RU2598785C2 - System for statistical and neural network analysis of telemetry data of oil-field objects - Google Patents

System for statistical and neural network analysis of telemetry data of oil-field objects Download PDF

Info

Publication number
RU2598785C2
RU2598785C2 RU2014144585/08A RU2014144585A RU2598785C2 RU 2598785 C2 RU2598785 C2 RU 2598785C2 RU 2014144585/08 A RU2014144585/08 A RU 2014144585/08A RU 2014144585 A RU2014144585 A RU 2014144585A RU 2598785 C2 RU2598785 C2 RU 2598785C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
data
display unit
block
calculation
Prior art date
Application number
RU2014144585/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014144585A (en
Inventor
Алексей Петрович Беспалов
Рустам Расимович Ахметзянов
Сергей Александрович Екимцов
Олег Владимирович Денисов
Регина Геннадьевна Лазарева
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ТатАСУ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ТатАСУ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ТатАСУ"
Priority to RU2014144585/08A priority Critical patent/RU2598785C2/en
Publication of RU2014144585A publication Critical patent/RU2014144585A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2598785C2 publication Critical patent/RU2598785C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering.
SUBSTANCE: invention relates to computer engineering, used in oil industry, in particular, to information systems for automation of control of an oil-extracting enterprise. Disclosed system comprises: data selection unit, database for storage of telemetric information, user list adjusting unit parameter request processing unit reporting unit, neural network analysis unit, unit for calculating mathematical expectation, standard deviation calculation unit, asymmetry calculation unit, correlation calculation unit, schedule display unit, interference vector display unit, Maryland matrix display unit, heat map display unit, database of reference data, mapping parameter processing unit, raw data preparation unit, standardised data preparation unit, unit for data preparation in logarithmic coordinates, data preparation unit for mathematical calculations, calculation parameter editing unit, oil production parameter calculation unit.
EFFECT: technical result is creation of a system of statistical processing, aggregation and imaging of data obtained from telemetry systems, in order to obtain information which is suitable for solving tasks of controlling technological processes.
1 cl, 1 dwg

Description

Система статистического и нейросетевого анализа данных телеметрии нефтепромысловых объектов (НПО) предназначена для статистической обработки и агрегирования данных, полученных с систем телеметрии, и получения информации, пригодной для решения задач регулирования технологических процессов. Система представляет собой аналитический инструмент, предоставляющий пользователю системы доступ к информации в удобном для восприятия виде.The system of statistical and neural network analysis of telemetry data of oilfield facilities (NPOs) is intended for statistical processing and aggregation of data received from telemetry systems and for obtaining information suitable for solving problems of regulation of technological processes. The system is an analytical tool that provides the system user with access to information in a convenient form for perception.

Изобретение относится к области вычислительной техники, применяемой в нефтяной промышленности, а именно к информационным системам автоматизации управления нефтедобывающего предприятия.The invention relates to the field of computer technology used in the oil industry, and in particular to information systems for automating the management of an oil producing enterprise.

В качестве прототипа выбрана «Система автоматизации выбора и статистического анализа данных» (патент РФ на полезную модель №123557). Система предназначена для выбора, обработки и администрирования доступа к информации, содержащейся в одной или нескольких базах данных, имеющих различную структуру и форму представления.As a prototype, “Automation system for selection and statistical data analysis” was selected (RF patent for utility model No. 123557). The system is designed to select, process and administer access to information contained in one or more databases having a different structure and presentation form.

Система, близкая по своей структуре и функциональному назначению предлагаемому изобретению, предусматривает доступ к данным, хранящимся в базе данных, использует алгоритмы математического анализа, имеет возможность построения и сохранения отчетов на компьютер пользователя. К недостаткам данной системы можно отнести осуществление математических расчетов на клиентском компьютере, что влечет за собой передачу большого объема данных с серверного компьютера на компьютер клиента, а также необходимость установки на клиентский компьютер дополнительного программного обеспечения. Данная система также не предоставляет инструментов взаимодействия пользователя с топографической картой, в частности возможности выбора на карте необходимых для анализа объектов.The system, which is close in structure and functionality to the invention, provides for access to data stored in the database, uses mathematical analysis algorithms, and has the ability to build and save reports to the user's computer. The disadvantages of this system include the implementation of mathematical calculations on a client computer, which entails the transfer of a large amount of data from the server computer to the client computer, as well as the need to install additional software on the client computer. This system also does not provide tools for user interaction with a topographic map, in particular, the ability to select objects necessary for analysis on the map.

Задачи, на решение которых направлено предлагаемое изобретение - создание системы статистической обработки, агрегирования и визуализации средствами web-приложения данных (плотность, температура, объем, давление, расход технологических жидкостей и т.д.), полученных с систем телеметрии, с целью получения информации, пригодной для решения задач регулирования технологических процессов.The tasks to which the invention is directed is the creation of a system of statistical processing, aggregation and visualization using web-based data (density, temperature, volume, pressure, flow rate of process fluids, etc.) obtained from telemetry systems in order to obtain information suitable for solving problems of regulation of technological processes.

