油气水管网系统可视化管理系统开发及应用.pdf

油气水管网系统可视化管理系统开发及应用 邓 雄 梁 政 李现东 孙红兵 3 西南石油大学 中原油田采油四厂 摘 要 在对某油田油气水管网系统全面、 准确普查的基础上,通过对AutoCAD的二次开发,成功开 发了油气水管网可视化管理信息系统软件。软件经现场应用,不仅为油田各部门提供可共享的油气 水管网现状数据、 统计分析数据、 管网系统现状图等,而且为生产指挥调度和管理决策提供了科学依 据,提高了油田的经营竞争能力和社会经济效益。 关键词 管网;普查;图形;二次开发;可视化;管理;信息系统 0引 言 目前,中国一些油田由于开发时期长,地面系统 流程不仅种类多,且十分复杂。长期以来,通过查阅 图纸、 资料或凭记忆来进行管理,但流程复杂,涉及的 技术图纸、 资料多,仅靠人为管理是很难管好的,特别 是在发生突发事件时,很难得到及时处理。本文通过 对地面系统的详细勘查和分析研究,研制出油气水管 网系统可视化管理软件,以全面提高油田的油气水管 网系统的管理水平。 可视化能够实现把数字信息转变为直观的、 以图 像或图形信息表示的、 随时间和空间变化的物理现象 或物理量呈现在研究管理者面前,使他们能够观察、 模拟和计算,同时还提供计算机的交互手段。为了解 决中国各个油田油气水管网中存在的问题,更有效地 规划、 建设和管理,以及方便、 迅速、 精确地对油田油 气水管网空间信息及属性信息进行储存、 查询、 分析, 以弥补手工绘图不能有效组织信息、 管理信息、 应用 信息的不足,提高油田规划方案的质量及效率,提高 油田管理的水平。通过油气水管网系统可视化技术 的研究,成功开发油气水管网信息系统软件,为全面 提高地面工程系统管理效率产生质的飞跃奠定了基 础,使规划设计人员摆脱了用彩笔与大量图纸和手工 计算的工作现状,缩短了工作周期,提高了油气水管 网信息系统管理的准确性和科学性。 1油气水管网系统的普查 油气水管网系统可视化管理所需的各种数据均 是建立在空间数据基础上。例如,要解决管网的改造 问题,首先要知道附近的所有网络的分布、 管线的粗 细以及现有管线荷载程度,是否需要铺设新的管线、 如何铺设、 工程中与其它管线的矛盾等,都需要有确 切的空间定位图形显示和空间定位数据查询,因此, 首先要开展油气水管网系统的普查工作。 所探测油田内交通条件比较好,车流、 人流相对 较少,地电条件比较平稳,但因管线平行间距比较近, 有的地段多根管道并行,故探测时管道间相互干扰比 较大,区内主要管道有集油、 注水、 回水、 集水、 集气 等。为了摸清该油田管线资料,实现管网的动态管 理,开展管网系统的全面普查,为油气水管网系统的 可视化管理奠定基础。普查的主要内容包括油田内 在用的原建、 改造和新建的油、 气、 水管线等;收集管 线及附属物属性资料;查明管道的平面位置、 埋深、 走 向、 性质、 规格、 材质等。 通过GPS控制网设置、 管线点联测、 管线探测、 重复探测检查和测量检查等一系列认真细致的工作, 查明所有的输油主管线、 注水管线、 集水管线、 回水管 线等各类管线、 计量站及相关地理信息。经过现场巡 线验收及现场验证,证明所探测管线位置准确,连接 关系清楚,无漏测和错测情况,符合规程和技术要求, 43Computer Applications of Petroleum2006,Vol . 14 No. 3 3第一作者简介邓雄,讲师,获硕士学位,1998年毕业于西南石油大学,现从事油气储运方面的科研和教学工作。 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 平面位置误差 ≤ 30cm,埋深误差 ≤ 10cm。 2可视化管理技术研究 可视化管理是可视化系统在油田管理上的应用, 它可以使油田决策者能够更加形象、 直观地掌控整个 管网系统运作的每一个环节,增强对其的实时监控, 是地面管网系统管理模式的发展趋势。 可视化过程首先从数据预处理模块开始,经过映 射模块、 绘制模块和显示模块,将模拟或实验的原始 数据按用户要求形成图形可视信息;同时,用户根据 可视化过程的中间结果和对可视信息的分析结果可 以与整个可视化过程各个模块进行交互操作,图1是 一个典型的可视化交互流程。 图1 可视化交互流程 通过现场普查而得到的数据具有科学研究价值 的信息,对之进行有效的存储、 管理、 操纵、 以及可视 化分析都是油气水管网系统可视化得以实现的前提 条件。数据的组织、 结构和管理将直接影响到可视化 系统的有效性。随着数据库技术的发展,已开发出多 种实用的数据库管理系统,本文采用关系数据库管理 系统,数据使用基于标准查询语言SQL的命令接口 来进行抽取。通过对数据的变换操作,如数据规范 化、 平滑、 坐标变换、 线性变换、 几何变换、 特征检测、 增强和提取、 颜色表操作和特征映射等,使各种普查 数据符合油气水管网可视化管理的要求。 3油气水管网管理信息系统软件的开发 鉴于油田油气水管网各类信息量非常庞大,为多 层次、 多方位服务的特点,为使油气水管网管理信息 系统成为一个服务面广、 适应性强、 高起点、 实则化的 系统,在进行系统总体方案设计时遵循了以下原则 ①油气水管网管理信息系统是一项系统工程。 从系统工程角度对管网系统进行全面需求调查和分 析,分析系统的性质、 功能、 规模,从而确立系统的总 目标。按照系统的总目标,自上而下地分解为若干分 系统、 子系统,各个分系统、 子系统具有特定功能,在 自上而下分解、 自下而上认识的过程中,始终贯穿着 追求系统整体效益的优化。 ②将信息作为一项重要资源。信息可以是未经 加的原始数据、 略加整理的中间数据或经过综合处理 的综合数据和数据报告,在获取、 处理和使用时往往 存在许多差异。