李環(huán) 楊威

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油不斷的被人們開(kāi)采，作為世界上最主要的能源，它的產(chǎn)量成了人們以及石油企業(yè)關(guān)注的問(wèn)題。介紹了平滑指數(shù)法，并以大慶油田為例，應(yīng)用三次平滑指數(shù)法預(yù)測(cè)大慶油田2011年、2012年的產(chǎn)量，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析并給出建議。

關(guān)鍵詞：油田產(chǎn)量 三次平滑指數(shù)法 大慶油田

一、油田產(chǎn)量預(yù)測(cè)的目的和方法選擇

石油目前是世界上最主要的能源，同時(shí)也是最重要的化工原料之一，它的地位在短期內(nèi)是無(wú)法代替的。但是隨著石油的開(kāi)采，油田產(chǎn)量的下滑是一個(gè)必然趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)大部分油田都處于開(kāi)發(fā)的中、后期，尤其是開(kāi)發(fā)多年的老油田。預(yù)測(cè)油田的產(chǎn)量對(duì)整個(gè)油田的開(kāi)發(fā)調(diào)整部署、確定投資規(guī)模和技術(shù)更新有著不可忽視的意義，為今后的油田開(kāi)發(fā)和管理方案的制定提供一定的理論依據(jù)。但是由于影響油田產(chǎn)量的因素有很多比如：新探明儲(chǔ)量、油井總數(shù)、新建產(chǎn)能、新增油井?dāng)?shù)、新增探明儲(chǔ)量、動(dòng)用儲(chǔ)量等因素錯(cuò)綜復(fù)雜[1]，再加上地下情況復(fù)雜，油藏性質(zhì)無(wú)法準(zhǔn)確的確定和開(kāi)采過(guò)程中的一系列不確定因素，所以我們無(wú)法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)油田的產(chǎn)量，這時(shí)就需要用到數(shù)學(xué)的方法。

二、指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法

指數(shù)平滑預(yù)測(cè)法是一種時(shí)間預(yù)測(cè)分析法，且時(shí)間序列的特征屬于穩(wěn)定的變動(dòng)[2]。由于指數(shù)平滑法的算法簡(jiǎn)單容易理解，預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，它被廣泛的應(yīng)用在生產(chǎn)預(yù)測(cè)中。指數(shù)平滑法分為一次指數(shù)平滑、二次指數(shù)平滑、三次指數(shù)平滑。一次指數(shù)平滑是變量隨著時(shí)間變化隨機(jī)變動(dòng)，沒(méi)有明顯的趨勢(shì)變動(dòng)；二次指數(shù)平滑是針對(duì)變量線性變化的預(yù)測(cè)方法，它是在一次指數(shù)平滑的基礎(chǔ)上再次平滑。三次指數(shù)平滑是在二次指數(shù)平滑值上再一次平滑，主要應(yīng)用于變量非線性變化，

（1）

公式中St（1）、St（2）和St（3）分別為t時(shí)刻的一次、二次和三次平滑值，α為平滑指數(shù)，xt為t時(shí)刻的實(shí)際值，由此，可預(yù)測(cè)時(shí)間t之后T時(shí)刻的預(yù)測(cè)值 ：

（2）

其中：

三、實(shí)例分析

大慶油田是目前我國(guó)最大的的油田，50年來(lái)它的產(chǎn)量一直在全國(guó)之最，為我國(guó)的發(fā)展起到重要的作用。但是近幾年來(lái)，大慶油田的產(chǎn)量一直呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)，如圖表1是大慶油田2000～2010年的產(chǎn)量，以大慶油田為例，可以通過(guò)指數(shù)平滑法來(lái)預(yù)測(cè)2011年和2012年大慶油田的產(chǎn)量，并通過(guò)2011年大慶油田的實(shí)際產(chǎn)量來(lái)衡量三次指數(shù)平滑法的誤差。

通過(guò)表上數(shù)據(jù)可以看出大慶油田產(chǎn)量變化呈非線性趨勢(shì)，因此可以用三次平滑指數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)橘Y料數(shù)據(jù)較少只有十一年的產(chǎn)量數(shù)據(jù)，因此不能忽視初始值對(duì)指數(shù)平滑預(yù)測(cè)值的影響，所以初始值取前三年產(chǎn)量的平均值算出得5446萬(wàn)噸。由于原始數(shù)據(jù)變化較大，因此將平滑指數(shù)α值取大一點(diǎn)，再根據(jù)根據(jù)初始數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)率大于80%的原則經(jīng)過(guò)多次預(yù)算最終將α值確定為0.5[3]。

最后計(jì)算出a=3979.22，b=-26.22，c=13.53，當(dāng)t=1是可以預(yù)測(cè)出2011年的產(chǎn)量為3966.53萬(wàn)噸，而2011年的實(shí)際產(chǎn)量為4000.0377萬(wàn)噸，相對(duì)誤差為0.84%，在可以接受范圍之內(nèi)。當(dāng)t=2時(shí)，可以預(yù)測(cè)出2012年的產(chǎn)量為3980.9萬(wàn)噸。

四、預(yù)測(cè)結(jié)果分析

根據(jù)2011年大慶油田的實(shí)際產(chǎn)量可以看出該方法在短期范圍內(nèi)預(yù)測(cè)的結(jié)果十分精確，但是由于三次指數(shù)平滑法預(yù)測(cè)式中有個(gè)時(shí)間的二次平方項(xiàng)，所以不難看出當(dāng)t達(dá)到一定值時(shí)，預(yù)算結(jié)果會(huì)和實(shí)際數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大的差異，這樣的預(yù)測(cè)結(jié)果誤差很大，沒(méi)有實(shí)際意義了，這是該方法的最大缺陷。對(duì)此，我們可以通過(guò)更新數(shù)據(jù)重新，重新預(yù)測(cè)，例如到了2013年，通過(guò)增加2011、2012年大慶油田的產(chǎn)量重新計(jì)算出a、b、c的值，得出新的預(yù)測(cè)公式，這樣就可以預(yù)測(cè)2013年和2014年的產(chǎn)量，大大的減小了誤差。

領(lǐng)導(dǎo)者可以參考近幾年的預(yù)測(cè)結(jié)果，考慮是否通過(guò)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)新技術(shù)來(lái)增加油田的產(chǎn)量；調(diào)整油田開(kāi)發(fā)的戰(zhàn)略部署和投資規(guī)模；尋找海外油田來(lái)增加我國(guó)的石油儲(chǔ)備。

參考文獻(xiàn)

[1]連成波，鐘建華，蔡福龍，張軍濤.油田產(chǎn)量影響因素的灰色關(guān)聯(lián)分析[J].天然氣地球科學(xué)2012（12）：851-853.

[2]胡毅亭，陳網(wǎng)樺，衛(wèi)延安.安全系統(tǒng)工程[M].南京大學(xué)出版社，2009.

[3]何舒華，何靄琳.指數(shù)平滑法初始值計(jì)算與平滑系數(shù)系數(shù)選取的新方法[J].廣州大學(xué)學(xué)報(bào)2011（4）：6-10.

作者簡(jiǎn)介：李環(huán)（1990-），男，漢族，安徽含山，重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院，碩士研究生在讀，安全工程（石油與天然氣方向）。

楊威（1989年8月），男，漢族，湖北麻城，重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院，碩士研究生在讀，安全工程（石油與天然氣方向）。