Поставленная задача достигается тем, что система статистического и нейросетевого анализа данных телеметрии нефтепромысловых объектов, включающая блок выбора данных, базу данных хранения телеметрической информации, блок настройки списков пользователей, блок обработки запросов параметров, блок построения отчетов, блок нейросетевого анализа, блок расчета математического ожидания, блок расчета среднеквадратического отклонения, блок расчета асимметрии, блок расчета корреляции, блок отображения графиков, блок отображения векторов взаимовлияния, блок отображения матрицы Мериленда, блок отображения тепловой карты, согласно изобретению дополнительно включает базу данных справочной информации, блок обработки картографических параметров, блок подготовки необработанных данных, блок подготовки нормированных данных, блок подготовки данных в логарифмических координатах, блок подготовки данных для математических расчетов, блок редактирования параметров расчета, блок расчета параметров нефтедобычи, причем блок обработки запросов параметров односторонней связью соединен с базой данных хранения телеметрической информации, блок обработки запросов параметров двусторонней связью соединен с базой данных справочной информации, блок обработки картографических параметров односторонней связью соединен с базой данных хранения телеметрической информации, блок обработки картографических параметров двусторонней связью соединен с базой данных справочной информации, база данных хранения телеметрической информации односторонней связью соединена с блоком выбора данных, блок выбора данных односторонней связью соединен с блоком подготовки необработанных данных, блоком подготовки нормированных данных, блоком подготовки данных в логарифмических координатах, блоком подготовки данных для математических расчетов, блок подготовки необработанных данных односторонней связью соединен с блоком отображения графиков, блок подготовки нормированных данных односторонней связью соединен с блоком отображения графиков, блок подготовки данных в логарифмических координатах односторонней связью соединен с блоком отображения графиков, база данных справочной информации двусторонней связью соединена с блоком настройки списков пользователей, блоком редактирования параметров расчетов, блоком редактирования параметров нефтедобычи, база данных справочной информации односторонней связью соединена с блоком расчета корреляции, блок подготовки данных для математических расчетов односторонней связью соединен с блоком нейросетевого анализа, блоком расчета математического ожидания, блоком расчета среднеквадратического отклонения, блоком расчета асимметрии, блоком расчета корреляции, блок нейросетевого анализа односторонней связью соединен с блоком отображения векторов взаимовлияния, блок расчета математического ожидания односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок расчета среднеквадратического отклонения односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок расчета асимметрии односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок расчета корреляции односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок отображения графиков односторонней связью соединен с блоком построения отчетов, блок отображения векторов взаимовлияния односторонней связью соединен с блоком построения отчетов, блок отображения матрицы Мериленда односторонней связью соединен с блоком построения отчетов, блок отображения тепловой карты односторонней связью соединен с блоком построения отчетов.The task is achieved in that a system of statistical and neural network analysis of telemetry data of oilfield objects, including a data selection unit, a telemetry information storage database, a user list settings unit, a parameter request processing unit, a report generation unit, a neural network analysis unit, a mathematical expectation calculation unit, deviation calculation unit, asymmetry calculation unit, correlation calculation unit, graph display unit, inter vector display unit according to the invention additionally includes a database of reference information, a unit for processing cartographic parameters, a unit for preparing raw data, a unit for preparing normalized data, a unit for preparing data in logarithmic coordinates, a unit for preparing data for mathematical calculations, a block for editing calculation parameters, a block for calculating oil production parameters, and the block for processing parameter requests by one-way communication is connected with a database for storing telemetric information, a unit for processing parameter requests with two-way communication is connected to a database of reference information, a unit for processing cartographic parameters with one-way communication is connected to a database for storing telemetric information, a unit for processing cartographic parameters with two-way communication is connected with a database for reference information, a storage database one-way telemetry information is connected to the data selection unit, the data selection unit is one-way communication connected to the raw data preparation unit, the normalized data preparation unit, the data preparation unit in logarithmic coordinates, the data preparation unit for mathematical calculations, the raw data preparation unit for one-way communication is connected to the graph display unit, the normalized data preparation unit for one-way communication is connected to the graph display unit, the data preparation unit in logarithmic coordinates is connected by one-way communication with the graph display unit, the database is reference of information via a two-way communication is connected to a user list settings block, a calculation parameters editing block, an oil production parameters editing block, a one-way communication help database is connected to a correlation calculation block, a data preparation unit for mathematical calculations by a one-way communication is connected to a neural network analysis block, a mathematical calculation block standby, standard deviation calculation unit, asymmetry calculation unit, correlation calculation unit, non a one-way communication analysis is connected to the interaction vector display unit, the mathematical expectation calculation unit by one-way connections is connected to the Maryland matrix display unit and the heat map display unit, the standard deviation calculation unit by one-way connections is connected to the Maryland matrix display unit and the heat map display unit, the asymmetry calculation unit unilaterally connected to the Maryland matrix display unit and the heat map display unit, p a one-way correlation calculator is connected to a Maryland matrix display unit and a heat map display unit, a one-way graph display unit is connected to a reporting unit, a one-way interaction vector display unit is connected to a reporting unit, a Maryland matrix display unit is connected to the reporting unit by one-way , the heat map display unit is connected by one-way communication with the reporting unit.