在企业的各部门中,即便是同一数 据,在形式上、 定义上和时间上也会存在着差异,因 此,在应用于项目研制进程中,必须将数据作为一种 统一的重要资源,进行系统地分析、 规划和利用。 ③对信息进行高度统一和规范化管理。为了保 持数据的一致性,除了在技术上进行精心设计外,尚 需进行科学地管理。信息不应由各个局部的部门控 制,而应由一个信息管理部门对信息进行高度统一和 规范化管理,以提高信息对企业的全面性共享价值。 ④系统的可持续发展。油气水管网信息系统是 一个庞大复杂而又发展迅速的运行系统,油气水管网 信息系统的开发应从长远发展的角度考虑,保持其开 发的持续性和可扩充性。 针对目前油气水管网管理的现状和存在的问题, 通过需求分析、 概要设计、 详细设计、 编程调试和模块 功能单元应用测试及综合应用测试各环节,实现油气 水管网管理信息系统软件的开发。根据软件的功能 要求,在国内外现有软件充分调研的基础上,该软件 在商业软件AutoCAD 2000的平台上进行二次开发, 主要利用外部程序V ISUAL BASI C来操作AutoCAD。 其核心ActiveX是在W indows系统的统一管理下,协 调不同的应用程序,允许这些应用程序之间相互沟 通,相互控制,所开发的油气水管网管理信息系统软 件结构如图2所示。 图2 油气水管网管理系统软件组成图 因此,软件开发中运用了数据库技术、 图形图像 技术、 多种编程语言混合编程技术、OLE技术等多种 技术,进而使软件功能齐全、 界面友好、 内容丰富、 实 用,能快捷高效地实现油气水管网空间信息及属性信 息的储存、 查询、 分析、 备份等,有效组织信息、 管理信 息、 应用信息。 53 石油工业计算机应用 2006年第14卷第3期 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 4管网管理信息系统的应用 软件不仅可以运用油气水管网系统的物探数据、 地理信息数据,分别生成相应的地理信息图、 交通运 输图、 集输管网及油井分布图,而且可以方便地实现 地面系统设备元器件和各种地物的增删维护、 统计分 析、 属性查询、 埋地管线查找等各种功能。本文仅以 埋地管线查找为例说明软件的应用之一。 对于埋藏于地下的管线,当对其进行必要的施工 时,如何查找管线是关键的一步,特别是各单位随着 时间的推移,人事的变迁,以及管理者对埋地管线的 不熟悉时,利用本文的研究成果可以得到很好的解 决。查找埋地管线施工点的步骤如下 1利用油气水管网管理信息系统的图形,确定 施工埋地管线的具体位置,如图3圆圈所圈; 图3 查找埋地管线施工点示意图 2从图上选取施工管线附近的明显标志物,如图 3所示的一口机抽井井口、 阀门及GPS标志桩; 3测量各明显标志物距离施工管线某一施工 点的距离,图3所示的三个明显标志物距离施工点的 距离分别为 27. 17、31. 56、30. 9; 4最后到现场根据明显标志物及距离,利用普 通的测距工具即可准确找到相应的管线。 5结 论 通过本文的研究,建立了完善的油、 气、 水管网系 统图形库、 数据库和地理信息库,三大系统耦联良好; 油气水管网管理信息系统能方便、 快捷地查到管线的 埋深、 走向、 管道规格及管网交叉情况等,辅助查找管 线;管网系统能进行缩放,了解管网系统局部和整体情 况;管理系统操作方便、 运行稳定、 可靠,便于修改、 补 充和后续研究接口;具有网络通讯和电子商务的功能。 本文所研制的软件不仅实现地面系统与地理信 息有机关联及布局优化和图形化,将无数数据信息可 视化,而且方便、 迅速、 精确地实现油田地面建设空间 信息和属性信息的存储、 查询、 分析、 输出等功能。研 究成果经现场运用,提高了油田的综合管理水平和生 产效率,为油田各级领导提供了迅速可靠的信息服 务,为生产指挥调度和管理决策提供了科学依据,提 高了油田的经营竞争能力和社会经济效益。 参考文献略 他山之石 Scope现场钻井服务系统 前不久,美国斯伦贝谢公司研制成功新一代由三 部分装置所组成的Scope钻井服务系统,处于世界领 先地位。 其一, ECOSCOPEC多功能钻井 测井装置。该 装置将钻井和地层评价探测器组装在一个坚固的凸 缘上,以便传输关键的钻井测量数据及独特的基本光 谱。它将钻井和地层评价探测器集成在一个凸缘上, 设计在俘获脉冲发生器的周围,可提高效率和安全 性。而独立凸缘上的俘获脉冲器数据和综合测量值, 是钻井 测井技术的关键部分。 其二,记录钻时的Stethoscope装置。此装置可在 更短的时间内提供精确的地层压力测试,其中的定向 孔隙压力和流度数据,可用于流体冲击和地层压力管 理、 泥浆密度控制和优选,以防止井涌和钻井周期的 延长。 其三, Telescope高速遥测装置。它与Orion遥测 平台结合应用,可使数理传输速度比工业标准快4 倍。根据传输到地面的资料应用,便可提高钻井效 率,降低风险和优化井况。 这种新一代复合型工具实时测量除提供井下环 境的详细图像外,还可提高油井产量和采收率。 周宏 63Computer Applications of Petroleum2006,Vol . 