井下工具管理平台设计与实现

摘要：随着油田机采井工作的发展，井下工具的管理变得越来越重要。为了解决传统工具管理方式存在的问题，该文设计并开发了一款油田机采井井下工具管理平台。该平台实现了在线申请工具发放、库存统计、材料费用预测以及个性化报表统计等功能，并可在电脑端及手机端使用。通过该平台的应用，可以提高井下工具管理的效率和准确性，提升油田机采井工作的效益。

关键词：井下工具；库存预警；综合报表；线上办公

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2024）04-0115-03

井下工具是油田开发配套技术实施的重要组成部分，应用量大、种类多、分布广。目前结合现有的人工和纸质化材料管理工作，主要存在以下四方面问题：一是人工核算、统计材料的数据资料不规范、不完整，施工资料填写不规范，导致年度统计单项施工、材料消耗费用不准确、不完整。二是对年度的材料费预算工作指导性不强，指定时间内单一材料的消耗情况、数据维护不及时，对于物资备料、费用预算工作指导性不强。三是材料库存情况的盘查工作比较烦琐。材料的使用和入库情况需要分类寻找电子单数据，核实使用情况和入库情况后进行人工核算，盘库工作比较烦琐。四是影响材料统计和计划申报、消耗情况、消耗速度掌握不及时，导致物资计划不能及时上报，导致材料供应不周，不能满足实际施工需求，造成生产延误。

油田数字化建设是发展的必然趋势，为使管理更自动化、智能化，提高井下工具管理信息化水平，需要开展井下管理平台设计研究。本文通过开发井下工具管理平台，以实现井下工具信息化管理自动化、智能化和材料成本管理决策及时科学的目的。

1 关键技术

井下工具管理系统：系统基于VS 2010开发平台上，试用ASP.net2.0 C#开发工具，系统采用 B S 开发模式，用户不须安装客户端软件，软件维护只在服务端进行，用户使用Web 浏览器访问， 通过 Web 页上显示的表格与数据库进行交互操作[1]，并结合关系型分布式数据库Oracle系统和群件系统各自的优势，在实现分布式数据库间的通信过程中使用了数据库链接、同义词、视图等数据库内部结构，利用数据库管理员的权限提供服务[2]，完成数据的存储和读取，数据处理高效安全。

手机移动端程序：利用活字格绑定服务器内网数据库，确定所需的数据库表，利用自带功能流程对字段进行绑定处理。跟网页版内容框架相结合，编制查询、申请、审核页面，做到数据实时交互，保证数据源统一。

2 创新点

井下工具管理系统：一是实现井下工具的在线申请、审核及发放。将纸质物料申请表单变为电子表单，提高申请发放效率。二是实现井下工具库存、年度消耗情况的快速统计查询，为年度入井材料费用预测、滚动计划的上报提供依据，并根据工具消耗速度、上报周期，实现材料上报提醒功能。三是开发入井材料申请发放移动端程序，在材料数据库访问上，通过DMZ区实现手机移动端与PC端的交互使用，确保数据同步，手机操作实现远程办公。

3 主要实现功能

3.1 规范数据填写

3.2 开发物料申请发放各节点内容

系统包括用户管理、基础数据、入库管理、出库管理、申料管理、综合报表6个模块内容。

3.2.1 用户管理

一是用户注册和登录：用户首先需要注册成功后才可以登录系统，并根据用户职责和权限，将用户分配到不同的角色中，为其分配相应权限。管理员权限：用户进行管理和设置。普通用户权限：仅限于工具申请和库存查看等操作。通过角色权限管理，可以确保用户只能访问其需要的功能，以提高系统的安全性和操作的可控性，并设置相关账号的工作流程，分别针对数据提交审核、报表汇总审核等相关工作。二是用户界户进行操作和导航。确保界面的适应性和响应性，来支撑电脑端和手机端的使用体验。三是密码安全策略：基于密码技术的访问控制是防止数据传输泄密的主要防护手段[3]，要求用户设置强密码，并对密码进行加密储存，确保用户账号的安全性。同时，设计密码策略如密码长度、复杂性要求，以提高密码的强度。