Возможность доступа к системе с любого компьютера корпоративной сети без установки на него дополнительного программного обеспечения достигается использованием в разработке приложения веб-технологий. Серверная часть представляет собой веб-приложение на основе технологии Liferay Portal; базу данных телеметрии и базу данных справочной информации (СИ), построенных на основе системы управления базами данных Oracle Database; а также набор процедур на языке PL/SQL в рамках базы данных Oracle, осуществляющих все операции над данными. Клиентская часть системы представляет собой автоматизированное рабочее место, позволяющее конечному пользователю производить взаимодействие с системой: вводить параметры для запуска процедур статистического анализа и получать результаты расчетов с помощью визуальных форм. Данный подход позволяет не предъявлять к компьютеру пользователя высоких требований по производительности, так как все вычисления производятся на сервере.The ability to access the system from any computer on the corporate network without installing additional software on it is achieved by using web technologies in the development of the application. The server part is a web application based on Liferay Portal technology; telemetry database and reference information database (SI), built on the basis of Oracle Database; as well as a set of PL / SQL procedures within the Oracle database that perform all operations on the data. The client part of the system is an automated workstation that allows the end user to interact with the system: enter parameters to start the statistical analysis procedures and obtain calculation results using visual forms. This approach allows not to impose high performance requirements on the user's computer, since all calculations are performed on the server.

Возможность производить все математические расчеты на сервере достигается реализацией всех расчетных блоков в серверной части приложения в рамках базы данных. Пользователь получает только результаты расчетов, что позволяет сократить время передачи информации от серверной части приложения к клиентской.The ability to perform all mathematical calculations on the server is achieved by the implementation of all the calculation blocks in the server part of the application within the database. The user receives only the calculation results, which allows to reduce the time of information transfer from the server side of the application to the client.

На фигуре 1 представлена схема системы статистического и нейросетевого анализа данных телеметрии нефтепромысловых объектов, которая состоит из следующих блоков:The figure 1 presents a diagram of a system of statistical and neural network analysis of telemetry data of oilfield objects, which consists of the following blocks:

1. Блок обработки запросов параметров,1. Block processing requests for parameters

2. Блок обработки картографических параметров,2. The processing unit of the cartographic parameters,

3. База данных хранения телеметрической информации,3. Telemetry information storage database,

4. База данных справочной информации,4. Background information database,

5. Блок выбора данных,5. The data selection unit,

6. Блок подготовки необработанных данных,6. Raw data preparation unit,

7. Блок подготовки нормированных данных,7. The unit for the preparation of normalized data,

8. Блок подготовки данных в логарифмических координатах,8. Data preparation unit in logarithmic coordinates,

9. Блок подготовки данных для математических расчетов,9. The data preparation unit for mathematical calculations,

10. Блок нейросетевого анализа,10. Block neural network analysis,

11. Блок расчета математического ожидания,11. The unit for calculating the mathematical expectation,

12. Блок расчета среднеквадратического отклонения,12. The unit for calculating the standard deviation,

13. Блок расчета асимметрии,13. The asymmetry calculation unit,

14. Блок расчета корреляции,14. The unit for calculating the correlation,

15. Блок отображения графиков,15. The graph display unit,

16. Блок отображения векторов взаимовлияния,16. The block display vectors of mutual influence,

17. Блок отображения матрицы Мериленда,17. The display unit matrix of Maryland,

18. Блок отображения тепловой карты,18. The heat map display unit,

19. Блок построения отчетов,19. Reporting unit,

20. Блок настройки списков пользователей,20. Block settings user lists,

21. Блок редактирования параметров расчетов,21. Block for editing calculation parameters,

22. Блок редактирования параметров нефтедобычи.22. Block editing the parameters of oil production.

Блок обработки запросов параметров (1) представляет собой набор визуальных форм: списки скважин, параметров добычи с возможностью выбора необходимых элементов, дополнительных расчетных параметров, формы для ввода дат.The parameter request processing block (1) is a set of visual forms: lists of wells, production parameters with the ability to select the necessary elements, additional design parameters, and a form for entering dates.

Блок обработки картографических параметров (2) представляет собой топографическую карту с возможностью выбора скважин кликом мыши по конкретной скважине или выделением участка для выбора сразу группы скважин.The block for processing cartographic parameters (2) is a topographic map with the ability to select wells by clicking on a particular well or by selecting a section for immediately selecting a group of wells.

База данных (БД) хранения телеметрической информации (3) представляет собой базу хранилище данных телеметрии. Данное хранилище организовано по принципу хранения всех поступающих значений без какой-либо предварительной обработки.Telemetry information storage database (DB) (3) is a telemetry data storage database. This repository is organized on the principle of storing all incoming values without any preliminary processing.

База данных (БД) справочной информации (4) представляет собой базу данных, где хранится набор возможных параметров расчетных алгоритмов; список параметров нефтедобычи, участвующих в расчетах; технологические схемы, хранящие информацию о скважинах поддержания пластового давления, находящихся на одной напорной линии; информацию о пользователях системы, их правах доступа к ней.The database (DB) of reference information (4) is a database where a set of possible parameters of calculation algorithms is stored; list of oil production parameters involved in the calculations; technological schemes that store information about reservoir pressure maintenance wells located on the same pressure line; information about system users, their access rights to it.

Блок выбора данных (5) представляет собой набор серверных процедур для выбора данных из БД хранения телеметрической информации (3) в соответствии с параметрами, определенными пользователем в Блоке обработки запросов параметров (1) и Блоке обработки картографических параметров (2).The data selection block (5) is a set of server procedures for selecting data from the telemetry information storage database (3) in accordance with the parameters defined by the user in the Parameter Request Processing Unit (1) and the Cartographic Parameter Processing Unit (2).

Блок подготовки необработанных данных (6) - серверная процедура, предназначенная для фильтрации данных. Фильтрация данных представляет собой выборочное удаление точек, так чтобы при отображении полученных данных на графике характер кривой сохранялся.The block for preparing raw data (6) is a server procedure designed to filter data. Data filtering is a selective deletion of points, so that when the received data is displayed on the graph, the nature of the curve is preserved.

