基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法

技术领域

本发明具体涉及一种基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法。

背景技术

油气田企业勘探开发业务有物化探、分析化验、井筒工程、综合研究、开发生产、地面工程六大业务域，涉及的数据类型有结构化数据、文档数据、图形数据和体数据，其中体数据又包括地震体数据、测录井曲线数据、地质模型数据、网络数据等多种，并且体数据又有多种格式，数据类型的复杂性使数据资源管理的难度很大。同时石油天然气勘探开发是一个各种技术综合应用的专业，随时会出现新的技术和方法，随之会产生新的数据类型。因此，巨大的数据量对数据资源管理是一个巨大的挑战。因此本方案提出一种基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法，该基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法可以很好地解决上述问题。

为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法，该基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法，该方法包括如下步骤：

S1：进行需求分析和流程建模的步骤；

S2：进行智能工作流设计的步骤，具体如下：

进行流程分解：将整个生产运营流程分解为不同的任务和子流程，确定每个任务的输入、输出、执行条件；

进行任务自动化的操作：对于适合自动化的任务，设计智能工作流以实现任务的自动执行；

进行决策支持的步骤：在流程中加入决策节点，根据实时数据和预测模型，自动做出调整决策；

S 3：进行数据集成与分析的步骤，具体如下：

进行数据集成：整合来自不同设备、传感器和系统的数据，形成统一的数据源；

进行数据分析的步骤：对采集的数据进行分析，通过机器学习算法进行趋势预测、异常检测；

S 4：进行优化与调度的步骤；

S 5：进行报告和监控的步骤；

S 6：进行持续改进和维护的步骤。

该系统包括如下模块：

智能工作流引擎模块：用于设计和实施智能工作流，以自动化和协调生产运营流程；

数据集成与采集模块：用于整合来自不同设备、传感器和系统的数据，包括生产数据、设备状态、地质信息；

预测和优化模块：用于基于历史数据和模型，预测生产趋势和设备故障，并进行生产优化，以提高产量和降低成本；

实时监控与警报模块：用于实时监测生产情况，设定警报条件，及时发出警报并提供相关信息；

报告和分析模块：用于生成生产报告、数据分析和可视化，帮助管理层做出决；

人工智能和机器学习模块：用于运用AI和ML技术进行设备故障预测、优化决策等；

远程操作模块：用于实现远程控制和操作，以减少人员现场操作，提高安全性和效率。

该基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法具有的优点如下：

1.全生命周期管理：系统涵盖油气田从勘探、开发到生产运营的全生命周期管理；

2.智能调度和排程：基于实时数据和优化算法，自动调度设备运行和生产操作，提高效率；

3.自动化与集成：实现设备自动化控制，整合不同设备和系统，减少人工操作；

4.数据驱动决策：利用数据驱动的方法，提供生产决策的基础，支持实时调整和优化；

5.预测和预防维护：预测设备故障，提前进行维护，避免停机时间和损失；

6.监控和报警：实时监控设备状态，设定警报条件，确保安全生产；

7.数据分析与洞察：对生产数据进行深度分析，寻找潜在问题和改进机会；

8.可视化界面：提供直观的可视化界面，方便用户监控和操作生产运营。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示意性地示出了根据本申请一个实施例的基于智能工作流的油气田生产运营管理方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。

在以下描述中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的实施例或示例可以包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度，但并非每个实施例或示例都必然包括特定特征、结构、特性、性质、元素或限度。另外，重复使用短语“根据本申请的一个实施例”虽然有可能是指代相同实施例，但并非必然指代相同的实施例。

为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。

根据本申请的一个实施例，提供一种基于智能工作流的油气田生产运营管理系统及方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：进行需求分析和流程建模的步骤；

