田公司A2數(shù)據(jù)庫(kù)，為構(gòu)建井控分級(jí)可視化系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。其次，與技術(shù)服務(wù)單位針對(duì)可視化系統(tǒng)建設(shè)構(gòu)想進(jìn)行充分交流，確立科學(xué)完整的建設(shè)框架和風(fēng)險(xiǎn)控制流程。

1 可視化系統(tǒng)原則

從油田油井風(fēng)險(xiǎn)防范實(shí)際情況出發(fā)，以實(shí)用性為原則；堅(jiān)持系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、安全保密，加強(qiáng)信息平臺(tái)安全設(shè)計(jì)；堅(jiān)持整體性、易用性、可擴(kuò)展性和先進(jìn)性的設(shè)計(jì)原則，充分考慮系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和建設(shè)；充分考慮網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、權(quán)限控制和訪問(wèn)方式的特點(diǎn)。

2 系統(tǒng)功能

“井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)可視化系統(tǒng)”建立地理信息數(shù)據(jù)圖層和油水井圖層，從多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)提取井控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可以對(duì)油田的油氣水井進(jìn)行自動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，并在電子地圖上直觀地顯示出來(lái)，在網(wǎng)絡(luò)上可直接查詢。通過(guò)GIS操作功能，可以獲得更加豐富的可視化井控信息，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星影像和井場(chǎng)照片等可視化查詢，提高了對(duì)井控信息的管理能力。

2.1 井控風(fēng)險(xiǎn)自動(dòng)分級(jí)

井控信息共分為地面環(huán)境、生產(chǎn)狀況、壓力系數(shù)、有毒有害氣體濃度以及綜合級(jí)別。在系統(tǒng)中建立口井檔案，錄入每口井的井控基礎(chǔ)信息，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)錄入的內(nèi)容自動(dòng)計(jì)算判斷該井的井控風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別。當(dāng)口井某項(xiàng)基礎(chǔ)信息有變化，在錄入修改時(shí)，系統(tǒng)會(huì)識(shí)別最新的數(shù)據(jù)信息再次計(jì)算判定該井的井控風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，為作業(yè)和設(shè)計(jì)人員提供最新的井控信息。

2.2 GIS可視化查詢

GIS可視化查詢是系統(tǒng)的核心功能，通過(guò)把油氣水井顯示在電子地圖中，根據(jù)提供的不同圖層，在地圖上移動(dòng)、縮放、查詢、定位，進(jìn)行油氣水井的信息比對(duì)。在地圖上右鍵單擊某井，就會(huì)顯示影響該井的地物，工作人員可直接查看井場(chǎng)周邊50 m和300 m兩個(gè)范圍內(nèi)的地物，也可以捕捉某井周邊指定距離的地物，并高亮顯示（紅色）。GIS可視化查詢還提供了當(dāng)前地圖位置的衛(wèi)星影像功能，可以更真實(shí)地反映當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地貌。為了更直觀地區(qū)分不同級(jí)別的井控風(fēng)險(xiǎn)井，根據(jù)井的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別標(biāo)識(shí)為不同顏色、不同大小的標(biāo)識(shí)圖，紅色為一級(jí)井控風(fēng)險(xiǎn)井，黃色為二級(jí)井控風(fēng)險(xiǎn)井，藍(lán)色為三級(jí)井控風(fēng)險(xiǎn)井，綠色為四級(jí)井控風(fēng)險(xiǎn)井，查看分辨更快捷。在井控信息維護(hù)里，具有井場(chǎng)周邊的照片上傳和查看功能，可以把井場(chǎng)周圍環(huán)境的照片上傳，在查詢里就能查看到指定井的照片。

2.3 井控?cái)?shù)據(jù)綜合查詢

按井名、井控級(jí)別、生產(chǎn)狀況、地面狀況、壓力系數(shù)及有毒有害氣體等條件綜合查詢井控?cái)?shù)據(jù)，可以查詢統(tǒng)計(jì)井控風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別信息，并把查詢結(jié)果導(dǎo)出，也可以查看井場(chǎng)周圍環(huán)境的照片。

2.4 核心技術(shù)

“井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)可視化系統(tǒng)”是一套基于GIS的可視化井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理系統(tǒng)，采用GIS技術(shù)、ActiveX控件技術(shù)、后臺(tái)PL/SQL快速處理以及衛(wèi)星影像經(jīng)緯度坐標(biāo)與大地坐標(biāo)換算技術(shù)，支持系統(tǒng)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)油氣水井自動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，并在電子地圖上直觀地顯示出來(lái)，便于網(wǎng)絡(luò)查詢和信息共享。

3 應(yīng)用效果及結(jié)論

實(shí)現(xiàn)井控級(jí)別自動(dòng)化判定。為實(shí)現(xiàn)井控風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別動(dòng)態(tài)管理，通過(guò)系統(tǒng)自動(dòng)分級(jí)實(shí)現(xiàn)井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)數(shù)字化管控，顯示最新的井控分級(jí)。

作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)得到有效控制。設(shè)計(jì)人員利用井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)可視化系統(tǒng)查詢作業(yè)井的相關(guān)數(shù)據(jù)和地面周邊環(huán)境，辨識(shí)作業(yè)井存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，然后在設(shè)計(jì)中給予提示，并制定科學(xué)的防控措施。作業(yè)人員施工前通過(guò)系統(tǒng)查詢核實(shí)作業(yè)井的基礎(chǔ)信息和井控風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別，評(píng)估作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，細(xì)化完善施工方案，有效降低了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)作業(yè)人員可以清楚地查看作業(yè)井的地面環(huán)境狀況和井場(chǎng)條件，為作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)合理布置奠定了基礎(chǔ)。

作業(yè)應(yīng)急反應(yīng)能力得到提升。井控風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)可視化系統(tǒng)在GIS地圖上可以顯示進(jìn)井場(chǎng)路，為油田生產(chǎn)、交通、防汛和救災(zāi)等方面提供了便利，使搶險(xiǎn)人員和物資能第一時(shí)間達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)，為事故搶險(xiǎn)爭(zhēng)取時(shí)間，有效提升了應(yīng)急反應(yīng)和險(xiǎn)情處理能力。

主要參考文獻(xiàn)

[1]馬林兵.Web GIS技術(shù)原理與應(yīng)用開發(fā)[M].北京：科學(xué)出版社，2012.

[2]李敏捷.現(xiàn)代井控工程關(guān)鍵技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：石油工業(yè)出版社，2007.

[3]張桂林.井下作業(yè)井控技術(shù)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2006.

[4]寧奎，袁士寶，蔣海巖，等.火燒油層理論與實(shí)踐[M].北京：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2010.

[5]遼河油田公司.遼河油田井下作業(yè)井控實(shí)施細(xì)則[S].2009.