Блок подготовки нормированных данных (7) представляет собой серверную процедуру для фильтрации и нормирования временных рядов.The normalized data preparation unit (7) is a server procedure for filtering and normalizing time series.

Блок подготовки данных в логарифмических координатах (8) представляет собой серверную процедуру, предназначенную для фильтрации и преобразования данных в логарифмические координаты.The data preparation unit in logarithmic coordinates (8) is a server procedure designed to filter and convert data into logarithmic coordinates.

Блок подготовки данных для математических расчетов (9) представляет собой набор серверных процедур, предназначенных для предварительной обработки и форматирования данных телеметрии. Подготовка данных включает в себя построение кросс-таблиц, сортировку, фильтрацию и агрегирование данных.The data preparation unit for mathematical calculations (9) is a set of server procedures designed for pre-processing and formatting telemetry data. Data preparation includes building crosstabs, sorting, filtering, and aggregating data.

Блок нейросетевого анализа (10) представляет собой серверную процедуру. Данная процедура использует нейросетевые алгоритмы классификации объектов по схожести происходящих на них процессов на заданном промежутке времени.The neural network analysis unit (10) is a server procedure. This procedure uses neural network algorithms for classifying objects according to the similarity of processes occurring on them at a given time interval.

Блок расчета математического ожидания (11) представляет собой серверную процедуру для расчета математического ожидания значений выборки. В качестве оценки математического ожидания выборки используется среднее арифметическое.The mathematical expectation calculation unit (11) is a server procedure for calculating the mathematical expectation of sample values. The arithmetic mean is used as an estimate of the mathematical expectation of the sample.

Блок расчета среднеквадратического отклонения (12) представляет собой серверную процедуру для расчета среднеквадратического отклонения значений выборки. Среднеквадратическое отклонение представляет собой величину рассеивания значений выборки относительно ее математического ожидания.The standard deviation calculation unit (12) is a server procedure for calculating the standard deviation of sample values. The standard deviation is the amount of dispersion of the sample values relative to its mathematical expectation.

Блок расчета асимметрии (13) представляет собой серверную процедуру для расчета коэффициента асимметрии значений выборки. Данная величина определяет величину асимметрии распределения данных.The asymmetry calculation block (13) is a server procedure for calculating the asymmetry coefficient of sample values. This value determines the asymmetry of the data distribution.

Блок расчета корреляции (14) выполняет функцию вычисления коэффициентов корреляции для пары параметров нефтедобычи или для одного параметра на различных скважинах с целью выявления несогласованности поведения технологически связанных параметров на определенном промежутке времени. Процедура позволяет вычислять коэффициент корреляции Пирсона:

Figure 00000001
, коэффициент ранговой корреляции Спирмена:
Figure 00000002
, где d - разности рангов каждой пары сопоставляемых значений.The correlation calculation unit (14) performs the function of calculating the correlation coefficients for a pair of oil production parameters or for one parameter at different wells in order to identify inconsistencies in the behavior of technologically related parameters for a certain period of time. The procedure allows you to calculate the Pearson correlation coefficient:
Figure 00000001
, Spearman's rank correlation coefficient:
Figure 00000002
, where d are the rank differences of each pair of matched values.

Блок отображения графиков (15) представляет собой форму представления данных, полученных в ходе предварительной подготовки Блоком подготовки необработанных данных (6), Блоком подготовки нормированных данных (7) и Блоком подготовки данных в логарифмических координатах (8).The graph display unit (15) is a presentation of data obtained during preliminary preparation by the Raw Data Preparation Unit (6), Normalized Data Preparation Unit (7) and Data Preparation Unit in logarithmic coordinates (8).

Блок отображения векторов взаимовлияния (16) является формой представления результатов расчетов Блока нейросетевого анализа (10) и представляет собой топографическую карту с векторами схожести, найденными в результате расчетов.The mutual influence vector display unit (16) is a form for presenting the calculation results of the Neural Network Analysis Unit (10) and is a topographic map with similarity vectors found as a result of calculations.

Блок отображения матрицы Мериленда (17) - форма представления результатов расчетов и представляет собой иерархическую матрицу прямоугольников, размер которых пропорционален величине значений вычисленных параметров.The Maryland matrix display unit (17) is a form for presenting calculation results and is a hierarchical matrix of rectangles, the size of which is proportional to the value of the calculated parameters.

Блок отображения тепловой карты (18) представляет собой форму представления результатов расчетов. Тепловая карта - отображение вычисленных параметров на топографической карте в виде цветовых пятен, пропорциональных величине вычисленного параметра.The heat map display unit (18) is a form for presenting calculation results. Heat map - display of calculated parameters on a topographic map in the form of color spots proportional to the value of the calculated parameter.

Блок построения отчетов (19) - серверная процедура формирования документа в формате .pdf, сохраняющая результаты расчетов на компьютер пользователя.The reporting unit (19) is a server-side procedure for generating a document in .pdf format, which saves the results of calculations to a user's computer.

Блок настройки списков пользователей (20) представляет собой серверную процедуру управления списком пользователей и их правами на работу с системой. Данный блок позволяет добавлять, удалять пользователей системы и редактировать их права на доступ к модулям системы.The user list settings block (20) is a server procedure for managing the list of users and their rights to work with the system. This block allows you to add, delete users of the system and edit their rights to access the system modules.