S2：进行智能工作流设计的步骤，具体如下：

进行流程分解：将整个生产运营流程分解为不同的任务和子流程，确定每个任务的输入、输出、执行条件；

进行任务自动化的操作：对于适合自动化的任务，设计智能工作流以实现任务的自动执行；

进行决策支持的步骤：在流程中加入决策节点，根据实时数据和预测模型，自动做出调整决策；

S 3：进行数据集成与分析的步骤，具体如下：

进行数据集成：整合来自不同设备、传感器和系统的数据，形成统一的数据源；

进行数据分析的步骤：对采集的数据进行分析，通过机器学习算法进行趋势预测、异常检测；

S 4：进行优化与调度的步骤；

S 5：进行报告和监控的步骤；

S 6：进行持续改进和维护的步骤。

根据本申请的一个实施例，该基于智能工作流的油气田生产运营管理方法的步骤S1进行需求分析和流程建模的步骤具体包括：

S11：进行需求分析的步骤，确定油气田生产运营的需求，包括设备管理、作业流程、数据监控；

S12：进行流程建模的步骤，建立整个生产运营流程的模型，涵盖勘探、开发、生产、维护等环节。

根据本申请的一个实施例，该基于智能工作流的油气田生产运营管理方法的步骤S 4进行优化与调度的步骤具体包括：

S 41：进行优化模型的步骤，基于数据分析和实时信息，建立优化模型，最大化生产效率，如设备的开启与关闭时间、产量调整。

S 42：进行自动调度的步骤，设计智能工作流以自动调度设备的运行，确保合理的设备利用率。

根据本申请的一个实施例，该基于智能工作流的油气田生产运营管理方法的步骤S 5进行报告和监控的步骤具体包括：

S 51：进行报告生成的步骤，根据数据分析结果，生成生产报告，反映生产效益、资源利用情况；

S 52：进行实时监控的步骤，设计智能工作流以实时监控设备状态、生产数据，及时检测异常。

根据本申请的一个实施例，该基于智能工作流的油气田生产运营管理方法的步骤S 6进行持续改进和维护的步骤具体包括：

S 61：进行数据反馈的步骤：将生产数据和运营结果反馈到智能工作流，用于模型的改进和优化；

S 62：进行持续改进的步骤：基于数据分析和运营经验，不断优化工作流程和决策模型，提高系统性能。

根据本申请的一个实施例，该基于智能工作流的油气田生产运营管理系统的包括如下模块：

智能工作流引擎模块：用于设计和实施智能工作流，以自动化和协调生产运营流程；

数据集成与采集模块：用于整合来自不同设备、传感器和系统的数据，包括生产数据、设备状态、地质信息；

预测和优化模块：用于基于历史数据和模型，预测生产趋势和设备故障，并进行生产优化，以提高产量和降低成本；

实时监控与警报模块：用于实时监测生产情况，设定警报条件，及时发出警报并提供相关信息；

报告和分析模块：用于生成生产报告、数据分析和可视化，帮助管理层做出决；

人工智能和机器学习模块：用于运用AI和ML技术进行设备故障预测、优化决策等；

远程操作模块：用于实现远程控制和操作，以减少人员现场操作，提高安全性和效率。

根据本申请的一个实施例，该基于智能工作流的油气田生产运营管理系统的智能工作流包括采油、注水、注气、管线运输能工作流。

根据本申请的一个实施例，该基于智能工作流的油气田生产运营管理系统的人工智能和机器学习模块利用如下公式进行故障率的预测计算：

P＝1+e

P：设备发生故障的概率；

β0,β1,…,βn：模型的参数，由机器学习算法学习得出；

X1,X2,…,Xn：特征变量，包括设备状态、运行时间、环境条件等。

P(故障)是一个介于0和1之间的概率，表示设备会发生故障的可能性。

β0,β1,…,βn是逻辑回归模型的参数，通过机器学习算法学习得出，用于调整特征变量对预测概率的影响。X1,X2,…,Xn是设备特征变量，可能包括设备的运行状态、温度、压力等。基于训练好的模型，通过输入设备特征变量，可以计算得出设备发生故障的概率。如果概率超过一个设定的阈值，可以认为设备可能会发生故障，从而采取预防性维护措施。

以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。