3.2.2 基础数据库

建立基础数据库，包括厂家供应商档案、作业队档案、材料档案、材料简称、用户管理，为系统的应用管理提供基础库资料信息。

3.2.3 申料管理

一是申料单创建编写及修改，由作业区创建，填报内容包括井信息和工具信息，井信息包括井号、井类别、施工类型、矿队及用料单位；工具信息包括材料类别、名称、型号等。二是申料单审核，作业区提交后（不能再修改），工艺研究所进行审核（油井、水井），审核意见包括：同意、不同意、打回修改（提出修改意见），审核人员可直接对所申请的材料进行修改和删除。工艺研究所审核同意后，该申料单信息才能传到工具车间，工具车间根据申料单信息进行工具的发放。三是申料单管理，工艺研究所针对已经审核同意的申料单，可以撤销审核，返回到作业区重新修改。四是申料发料修改，工艺研究所审核人员根据实际情况，可以对申料单和发料记录里面的作业队、付款方信息统一修改。五是申料单查询，按作业日期、井号、作业区、审核情况查询申料详细情况。

3.2.4 入库管理

一是材料入库登记及修改，管理人员对准备入库的材料进行验收，编制工具验收入库单。工具验收单包括：入库单编号、单内材料ID、供应商、生产厂家、材料类别、材料编码、材料名称、材料型号、材料规范、单价、数量、验收日期、验收人、验收结果、审核人、收料人、入库日期、结算日期、验收单状态的信息。工具库存信息：库存ID、入库单编号、材料类别、材料编码、材料名称、材料型号、材料规范、生产厂家、单价、库存、库房、货架、货位、入库日期的信息。验收工具人员根据来料情况进行工具的验收，编制工具验收入库单，其中入库单编号、验收日期、验收人信息系统自动提取，厂商信息和工具信息通过下拉菜单选择。二是材料入库。仓库管理人员根据工具验收入库单，进行工具入库操作，记录存放位置，所有维护信息将自动写入库存数据库中。三是库存查询及修改。通过对材料库存情况的查询、材料的入库和材料的发送情况统计，进行库存盘点以及生成相关统计报表。四是退料操作，发料记录和库存数据同时修改变化，数据对应一致。五是查询修改库存，可对材料库存情况的查询，并修改库存材料的资料信息（库存数量不允许修改）。

3.2.5 出库管理

一是发料。作业区编制的申料单，经工艺研究所审核同意之后，工具车间根据申料单中的工具情况，进行发料。工具发放的同时，完成工具车间库存信息的更新，同时保存发放记录，确保发放与库存信息同步。二是特殊情况处理。经工艺研究所审核同意后的申料单，发料人员可以直接打回修改（已发料记录数据清零）。三是发料单信息的查询。按条件查询发料情况，并可进行EXCEL表格形式打印。

3.2.6 综合报表

一是库存盘点，可按工具代码、型号、名称、类别、入库日期等条件查询工具库存情况。二是生成出库明细表。可按作业日期、作业区、工具名称、厂家、作业类型等进行作业区用料情况查询。三是生成材料库的月报表（如图1所示）。四是库存预警及动态报料。设计数据可视化和分析系统，将实时数据转化为易于理解和分析的图表、图形等形式。用户可以直观地了解当前情况，并做出相应的决策和申报。动态报料的同时，一旦检测到异常情况或预警信号，及时通知和提醒系统，向相关人员发送警报信息。通过手机App推送、短信等多种方式，确保相关人员能够及时收到预警信息。分析工具应用记录信息，估算出工具的消耗速度，结合备货周期和目前的库存情况，测算出工具的最优备货数量和所需要的金额。五是劳务费建档查询。劳务费的创建，首先录入劳务费相关的井号，系统自动检测该井是否有申料信息，如果该井有申料信息，则在该申料信息基础上，进行劳务费创建，完全复制该申料基础信息作为劳务费建档的基础信息；如果该井没有申料信息，说明该平台数据库内没有记录本次要添加劳务费的井，需要添加单井信息并录入劳务费用。

3.2.7 收旧管理

建立回收管理模块。作业区创建回收单，施工单位根据回收单工具信息，把回收工具分别送到工具车间或者杆管厂。根据回收单，进行回收记录、确认，对应拟回收的工具单填报实际回收的数量以及进行回收情况备注。工具回收、工具发放数据共享，相互查询，确定工具已经回收后，才进行工具发放程序；对不按时回收旧工具的施工队伍，则没有新料申请的权限。