Блок редактирования параметров расчетов (21) представляет собой серверную процедуру управления набором параметров, используемых в модуле математических расчетов. Данный блок позволяет редактировать, добавлять и удалять параметры, используемые для расчетов.The block for editing calculation parameters (21) is a server-side procedure for managing the set of parameters used in the module of mathematical calculations. This block allows you to edit, add and delete parameters used for calculations.

Блок редактирования параметров нефтедобычи (22) представляет собой серверную процедуру управления набором параметров нефтедобычи, участвующих в работе процедур модуля математических расчетов. Данный блок позволяет редактировать, удалять и добавлять новые параметры нефтедобычи для получения возможности производить расчеты для данных, поступающими по этим параметрам.The block for editing oil production parameters (22) is a server procedure for managing a set of oil production parameters involved in the work of the procedures of the mathematical calculation module. This block allows you to edit, delete, and add new oil production parameters in order to be able to make calculations for data coming from these parameters.

Для удобства представления в описание вводятся следующие части и модули, имеющие формальный характер:For convenience of presentation, the following parts and modules are introduced into the description that are of a formal nature:

- Модуль администрирования, включающий Блок настройки списков пользователей (20), Блок редактирования параметров расчетов (21), Блок редактирования параметров нефтедобычи (22),- Administration module, including the User list settings block (20), Calculation parameters editing block (21), Oil production parameters editing block (22),

- Модуль подготовки данных, объединяющий Блок подготовки необработанных данных (6), Блок подготовки нормированных данных (7), Блок подготовки данных в логарифмических координатах (8), Блок подготовки данных для математических расчетов (9),- A data preparation module that combines the Raw Data Preparation Unit (6), Normalized Data Preparation Unit (7), Data Preparation Unit in logarithmic coordinates (8), Data Preparation Unit for mathematical calculations (9),

- Модуль математических расчетов, включающий Блок нейросетевого анализа (10), Блок расчета математического ожидания (11), Блок расчета среднеквадратического отклонения (12), Блок расчета асимметрии (13), Блок расчета корреляции (14),- A module for mathematical calculations, including a Neural Network Analysis Unit (10), a Mathematical Expectation calculation unit (11), a standard deviation calculation unit (12), an asymmetry calculation unit (13), a correlation calculation unit (14),

- клиентская часть, объединяющая Блок обработки запросов параметров (1), Блок обработки картографических параметров (2), Модуль администрирования, Блок отображения графиков (15), Блок отображения векторов взаимовлияния (16), Блок отображения матрицы Мериленда (17), Блок отображения тепловой карты (18), Блок построения отчетов (19),- the client part, combining the Unit for processing request for parameters (1), the Unit for processing cartographic parameters (2), the Administration module, the Unit for displaying graphs (15), the Unit for displaying the interaction vectors (16), the Unit for displaying the matrix of Maryland (17), the Unit for displaying thermal maps (18), Report building block (19),

- серверная часть с БД хранения телеметрической информации (3), БД справочной информации (4), Блоком выбора данных (5), Модулем подготовки данных и Модулем математических вычислений.- a server part with a telemetry information storage database (3), reference information database (4), a data selection unit (5), a data preparation module and a mathematical calculation module.

Общий алгоритм работы системы может быть описан следующим образом.The general algorithm of the system can be described as follows.

Пользователь посредством взаимодействия с системой через Блок обработки запросов параметров (1) и Блок обработки картографических параметров (2) получает из БД справочной информации (4) набор возможных параметров для произведения расчетов и выбирает необходимые - задает временной интервал для анализа, выбирает из списка (или на топографической карте) набор скважин, параметры нефтедобычи, а также указывает необходимые параметры для расчетных методов. Блок выбора данных (5) производит выбор данных из БД хранения телеметрической информации (3) в соответствии с введенными пользователем параметрами.The user, through interaction with the system through the Parameter Request Processing Unit (1) and the Cartographic Parameters Processing Unit (2), receives reference information from the database (4), a set of possible parameters for calculations and selects the necessary parameters — sets the time interval for analysis, selects from the list (or on a topographic map) a set of wells, oil production parameters, and also indicates the necessary parameters for calculation methods. The data selection unit (5) selects data from the telemetry information storage database (3) in accordance with the parameters entered by the user.

Для построения графиков расчетов требуется предварительная обработка данных, осуществляемая Модулем подготовки данных. Подготовка необработанных данных осуществляется Блоком подготовки необработанных данных (6). Подготовка данных для построения нормированных графиков осуществляется Блоком подготовки нормированных данных (7). Подготовка данных для построения логарифмических графиков осуществляется Блоком подготовки данных в логарифмических координатах (8). Построение описанных графиков на экране пользователя осуществляется в Блоке отображения графиков (15).To construct calculation schedules, preliminary data processing is required by the Data Preparation Module. Raw data preparation is carried out by the Raw data preparation unit (6). Data preparation for constructing normalized schedules is carried out by the Normalized Data Preparation Unit (7). Data preparation for constructing logarithmic graphs is carried out by the Data preparation unit in logarithmic coordinates (8). The construction of the described graphs on the user screen is carried out in the Graph display unit (15).

Для осуществления математических расчетов требуется предварительная обработка данных, осуществляемая Блоком подготовки данных для математических расчетов (9). Далее, в соответствии с заданными пользователем параметрами метода расчета, подготовленные данные поступают в один из следующих блоков: Блок нейросетевого анализа (10), Блок расчета математического ожидания (11), Блок расчета среднеквадратического отклонения (12), Блок расчета асимметрии (13), Блок расчета корреляции (14).To carry out mathematical calculations, preliminary data processing is required by the Data Preparation Unit for mathematical calculations (9). Further, in accordance with the parameters of the calculation method set by the user, the prepared data is sent to one of the following blocks: Neural network analysis unit (10), Mathematical expectation calculation unit (11), Standard deviation calculation unit (12), Asymmetry calculation unit (13), Correlation calculation block (14).

