学文网优化方案篇1
摘 要：油井方案优化设计的目的就是要选择与油井特性相适应的抽汲设备和参数，按选定方案施工，以便充分发挥油层和抽汲设备的潜力，使油井在高产量、高效益下安全生产。本文介绍了“油井方案优化设计”软件的编制与应用方法，展示了优化设计软件的应用前景。
关键词：油井;方案;供排协调;优化设计
1 引言
影响油井开采效果的因素是多方面的，其中与油井的采油工艺设计水平有很大关系。设计不合理，作业实施后，就不能确保油井合理正常的生产，不但不能充分发挥油层或抽吸设备的潜力，而且还会影响检泵周期。因而做好设计意义重大。传统的凭经验出设计的方法，人为因素多、误差大，容易造成一些不必要的损失。为提高油井采油工艺设计水平，我们开发了这套油井方案优化设计软件，主要包括：电泵井、抽油机井、抽稠泵井、混合杆柱井等生产系统方案的优化设计软件，这些软件都不同程度的在胜利油田投入了实际应用，不仅提高了采油工艺方案设计水平，同时为实现油井管理由经验型向科学管理型的转变，提供了一种有效的手段。
2 技术理论与数学模型
油井方案优化设计是以油井生产系统为研究对象，以油井供排能力（IPR曲线）为依据，以整个系统的协调为基础，采用节点系统分析的方法，在充分研究油层、井筒、排出系统工作规律、相互作用和其对油井生产动态影响的基础上进行设计的，各部分都采用了较为先进的数学模型与计算方法。
2．1流入动态计算
准确预测油井的产能是油井生产系统优化设计的前题。该系统中采用的产能预测方法是以广义IPR方法为基础，同时充分考虑到现场中的使用条件，并根据能录取到的油井资料情况，采用多种方式来预测油井的产能，其数学关系可表示为：
Q=F（Pwf）
式中：Ｑ——油层的产液量
Ｐwf——井底流压
2．2压力分布计算
流体在井筒中的流动以及在油管中的流动为多相垂直管流（有杆泵泵上油管中的流动为多相垂直环空流），其压力分布采用目前被广泛应用且较为精确的orkiszewki方法进行计算。其基本压降公式为：
2．3排出动态及供排协调
各种机械采油方式的井其排出动态关系，均可用下式表示：
q＝ f（PN，SB，CS） （3）
式中：q——泵所排出的液量
PN——泵吸入口压力，它反映油层的供液状态
SB——抽汲设备、抽汲参数的影响因素
CS——流体物性参数的影响因素
由于泵吸入口压力与井底流压之间存在着——一对应的关系，这样就可以把油层的供液能力曲线（IPR曲线），以及泵的排出动态曲线（式（3）所表示的曲线）画在同一个坐标平面上（见***1），其交点M（Q，Pwf）就为油井生产过程中的供排协调点。供排协调点的计算是油井优化设计的基础。
***一 供、排协调示意***
各优化设计软件在描述与计算流体在油层中的流动以及在井筒或油管中的流动是一致的或相似的，主要的不同之处是排出动态规律有差异。
(1)电泵井的排出动态规律的描述与计算，主要依据Ｋ.Ｅ.BROWN主编的《升举法采油工艺》卷二＜下＞中的理论与计算。
