一种基于大数据采集分析的气井排水采气评估系统的制作方法

本发明涉及气井监管，具体是一种基于大数据采集分析的气井排水采气评估系统。

背景技术：

1、在油气田开采过程中，气井排水采气是确保气井正常生产的重要环节，气井排水采气主要用于将井下积液排至地面，从而解决气井井筒及井底附近地层积液过多或产水问题，保证气井的正常运行；

2、目前在气井排水采气过程中难以合理分析并实时精准反馈排水稳定性状况和采气异常状况，以及无法准确评估气井排水采气管理表现状况并判断气井排水采气过程中的污染危害性程度，难以实现对气井的有效监管，智能化程度低；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于大数据采集分析的气井排水采气评估系统，解决了现有技术难以合理分析并实时精准反馈气井排水采气过程中的排水稳定性状况和采气异常状况，以及无法准确评估气井排水采气管理表现状况并判断气井排水采气过程中的污染危害性程度，智能化程度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种基于大数据采集分析的气井排水采气评估系统，包括服务器、气井排水监测模块、气井采气监测模块、排水采气综合评估模块、污染危害性评估模块和气井监管端；气井排水监测模块对气井排水状况进行分析，通过分析判断是否处于气井排水存异状态，并将实时判断信息经服务器发送至排水采气综合评估模块；

4、气井采气监测模块对气井采气状况进行分析，通过分析判断是否处于气井采气存异状态，并将实时判断信息经服务器发送至排水采气综合评估模块；排水采气综合评估模块用于设定检测时期，将检测时期内气井排水采气表现进行综合评估分析，通过分析生成排水采气合格信号或排水采气异常信号，且将排水采气合格信号或排水采气异常信号经服务器发送至气井监管端，气井监管端接收到排水采气异常信号时发出相应预警；

5、污染危害性评估模块用于在气井排水采气过程中，获取到泄漏检判符号xp-1或xp-2以及排水检判符号wp-1或wp-2，将泄漏检判符号和排水检判符号进行交集分析，若得到xp-2∩wp-2，则生成污染低险信号，其余情况则生成污染危害预警信号，且将污染危害预警信号或污染低险信号经服务器发送至气井监管端，气井监管端接收到污染危害预警信号时发出相应预警。

6、进一步的，污染危害性评估模块通信连接气井泄漏检测模块和排放水体检测模块，气井泄漏检测模块对气井井口周围的泄漏风险性进行检测评估，通过分析赋予泄漏检判符号xp-1或xp-2，且将泄漏检判符号xp-1或xp-2发送至污染危害性评估模块；排放水体检测模块对气井中所排放出的水体进行抽样检测，通过分析赋予排水检判符号wp-1或wp-2，且将排水检判符号wp-1或wp-2发送至污染危害性评估模块。

7、进一步的，气井泄漏检测模块的具体运行过程包括：

8、以气井为圆心划设半径为t1的圆，并将所划设的圆形区域标记为井口监管区域，在井口监管区域中设定若干个气监点，采集到相应气监点的实时天然气浓度，将单位时间内相应气监点的所有实时天然气浓度进行均值计算得到天然气点测值，并将单位时间内相应气监点数值最大的实时天然气浓度标记为天然气点幅值，以及获取到单位时间内相应气监点的天然气浓度曲线图，将天然气浓度曲线图中呈上升趋势的曲线长度所占的百分比标记为天然气点增值；

9、通过将天然气点测值、天然气点幅值和天然气点增值进行数值计算得到天然气点险值；将天然气点险值与预设天然气点险阈值进行数值比较，若天然气点险值超过预设天然气点险阈值，则将相应气监点标记为险监点；若井口监管区域中存在险监点，则赋予泄漏检判符号xp-1。

10、进一步的，若井口监管区域中不存在险监点，则将所有气监点的天然气点险值进行均值计算得到天然气区表值，将天然气区表值与预设天然气区表阈值进行数值比较，若天然气区表值超过预设天然气区表阈值，则赋予泄漏检判符号xp-1；若天然气区表值未超过预设天然气区表阈值，则赋予泄漏检判符号xp-2。

11、进一步的，排放水体检测模块的具体运行过程包括：

12、通过对气井中所排放出的水体进行抽样检测以采集到水体的硫化物数据和重金属数据，将硫化物数据和重金属数据与预设硫化物数据阈值和预设重金属数据阈值分别进行数值比较，若硫化物数据或重金属数据超过对应预设阈值，则赋予排水检判符号wp-1；若硫化物数据和重金属数据均未超过对应预设阈值，则进行排水综合性评估分析。