Блок нейросетевого анализа (10) использует данные по объемам закачки и добычи жидкости на скважинах, относящихся к определенному участку на определенном промежутке времени. На выходе расчетная процедура формирует коэффициенты схожести по каждой паре скважин на основе анализа происходящих процессов. Полученные результаты отображаются в Блоке отображения векторов взаимовлияния (16) на топографической карте в виде наложения на базовые объекты векторов, толщина которых пропорциональна величине вычисленного коэффициента.The neural network analysis unit (10) uses data on the volumes of injection and production of fluid in wells related to a specific area for a certain period of time. At the output, the calculation procedure generates similarity coefficients for each pair of wells based on an analysis of ongoing processes. The results are displayed in the Interaction Influence Vector Display Unit (16) on the topographic map in the form of an overlay of vectors on the basic objects whose thickness is proportional to the value of the calculated coefficient.

Следующие блоки производят расчет соответствующей статистики для группы скважин на заданном промежутки времени: Блок расчета математического ожидания (11), Блок расчета среднеквадратического отклонения (12), Блок расчета асимметрии (13), Блок расчета корреляции (14). Вывод результатов работы данных блоков производится Блоком отображения матрицы Мериленда (17) и Блоком отображения тепловой карты (18).The following blocks calculate the corresponding statistics for a group of wells at a given time interval: Mathematical expectation calculation block (11), standard deviation calculation block (12), asymmetry calculation block (13), correlation calculation block (14). The output of the operation of these blocks is carried out by the Maryland matrix display unit (17) and the heat map display unit (18).

Блок расчета корреляции (14) использует справочную информацию из БД справочной информации (4), а именно технологические схемы скважин поддержания пластового давления, находящихся на одной напорной линии.The correlation calculation unit (14) uses reference information from the reference information database (4), namely, technological schemes of reservoir pressure maintenance wells located on the same pressure line.

Блок построения отчетов (19) осуществляет формирование отчетов по данным, полученным в результате работы следующих блоков: Блока отображения графиков (15), Блока отображения векторов взаимовлияния (16), Блока отображения матрицы Мериленда (17) и Блока отображения тепловой карты (18). Полученная с помощью перечисленных блоков информация сохраняется в документе в виде статического изображения. Также документ содержит все параметры произведенного расчета, заданные пользователем системы.The reporting unit (19) generates reports based on the data obtained from the following units: Chart display unit (15), Interaction vector mapping unit (16), Maryland matrix display unit (17), and Heat map display unit (18). The information obtained using these blocks is stored in the document as a static image. The document also contains all the parameters of the calculation, set by the user of the system.

Управление параметрами работы системы осуществляется через Модуль администрирования. Только администратор имеет доступ к управлению данным модулем. Блок настройки списков пользователя (20) позволяет добавлять, удалять пользователей системы и редактировать их права на доступ к модулям системы. Блок редактирования параметров расчетов (21) позволяет редактировать, добавлять и удалять параметры, используемые для расчетов. Блок редактирования параметров нефтедобычи (22) позволяет редактировать, удалять и добавлять новые параметры нефтедобычи для получения возможности производить расчеты для данных, поступающих по этим параметрам. Редактируемые в модуле администрирования данные хранятся в БД справочной информации (4).Management of system operation parameters is carried out through the Administration Module. Only the administrator has access to manage this module. The user list settings block (20) allows you to add, delete users of the system and edit their rights to access the system modules. The block for editing calculation parameters (21) allows you to edit, add and delete parameters used for calculations. The block for editing oil production parameters (22) allows you to edit, delete, and add new oil production parameters in order to be able to make calculations for data coming from these parameters. The data edited in the administration module is stored in the database of reference information (4).

Система предоставляет пользователю следующие возможности анализа данных:The system provides the user with the following data analysis capabilities:

1. Возможность доступа к системе с любого компьютера корпоративной сети без установки на него дополнительного программного обеспечения.1. The ability to access the system from any computer on the corporate network without installing additional software on it.

2. Возможность передавать на клиентский компьютер только результаты математических расчетов без передачи полного объема данных.2. The ability to transfer to the client computer only the results of mathematical calculations without transferring the full amount of data.

3. Использование топографической карты НПО с возможностью выбора объектов на карте для проведения математических расчетов по данным с этих объектов.3. Using a topographic map of NGOs with the ability to select objects on the map for mathematical calculations based on data from these objects.

4. Представление агрегированных данных с систем телеметрии в удобном для восприятия виде, что позволяет оперативно отслеживать изменения в работе систем телеметрии и изменения процессов, протекающих на объектах добычи.4. Presentation of aggregated data from telemetry systems in a convenient for perception form, which allows you to quickly monitor changes in the operation of telemetry systems and changes in processes occurring at production facilities.

5. Отображение данных на графиках, для оценки совместной динамики поведения показателей.5. Displaying data on graphs to assess the joint dynamics of the behavior of indicators.

6. Предоставление информации для выявления отказов в работе оборудования НПО и сбоев в работе систем телеметрии в результате вычисления корреляции по давлению для скважин поддержания пластового давления, находящихся на одной напорной линии.6. Providing information to identify failures in the operation of NGO equipment and failures in the operation of telemetry systems as a result of calculating the pressure correlation for reservoir pressure maintenance wells located on the same pressure line.

