油气井钻井风险预测与控制系统——需求分析

软件工程原理及方法

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作业要求

https://edu.cnblogs.com/campus/xnsy/SoftwareEngineeringClass1/homework/3106

团队名称

mystery

这个作业的目标

调查调研项目需求,设计项目软件界面

  • 一.团队成员学号列表
张棋 201731062320(组长)
罗鹏磊 201731062332
肖尧 201731062331
刘琪 201731062310
吴雨锦 201731062303
王杰 201731062114

  • 二.开发项目简介

    本项目主要是开发一个针对不同工况下油气井钻井过程的风险预测和控制的系统。通过输入油气井的钻具组合、井身结构等基本数据和溢流数据,选择不同的工况,再根据地层流体类型及压迫情况提出最为合适的压井方法,如果是定向井井型,则先通过插点法,然后使用高斯消去方法,解方程组,得到定向井TW数组,在进行计算。主要建议方法有工程师法、司钻法、压回法、置换法。该系统主要具备有新建井潜在风险预测及可行性分析功能,和对钻后油气井进行查看、分析计算与优化的风险跟踪评价功能。该系统通过严密准确的计算以及高斯消去、定向井井眼轨迹计算等算法对井下风险进行提前预知和识别,对钻井可行性进行分析,模拟预测井下施工情况,进而控制隐患,给出风险提示,并且生成规避风险的施工报告。力求降低钻井过程中的风险性和未知性,能够对高级别的风险防控起到重要作用,以达到节省人力物力、保障财产和人身安全的目的,对于勘探开发进度和油田的总体经济效益有着重要的意义,进而提升我国钻井风险预测的技术水平。


  • 三.典型用户及用户故事

  1.典型用户:

    主要用户是针对于石油工程学生,老师和石油公司的工作人员,对不同工况下油气井钻井过程的风险预测和控制。

名字萨德
性别、年龄 男,20岁
职业 学生
收入
知识层次和能力 大学在读,读书能力强
生活/工作的情况 好好学习,天天向上
困难 孤单寂寞,想与人交流
用户偏好 学习~
用户比例 20%
典型场景 平时对各类专业列题,分析,计算困难
名字黄源
性别、年龄 男,36岁
职业 教师
收入 无知
知识层次和能力 硕士
生活/工作的情况 授课,科研
困难 想做科研计算但是复杂困难
用户偏好 科研
用户比例 30%
典型场景 某科研项目要求计算某工况下油气井钻井过程的风险
名字 某石油公司
部门 钻井分析部门
知识层次和能力  本科
困难 无法提前对钻井情况进行预测
典型场景 公司将要对一口原井进行钻井开发

  2.用户故事:

    假如某石油公司打算对一口原井进行开发,但是经过考察之后,发现这口井,并不是简单的普通井型。而是钻井难度较大的定向井,再进行基本勘探之后。此公司的分析钻井部门对如何钻井感到头疼,因为一旦钻井方法错误,会造成巨大得损失。例如2003年,位于四川开县罗家16H井井喷时硫化氢含量高于正常值6000倍,造成死亡243人,2142人住院治疗、9万人被迫紧急疏散,可想而知,由于没有风险预测和模拟钻井这方面得系统,会造成多大的人力物力损失。

    假如一个石油工程方面的老师,在对学生进行教学的时候,由于实地钻井成本过高,无法进行多次演示,这个时候有一个可以对钻井过程进行真实模拟的软件就能解决这个问题,既能解决问题,也能节省物力。


  • 四.项目主要功能

  1.基础功能

功能名称 功能简介
新建井 新建一口井,输入井型,井深,区块,施工队,公司等基本信息
新建工程 新建工程,针对一口井新建一个工程,一口井可以有多个工程,系统处理计算方式以一个工程为一个单位。
基本信息录入 输入该工程的基础数据 例如钻井液度,钻井排量,泵压,转速,井口温度,地热增温率等数据,将其存入数据库
输入井身结构参数 输入这口井的井身结构参数,例如 井眼尺寸,裸眼深度,套管尺寸,套管下深,套管壁厚,套管钢级,井眼扩大率,套管鞋深度。将数据存入数据库
生成钻具组合 通过选择已有的钻具部件,自由组合成钻具组合,动态生成钻具组合图。
导入井眼轨迹数据 从外部导入excel表或者记事本文件,将井眼轨迹数据保存进入数据库。
溢流情况描述 通过操作人员输入溢流情况,最后将其存入数据库
计算流体类型 通过从数据库调出数据,并手动输入三个溢流数据,调用方法,计算出流体类型
压井计算 通过计算出的流体类型,再加上工况数据,默认推荐此种情况下最佳的压井计算方式,同时备选多种方法,生成压力动态曲线
生成施工报告 通过计算出来的数据和曲线图,生成word——施工报告,然后将其导出
查看 可以在此界面查看所有已有的工程的基本信息

   2.扩展功能

扩展功能 功能简介
数据库数据维护 可进行数据库数据维护,备份
专家方法导入 可将除工程师法,置换法,压回法,司钻法之外的专家方法,导入计算
生成井身结构参考图 在输出界面上,可以动态生成井身结构图。并表明数据
基本井数据维护 可对基本井的基础信息进行维护

  • 五.系统模型

  1.初始界面:

  2.查看工程界面

   3.基本信息填写

  4.生成钻具组合

  5.溢流数据输入

  6.流体类型计算完成后界面

  7.压井计算界面

  ps:部分主要模型界面展示如上。由于是石油工程方面,只需要单机版即可,故非app和web应用,未使用画原型工具。

  模拟流程图 如下:


  • 六.初步开发计划

  1.初步分工安排

    1.201731062320(张棋)负责小组成员分工,调配。通过需求分析之后,进行详细编码设计,后端搭建。

    2.201731062303(吴雨锦)负责市场调研,查阅了解相关钻井方面资料,产品定位分析,部分UI设计。

    3.201731062331(肖尧)需求分析,与石工院的老师进行交流,编写设计文档,后期代码异常处理。

    4.201731062310(刘琪)负责单元测试编写,部分UI设计,后期代码异常处理。

    5.201731062332(罗鹏磊)负责算法设计,算法优化,对数据进行处理,参与部分后端搭建。

    6.201731062114(王杰)负责需求分析,部分后端搭建,团队成员之间沟通交流。

  2.进度安排

    1.第一周之内完成设计文档,开发文档,代码规范编写。

    2.第二周之前完成,粗略需求分析,完成部分前端UI设计

    3.第三周之前完成,详细需求分析,相关算法构建完成。

    4.第四周之前完成,数据库完整搭建,前端UI全部设计完成。

    5.第五周之前完成,后端编写完成,数据库页面交互式响应。

    6.第六周之前完成,所有单元测试完成,测试每一个功能模块正确性。

    7.第七周之前完成,异常处理,算法优化。

原文地址:https://www.cnblogs.com/gentlemanzq/p/10753507.html