该模块包括两个程序，可用两种方式进行设计。一种为常规的设计方式（确定级数法），其核心内容为：人们根据油层的供液能力，确定泵型、泵深及油井的产液量，由计算机计算出所需的泵叶轮级数；另一种为方案预测法，即：人们根据预测的油井产能情况，输给计算机一个完整的设计方案，由计算机预测出这一方案的结果，由此来判断这一方案是否可行。
(2)在抽油机井方案优化设计软件中，对抽油杆柱上下冲程所承受的应力都进行了精确的计算；杆柱强度的校核采用的是古德曼应力***法；即可对杆柱进行等强度设计，也可进行非等强度设计；即可用C级杆进行设计，又可用D级杆及高强度杆进行设计。
(3)混合杆柱优化设计软件，实质上是有杆泵井的方案预测软件，可人为的任意组合杆柱，由计算机预测设计方案的结果，由此判断方案设计是否可行。该软件可对各种杆质的抽油杆（常规抽油杆、玻璃钢抽油杆、高强度杆、加重杆等）进行设计。
(4)液力反馈式抽稠泵与常规抽油泵的结构不同，工作规律差异也较大。其特点是在下冲程时，液柱能施加给活塞一个向下的作用力（液柱反馈力），辅助抽油杆下行，克服困粘度摩擦太大，抽油杆下行滞后的现象，并且改善了抽油机及杆柱的受力状况。
(5)螺杆泵是一种容积式泵，靠抽油杆的旋转带动泵工作，其工作原理与常规往复式抽油泵的工作原理是不同的，杆柱的受力状况也不一致，杆柱的受力分析、杆柱强度的计算效核是该软件的关键。
3 系统特点
该系统比较适合现场应用。一方面，该软件的各部分都采用了较为先进的数学模型与计算方法，以保证较高的计算精度，理论上具有一定的先进性；另一方面，该软件在Windows 环境下运行，操作十分方便，用该软件可十分轻松、方便的出设计，特别是对设计管住、施工预算、施工技术要求等部分都进行了很好的处理。
该软件采用多种方式预测油井的产能。设计过程中需输入到计算机的油井基础数据，在现场都比较容易采集。对在现场难于采集到的静压资料，要求的并不是十分苛刻。同时，软件保留了传统的设计方法（人为预测产能，直接对排出系统进行设计）。基本上绝大多数井都能够用该软件进行设计。
有杆泵的杆柱设计有两种方式：一种是由计算机自动进行杆柱设计（抽油机井优化设计软件）；另一种是人为的任意给定杆柱组合（混合杆柱优化设计软件），计算机预测结果，从而判别给定的杆柱组合是否合适。这在实际应用中是十分有利的。如：原井的杆柱组合是否合适，是否需要变动，也可用该软件进行判断。该软件既可对常规抽油杆柱进行设计、又可对高强度杆、玻璃钢杆、加重杆等进行设计。
4 结束语
使用“油井方案优化设计”软件，对油井生产系统进行优化设计，是实现油井管理由经验型向科学管理型转变的一种重要手段，其突出的特点是投入少、收效大。随着油田改革的不断深入、经营机制的转换，其作用将会越来越大。
参考文献
[1]赵凤芝等 ，智能诊断技术在稠油开采中的应用与实现[J]，计算机系统应用，2000. 1
[2]王鸿勋等，《采油工程原理》[M]，石油工业出版社，1981.
[3]张海潘，《软件工程导论》[M]，清华大学出版社，1994.
[4]〖美〗K·E布朗主编，《升举法采油工艺》[M]，卷二
[5]侯雪萍，Visual Basic 开发人员指南[M]，电子工业出版社，1997.