7. Предоставление информации для выявления отказов в работе оборудования нефтепромысловых объектов НПО и сбоев в работе систем телеметрии в результате вычисления корреляции по парам согласованных параметров.7. Providing information to identify failures in the operation of equipment at oilfield facilities of NGOs and failures in the operation of telemetry systems as a result of calculating the correlation for pairs of agreed parameters.

8. Предоставление информации о взаимовлиянии между скважинами для решения задач регулирования технологических процессов, на основе нейросетевого анализа данных с систем телеметрии.8. Providing information on the interaction between the wells to solve the problems of regulating technological processes, based on a neural network analysis of data from telemetry systems.

Claims (1)

Система статистического и нейросетевого анализа данных телеметрии нефтепромысловых объектов, включающая блок выбора данных, базу данных хранения телеметрической информации, блок настройки списков пользователей, блок обработки запросов параметров, блок построения отчетов, блок нейросетевого анализа, блок расчета математического ожидания, блок расчета среднеквадратического отклонения, блок расчета асимметрии, блок расчета корреляции, блок отображения графиков, блок отображения векторов взаимовлияния, блок отображения матрицы Мериленда, блок отображения тепловой карты, отличающаяся тем, что система дополнительно включает базу данных справочной информации, блок обработки картографических параметров, блок подготовки необработанных данных, блок подготовки нормированных данных, блок подготовки данных в логарифмических координатах, блок подготовки данных для математических расчетов, блок редактирования параметров расчета, блок расчета параметров нефтедобычи, причем блок обработки запросов параметров односторонней связью соединен с базой данных хранения телеметрической информации, блок обработки запросов параметров двусторонней связью соединен с базой данных справочной информации, блок обработки картографических параметров односторонней связью соединен с базой данных хранения телеметрической информации, блок обработки картографических параметров двусторонней связью соединен с базой данных справочной информации, база данных хранения телеметрической информации односторонней связью соединена с блоком выбора данных, блок выбора данных односторонней связью соединен с блоком подготовки необработанных данных, блоком подготовки нормированных данных, блоком подготовки данных в логарифмических координатах, блоком подготовки данных для математических расчетов, блок подготовки необработанных данных односторонней связью соединен с блоком отображения графиков, блок подготовки нормированных данных односторонней связью соединен с блоком отображения графиков, блок подготовки данных в логарифмических координатах односторонней связью соединен с блоком отображения графиков, база данных справочной информации двусторонней связью соединена с блоком настройки списков пользователей, блоком редактирования параметров расчетов, блоком редактирования параметров нефтедобычи, база данных справочной информации односторонней связью соединена с блоком расчета корреляции, блок подготовки данных для математических расчетов односторонней связью соединен с блоком нейросетевого анализа, блоком расчета математического ожидания, блоком расчета среднеквадратического отклонения, блоком расчета асимметрии, блоком расчета корреляции, блок нейросетевого анализа односторонней связью соединен с блоком отображения векторов взаимовлияния, блок расчета математического ожидания односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок расчета среднеквадратического отклонения односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок расчета асимметрии односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок расчета корреляции односторонними связями соединен с блоком отображения матрицы Мериленда и блоком отображения тепловой карты, блок отображения графиков односторонней связью соединен с блоком построения отчетов, блок отображения векторов взаимовлияния односторонней связью соединен с блоком построения отчетов, блок отображения матрицы Мериленда односторонней связью соединен с блоком построения отчетов, блок отображения тепловой карты односторонней связью соединен с блоком построения отчетов. The system of statistical and neural network analysis of telemetry data of oilfield facilities, including a data selection unit, a telemetry information storage database, a user list settings unit, a parameter request processing unit, a reporting unit, a neural network analysis unit, a mathematical expectation calculation unit, a standard deviation calculation unit, a unit asymmetry calculation, correlation calculation unit, graph display unit, mutual influence vector display unit, Meryl matrix display unit NDA, a heat map display unit, characterized in that the system additionally includes a database of reference information, a unit for processing map parameters, a unit for preparing raw data, a unit for preparing normalized data, a unit for preparing data in logarithmic coordinates, a unit for preparing data for mathematical calculations, an editing unit calculation parameters, a block for calculating oil production parameters, and the block for processing parameter requests by one-way communication is connected to the telemeter storage database of information, the block for processing parameter requests with two-way communication is connected to the database of reference information, the block for processing map parameters with one-way communication is connected to the database for storing telemetric information, the block for processing cartographic parameters for two-way communication is connected to the database of reference information, the database for storing telemetric information with one-way communication connected to the data selection unit, the data selection unit is unilaterally connected to the preparation unit data, a unit for preparing normalized data, a unit for preparing data in logarithmic coordinates, a unit for preparing data for mathematical calculations, a unit for preparing raw data with one-way communication is connected to a block for displaying graphs, a unit for preparing normalized data for one-way communication is connected to a block for displaying graphs, a unit for preparing data in logarithmic coordinates one-way communication connected to the graph display unit, the database of information reference two-way communication connected to the user list settings block, calculation parameters editing block, oil production parameters editing block, one-way communication help database connected to the correlation calculation block, data preparation for mathematical calculations block by one-way communication connected to the neural network analysis block, mathematical expectation block, calculation block standard deviation, asymmetry calculation unit, correlation calculation unit, neural network analysis unit, one-way the first connection is connected to the display unit of the mutual interaction vectors, the mathematical expectation calculation unit by one-way connections is connected to the Maryland matrix display unit and the heat map display unit, the standard deviation calculation unit by one-way connections is connected to the Maryland matrix display unit and the heat map display unit, the asymmetry calculation unit is one-way connections connected to the Maryland matrix display unit and the heat map display unit, the correlation calculation unit is one-way connected to a Maryland matrix display unit and a heat map display unit, a one-way graph display unit is connected to a report building unit, a one-way communication vector display unit is connected to a reporting unit, a Maryland matrix display unit is connected to a report building unit, a display unit one-way heat map is connected to the reporting unit.
RU2014144585/08A 2014-11-05 2014-11-05 System for statistical and neural network analysis of telemetry data of oil-field objects RU2598785C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144585/08A RU2598785C2 (en) 2014-11-05 2014-11-05 System for statistical and neural network analysis of telemetry data of oil-field objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014144585/08A RU2598785C2 (en) 2014-11-05 2014-11-05 System for statistical and neural network analysis of telemetry data of oil-field objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014144585A RU2014144585A (en) 2016-05-27
RU2598785C2 true RU2598785C2 (en) 2016-09-27