3.2.8 手机App 端

一是响应式设计：目前手机屏幕相对较小，采取自适应布局技术，适应不同屏幕尺寸与分辨率下，确保在不同大小的手机屏幕上都能够正常显示和操作。二是手势操作：利用手机的触摸屏特性，设计如滑动、拖拽、捏合等，以提供更直观、自然的用户交互方式。例如，在库存统计界面，用户可以通过水平滑动来查看更多的库存信息。三是导航和搜索功能：提供简单明了的导航菜单，方便用户快速切换和访问不同的功能模块。同时，设计一个高效的搜索功能，让用户可以快速找到需要的工具或信息。四是即时通知和提醒：利用手机App的推送功能，设计即时通知和提醒功能，向用户发送重要的消息和更新。例如，当用户提交工具申请后，可以发送通知给相关人员，提醒他们及时处理申请。五是离线功能支持：考虑到手机网络环境的不稳定性，设计离线功能支持，允许用户在无网络连接的情况下进行一些操作，如查看已申请的工具状态或离线填写表单等。一旦网络恢复，可以将离线操作的数据同步到服务器。六是数据库访问上，利用解决外部网络不能访问内部网络服务器的问题[4]，而设立的一个非安全系统与安全系统之间的缓冲区通过DMZ区实现移动端与PC端的交互使用，确保数据同步。七是报错控制设计：对操作错误给出提示信息，并可忽略继续[5]。

4 应用情况

平台应用后在工具发放回收及库存统计等方面会有显著提高，申料人员无须奔波于各部门，在作业施工现场即可使用手机App进行申料审批工作流程，提升井下工具管理效率，具体表现在以下几个方面：一是提高了井下作业材料申请速度，实现了“只让数据网上传，不让人员路上跑”。申请审核换料时间由原来的40分钟缩短至5分钟，提升收发料效率87.5%；利用该平台可以实现线上审核、线上修改，审核通过后，直接进行收发料，实现了无纸化办公，年可节省纸张20万余张。二是提高了井下作业材料结算速度，取消线下人工核对结算环节，直接转为线上验收结算，实现了“只让数据网上算，不让人员对料单”。优化了每月的线下纸质表单验收结算环节，节省了人力物力，提高了结算工作效率，优化了材料费结算业务流程。三是动态掌握工具实时消耗，目前依托平台，可实时掌握各作业区的材料使用及费用消耗情况，实现材料使用动态监测，针对更换数量较大及费用使用较多的单井，进行线下核实，使材料应用更加准确、高效。四是提高盘库效率，依靠库存盘点功能，避免了人工统计误差，保证库存数量的实时性、准确性，针对某种材料可以快速查找库存，方便进行盘库工作，缩短盘库周期，由原来的2天缩短至半天，提升盘库效率75%。五是依靠平台物料线上预警功能，避免人工统计核算的烦琐，系统自动对材料消耗速度进行测算。平台根据各种材料的消耗速度，当目前库存不足安全期（系统设置30、60、90、180、365天）使用时，及时进行材料的库存下限预警提醒，使材料管理人员第一时间进行处理。

5 结论及认识

平台基于B/S（Browser/Server） 设计模式，具有高灵活性、高可靠性以及可扩展性，使井下工具的管理流程化、规范化、信息化，提高数据采集和信息沟通效率的同时，也提高了管理人员的工作效率。井下工具管理平台实现线上申料、审核发料、数量与费用统计、结算报表导出、废旧物料在线回收管理应用功能，提高了管理水平，使得材料成本的管理决策更加科学化、合理化、及时化。井下工具管理平台加强了各层级单位之间的信息沟通，实现了动态库存，库存信息多方共享，优化了材料使用审批的业务流程，提升了油田井下工具管理水平，实现了对井下工具全面的控制、动态的协调，降低库存管理成本的目标。

参考文献：

[1] 钱盛斌.试井数据管理信息系统建设及应用实践[J].中国管理信息化，2014，17（3）：50-53.

[2] 李昆颖，乔德新，李效恋，等.企业内部智能客服系统的研究与设计[J].信息系统工程.2019（6）：68-69.

[3] 金安军.浅谈应用密码技术安全策略[J].电脑编程技巧与维护，2009（24）：112-113.

[4] 陈卫平.DMZ区安全建设模型初探[J].现代电视技术，2013（2）：125-128.

[5] 李德荣，韩志琛，张丽华.采油工程生产管理分析系统的设计与实现[J].电脑学习，2009（1）：19-20.

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