优化方案篇2
[摘要]本文是作者在房地产公司担任项目技术负责人时通过运用价值工程的原理，而进行的一次成功的方案优化选择，取得了较好的经济效益和社会效益，希望各位同仁在国家城市一体化建设过程中能根据当地地质情况有所借鉴。
[关键词]价值工程、优化、砂石垫层、经济效益比较、沉降、风险评价对策。
中***分类号：F014.35文献标识码： A
价值工程是一门技术与经济相结合的现代管理科学，用来分析产品功能和成本关系，提高产品的价值有以下五种途径 :(1)功能不变 ,成本降低 ；(2 )成本不变，功能提高 ；(3)成本略有提高 ，带来功能的大提高 ；(4)功能略有下降 ,带来成本的大下降 ；(5 )功能提高 ,成本下降 ；第 (5 )种是最理想的途径 。
本次方案优化是本文作者在开发小区担任项目技术负责人之机，利用价值工程的第一种情况，即功能不变，成本降低的实例，而进行的一次成功的方案优化。
泗阳某小区为房地产开发项目，小区占地126亩，小区规化有框架5层商住楼3栋（底层为门市）；5+1（五层+车库层）住宅楼30栋；6+1（六层+车库层）住宅楼5栋。
小区勘探地质情况：
①层杂填土:灰色,灰褐色,上部为耕土,下部主要成分为粉土、粉质黏土,局部夹有碎砖等建筑垃圾。场区普遍分布，厚度平均0.78m。
②层粉土:灰色,灰黄色,湿,中密,无光泽反应,摇震反应中等,低干强度,低韧性,局部夹流塑～软塑状粉质黏土。场区普遍分布，厚度平均8.97m，土的承载力特征值为120kpa。
③层淤泥质黏土:灰色,流塑-软塑,中部夹粉质粘土,中等干强度,中等韧性，压缩性高。场区普遍分布，厚度平均7.34m，土的承载力特征值为80kpa。
④层黏土:灰色,灰黄色,光滑,可塑-硬塑,高等干强度,高等韧性。含铁锰结核,含砂姜，该层未穿透土，土的承载力特征值为160kpa。
二、针对以上的地质情况：在选择地基承载方案时有以下四种选择。
1、直接利用②层粉土作为地基承载层，不作处理。
2、采用桩基工程，利用工程桩进行地基承载。
3、采用钻孔灌注桩进行地基承载。
4、采用砂石垫层进行换填施工，利用换填法减少地基总沉降量和不均匀沉降。
三、进行方案优化：
第一种方案，虽然能够直接用②层粉土为地基持力层承载，但缺点是房屋建成后沉降量较大，根据已建成的其他小区按第一种方案建成的楼房来看，其沉降量最大能达到100mm，而且有不匀沉降的现象发生，主要从房屋的窗台、门头、现浇板等部位观察有裂缝产生，工程交付后投诉较多，难处理，故第一种方案不能选。
第二种方案桩基工程，是最可靠的方案，它能非常好的消除房屋的不匀沉降，在泗阳建筑工程中运用较广泛，但缺点是造价高，施工周期长，仅桩基工程从制桩---打试桩及试桩检测---打工程桩及工程桩检测，按规范要求完上面三个施工步骤至少需要100天时间，施工周期较长。根据在方案认证时与设计单位交流每栋楼（三个单元）需要打工程桩300*300mm、 206根，桩长17m。
第三种方案与第二种方案相比，虽然能节约部分工程造价，但钻孔灌注桩，在实际施工中质量控制难度大，灌注桩时容易出现的质量问题是沉渣厚度超标、缩径、断径、桩钢筋的保护层很难保证的问题，而且施工单位容易偷工减料,质量风险较大，故不能选择。
第四种方案换填法施工---1：1砂石垫层，即当建筑物基础下的持力层比较软弱、或持力层沉降量较大，不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。本文作者根据这个原理向设计部门提出，能否采用砂石换填的方法对地基进行处理，请求设计部门验算论证，设计方经过详细的验算及认证，认为方案可能，使用砂石垫层换填对软弱地基不仅能提高地基承载力，还能有效降低房屋的总沉降量和不均沉降，满足房屋结构设计需要，最后设计方提出砂石垫层的具体做法，设计做法是：六层三个单元的住宅楼，设计砂石垫层厚度900mm,砂石比例按1：1换填，砂石分三次回填，每层分别用压路机进行压实，压实系数为0.96,砂石垫层承载力设计特征值为15T/m2。
四、经济效益分析：
1、六层三个单元基槽开挖面积为850 m2，砂石垫层设计厚度为0.9 m，砂石垫层765m3*75元/ m3=57375元；增加挖土765 m3*10元/m3=7650元；减少购土费用765 m3*18元/ m3=13770元；增加钢筋混凝土80 m3*800元/m3=64000元；增加井点降水12000元/栋；增加压实机械费5000元/栋；合计：132255元==13.2255万元。
2、300*300预制方桩17m长，206根，合计3502 m,按照制作打桩合计3502m * 95元/m =332690元=33.269万元。
3、经比较利用方桩增加工程造价200435元=20.0435万元。
4、按砂石垫层施工一般18天就能完成地基处理，较之桩基工程至少缩短工期二个月，可减少财务费用（含购买土地资金的利息、管理费用）。
通过以上的方案选择与经济效益分析，按价值工程的观点，最后选择第四种方案，即换填法施工---1：1砂石垫层进行地基设计。
五、选择第四种方案的风险评价及对策确定
本方案实施后可能产生风险是工程建成后由于不均匀沉降而产生的各种裂缝（门头、窗台、现浇板裂缝），影响房屋使用功能，为此我们在***纸设计时除要求设计方严格按国家规定进行设计外。同时对室内所有门头过梁提出更高的设防要求，具体设防做法如下：
严格按《江苏省质量通病防治》要求进行设计设防，防止质量通病，比如：砌体工程的顶层、底层应设置通长现浇钢筋混凝土窗台梁，高度不宜小于是120mm,其他层在窗台处，设置通长现浇钢筋混凝土板带，厚度不小于60mm.