Family

ID=56095746

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014144585/08A RU2598785C2 (en) 2014-11-05 2014-11-05 System for statistical and neural network analysis of telemetry data of oil-field objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2598785C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11555943B2 (en) 2020-03-20 2023-01-17 Saudi Arabian Oil Company Method for identifying misallocated historical production data using machine learning to improve a predictive ability of a reservoir simulation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009015031A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Schlumberger Canada Limited Apparatus, method and system for stochastic workflow in oilfield operations
WO2009089468A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Schlumberger Canada Limited Evaluation of acid fracturing treatments in an oilfield
RU123557U1 (en) * 2011-12-22 2012-12-27 Санкт-Петербургское государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургский информационно-аналитический центр" AUTOMATION SYSTEM FOR SELECTION AND STATISTICAL DATA ANALYSIS
WO2014066981A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 Resource Energy Solutions Inc. Methods and systems for improved drilling operations using real-time and historical drilling data

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009015031A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-29 Schlumberger Canada Limited Apparatus, method and system for stochastic workflow in oilfield operations
RU2496972C2 (en) * 2007-07-20 2013-10-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Device, method and system of stochastic investigation of formation at oil-field operations
WO2009089468A1 (en) * 2008-01-11 2009-07-16 Schlumberger Canada Limited Evaluation of acid fracturing treatments in an oilfield
RU123557U1 (en) * 2011-12-22 2012-12-27 Санкт-Петербургское государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургский информационно-аналитический центр" AUTOMATION SYSTEM FOR SELECTION AND STATISTICAL DATA ANALYSIS
WO2014066981A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-08 Resource Energy Solutions Inc. Methods and systems for improved drilling operations using real-time and historical drilling data

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11555943B2 (en) 2020-03-20 2023-01-17 Saudi Arabian Oil Company Method for identifying misallocated historical production data using machine learning to improve a predictive ability of a reservoir simulation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014144585A (en) 2016-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10817534B2 (en) Systems and methods for interest-driven data visualization systems utilizing visualization image data and trellised visualizations
US20170052977A1 (en) Apparatus and Method for Collaboratively Analyzing Data Snapshot Visualizations from Disparate Data Sources
US10459932B2 (en) Visualizing large data volumes utilizing initial sampling and multi-stage calculations
US9405812B2 (en) Systems and methods for providing performance metadata in interest-driven business intelligence systems
US20130311217A1 (en) One View Integrated Project Management System
EP3814900A1 (en) Framework for providing recommendations for migration of a database to a cloud computing system
WO2014066051A2 (en) Systems and methods for interest-driven data visualization systems utilized in interest-driven business intelligence systems
CN111553485A (en) View display method, device, equipment and medium based on federal learning model
US20160342604A1 (en) Apparatus and Method for Collaboratively Analyzing Data Snapshot Visualizations from Disparate Data Sources Using State Based Visual Data Link Recommendations
CN115271648B (en) Project visual supervision system, method, equipment and storage medium
US20220309079A1 (en) Remote monitoring and management of assets from a portfolio of assets
CN116821223B (en) Industrial visual control platform and method based on digital twinning
DE102020132238A1 (en) PROCESSES, SYSTEMS, ITEMS OF MANUFACTURING AND EQUIPMENT FOR THE FURTHER DEVELOPMENT OF DEPTH TRUST MAPS
US20170278193A1 (en) Rule based hierarchical configuration
RU2598785C2 (en) System for statistical and neural network analysis of telemetry data of oil-field objects
Kim et al. Visualization support for multi-criteria decision making in software issue propagation
CN112817964B (en) Index billboard design and development system based on process robot
US20140359742A1 (en) Apparatus and Method for Agent Based Ingestion of Data
CN112567301B (en) Processing optimization server and system
KR102352658B1 (en) A construction information management system and a method for controlling the same
CN110287243A (en) Distributed data acquires and display systems and method in real time
US20140136274A1 (en) Providing multiple level process intelligence and the ability to transition between levels
KR20060012572A (en) System and methods for managing distributed design chains
US20240323077A1 (en) Provisioning edge layer to cloud layer connectivity for asset devices
EP4213035A1 (en) Systems and methods for navigating a graphical user interface

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171106