14 No. 3 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. made progressive development . The remote sensing technique has become an source of i mportant data in space utiliza2 tion, and it playsmore and more i mportant part in general land investigation, disaster forecasting, ground construction, environmental protection family property and production esti mation, etc.It has been widely used in oil gas engineering construction, seis mic data opti mization, land resources survey, environmentalmonitoring and uation. Key words 3s; remote sensing technique; geographic infor mation system; electromagnetic wave STUDY OF THE POLYM ER FLOOD ING EFFECTW ITHW I DEMOLECULARW EIGHTD ISTRIBUTI ON INW EST TYPE 2 RESERVO IRSOF ROW 1, 2 IN NORTHDAQINGO I LFIELD /Qian Yu, The FirstOil Pro2 duction Plant ofDaqingOilfield Ltd. , CAP,2006,143 29 - 31 The west Type 2 reservoirs of Row 1,2 in north Sazhong development area ofDaqing oilfield belongs to a set of stream - - delta clasolite sedimentary of continental facies . Because the per meability, semi - diameter of a pore throat and effective thickness distribution are more unifor m than those ofmajor reservoirs, polymer floodingwith big2 gerwidth index ofmiddlemolecularweight distribution is adopted to improve the polymer flooding effect . Through in2 door core simulation experiment, the middle molecularweight polymerswith 23 width index used in Type 2 reservoir can increase oil recovery to 1. 2 percentage pointmore than that of polymer floodingwith ordinary ones . Key words polymer; molecularweight; per meability; width index THE APPL I CATI ON OF NU MERI CAL RESERVO IR SI MULATI ON TECHNOLOGY IN W ELL TEST A2 NALYSIS/Wu Xia, The SpecialOil Company of CNPC Liaohe Oilfield Subcompany, CAP,2006,143 32 - 33 This paper summarizes the statusof the numerical reservoir simulation technology from percolationmodel and nu2 merical solution s .It is put for ward that the numerical reservoir simulation technology can be used in well test analysis to build a numerical testwell approach and theory .It is suggested to use the numerical testwell technology in geology, oil production and reservoir engineering . Key wordsnumerical reservoir si mulation; numerical testwell DEVELOP M ENT AND APPL I CATI ON OF THE MANAGE M ENT SYSTE M FOR O I L - GAS - WATER PIPE NET WORK SYSTE M VISUAL IZATI ON/Deng Xiong, Liang Zheng, Li Xiandong, et al . , SouthwestUni2 versity of Petroleum, CAP,2006,143 34 - 36 Based on the general investigation of some oil - ga - waterpipe network systems, a software ofmanagement infor2 mation system for oil - gas - water pipe net work visualization has been developed successfully