13、进一步的，排水综合性评估分析的具体分析过程如下：

14、采集到水体的浑浊度数据、悬浮物数据和油状物数据，以及采集到水体的ph值和溶解氧值，将ph值相较于预设标准ph值的偏差值标记为ph表现数据，并将溶解氧值相较于预设标准溶解氧值的偏差值标记为溶解氧表现数据；

15、通过将浑浊度数据、悬浮物数据、油状物数据、ph表现数据和溶解氧表现数据进行数值计算得到排水风险系数，将排水风险系数与预设排水风险系数阈值进行数值比较，若排水风险系数超过预设排水风险系数阈值，则赋予排水检判符号wp-1；若排水风险系数未超过预设排水风险系数阈值，则赋予排水检判符号wp-1。

16、进一步的，气井排水监测模块的具体运行过程包括：

17、采集到气井排水过程中的井下加压数据和排水速度数据，将井下加压数据相较于所设定的标准井下加压数据的偏差值标记为井下加压检偏值，将排水速度数据相较于所设定的标准排水速度数据的偏差值标记为井下排水速检值；

18、通过将井下加压检偏值和井下排水速检值进行数值计算得到气井排水监测值，将气井排水监测值与预设气井排水监测阈值进行数值比较，若气井排水监测值超过预设气井排水监测阈值，则判断处于气井排水存异状态。

19、进一步的，气井采气监测模块的具体运行过程包括：

20、获取到所输出天然气的速度和气压并将其标记为输气速检值和输气压检值，以及采集到所输出天然气中的水分含量并将其标记为输气含水值，通过将输气速检值、输气压检值和输气含水值进行数值计算得到气井采气监测值，将气井采气监测值与预设气井采气监测阈值进行数值比较，若气井采气监测值超过预设气井采气监测阈值，则判断处于气井采气存异状态。

21、进一步的，排水采气综合评估模块的具体运行过程包括：

22、获取到检测时期内因井下积水而导致气井输气堵塞的次数并将其标记为水堵检频值，并将相应输气堵塞的持续时长标记为水堵持续值，将检测时期内的所有水堵持续值进行求和计算得到水堵持时值；以及将水堵持续值与预设水堵持续阈值进行数值比较，并将检测时期内超过预设水堵持续阈值的水堵持续值的数量标记为水堵幅频值；

23、通过将水堵检频值、水堵持时值和水堵幅频值进行数值计算得到排水采气初评值，将排水采气初评值与预设排水采气初评阈值进行数值比较，若排水采气初评值超过预设排水采气初评阈值，则生成排水采气异常信号。

24、进一步的，若排水采气初评值未超过预设排水采气初评阈值，则采集到检测时期内处于气井排水存异状态的时长并将其与检测时期的排水总时长进行比值计算得到排水存异时析值，且采集到检测时期内处于气井采气存异状态的时长并将其与检测时期内的采气总时长进行比值计算得到采气存异时析值；

25、以及采集到气井中的实时液位深度值，将检测时期内的所有实时液位深度值进行均值计算得到液位深检值，并将检测时期内实时液位深度值超过预设实时液位深度阈值的时长标记为液位险时值；通过将排水采气初评值、排水存异时析值、采气存异时析值、液位深检值和液位险时值进行数值计算得到排水采气综析值，将排水采气综析值与预设排水采气综析阈值进行数值比较，若排水采气综析值超过预设排水采气综析阈值，则生成排水采气异常信号；若排水采气综析值未超过预设排水采气综析阈值，则生成排水采气合格信号。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、1、本发明中，通过气井排水监测模块对气井排水状况进行分析以判断是否处于气井排水存异状态，气井采气监测模块对气井采气状况进行分析以判断是否处于气井采气存异状态，能够实时精准反馈排水稳定性状况和采气异常状况并为排水采气综合评估模块的分析过程提供信息支持，且通过排水采气综合评估模块准确评估针对气井排水采气的管理表现状况，在生成排水采气异常信号时加强后续气井监管，保证后续气井排水采气过程的安全顺利进行；

28、2、本发明中，通过气井泄漏检测模块实时准确判断气井排水采气过程中的泄漏风险状况，排放水体检测模块对气井中所排放出的水体进行抽样检测以实时准确判断所输出水体的危害性状况，为污染危害性评估模块的分析过程提供信息支持，且通过污染危害性评估模块准确判断气井排水采气过程中的污染危害性程度，显著减小气井排水采气过程中的风险性并降低对附近环境造成的危害，实现对气井的有效监管，智能化程度高。