through redevelopment ofAutoCAD. The soft ware can notonlyprovide sharable data on the oil - gas - waterpipe network, statistical analysis data and graphs of the pipe network system status, etc.for each department of the oilfield, but also scientific refer2 ence for production dispatch and managerial decision.It can enhance the management ability to compete and socioe2 conomic perfor mance of the oilfield. Key words pipe network; general investigation; graph; redevelopment; visualization; management; infor ma2 tion system DEVELOP M ENT AND APPL I CATI ON OF THE FACI L ITY MANAGE MENT INFOR MATI ON SYSTE M NET WORK VERSI ON IN TUHA O I LFIELD /Xing Kongque, The EquipmentDivision of TuhaOilfield Exploi2 tation Depart ment, CAP,2006,143 37 - 42 According to the requirements of production practice and facility management, the stand - alone version of the facilitymanagement infor mation system has been developed into network version, which can i mprove the equipment infor matization management .It is discussed in this paper . Key words facility management;infor mation system;resource sharing;dynamic acquisition; management module THE APPL I CATI ON OF RAI D TECHNOLOGY INM I CROCOM PUTER SERVERS/Zhang Shentang, Jiang2 hanWellLogging Engineering Company, CAP,2006,143 43 - 45 RA I D hard disk iswidely used in high - end servers .This paper presents some kinds of common RA I D grade and memory characteristics .It also introduces the hard disk deployment and reconstruction under RA I D control, and data restoring in RA I D hard disk resulted in many causes .It gives some examples to show the practical effect of RA I D hard disk. Key wordshard disk; data redundancy; deployment; hot backup; data restoration VB PROGRAMME CARRIES THE CALCULATI ON OF RELEVANT TRACE ELE MENT RATI OINTO EFFECT/Fan Jingsen, Meng Zhiqiang, Peng Keping,et al . , HebeiUniversity of Engineering, CAP,2006,14346 - 47 The relevant ratio of trace elements has different functions in many fields . Many scholars have to spend a lot of time in data collection and calculationwith delicate researches andmore andmore data. Thispaper discussesVB pro2 gramme of the relevant ratio of trace elements in the earth crust, which is convenient, accurate and ti mesaving . Key words trace element; numerical calculation; VB programme ⅣComputer Applications of Petroleum2006,Vol . 14 No. 3 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.