在防止室内门头墙体裂缝上，要求设计方将门头过梁设计为现浇结构，高度120mm,通长设置到两端轴线。
六、小区建成后沉降统计情况及成果评价。
1、经房产公司与监理人员共同观测统计，工程竣工初检时的沉降测量结果如下 ：5+1（五层+车库层）最终累计最大沉降量为33mm,6+1（六层+车库层）最终累计最大沉降量为38mm,而且沉降均匀
2、按第四种方案实施后，小区建成后共节约工程造价约760万元，（未考虑财务成本的节约）；也为公司的商品房销售提供了更大的让利空间。
3、工程竣工交付后，其中一期11栋楼全部被宿迁市评为市优良工程，获得“项羽杯”。房屋没有由于墙体、楼面、窗台、门头裂缝造成住户投诉，受到当地建设主管部门的表扬。
4、由于我们在工程实施中与设计院保持过程沟通，及时向设计方提供每层沉降数据，使设计方对这种方案的沉降规律更加清楚，增加了信心，之后我们发现其他小区已按这种方案进行地基设计。
结束语：方案优化，实现价值工程，在我们从事的工程实际管理中，无处不在，无时没有，有人员优化、有工期优化、有各种方案优化等等，但无论进行什么形式的优化，都要进行风险分析，要将质量、安全放在第一位，这样才能真正体现价值工程的意义所在。
优化方案篇3
集体备课(以下简称“集备”)在中小学的教学活动中可谓功能显著,然而经常出现的误区也很明显。“打蛇要打七寸”,笔者认为,做实了以下四点,是可以有效地优化集备效果的。
一、将集备的目标定位准确
集备目标定位如何,将直接影响集备的效果。那么,怎样定位集备的目标呢?应该做好四个“重视”:
1.在教学理念上,重视学生的终身发展而非一时的知识传递。传统的集备是备课堂教学,重视课堂的知识传递,重视课堂教学目标是否实现。这其实是狭隘的应试教育,其结果必然造成学生素质的缺陷,造成学生的个性发展被湮没,长期以往,会把我国的基础教育引进死胡同。
基于新的社会形势对人才的需求考虑,教育呼唤新的教学理念,新课标提出为学生“终身学习和有个性的发展奠定基础”,因此我们的备课必须坚持“发展”的理念。备课时,不仅要考虑课堂上让学生学什么,怎样学,更重要的是要讨论怎样的教学对学生的发展更有利,讨论对教材怎样的处理方式更能吸引学生学习。例如在教学《十八岁及其他》一课时,教师可设法将文本过渡到学生身上,引导学生设身处地地回忆家长对自己的教育和关爱,逐步让学生感受到父母培养自己的苦心。通过学生的活动体验,触及到他们的思想深处,利于培养学生的情商和分析问题的能力。
很多时候,每位老师都有与众不同的教学方法或观点,但是重视学生的终身发展,则是我们备课时必须首先坚持的理念。
2.在思维指向上,重视求异而非求同。传统集备的思维指向是求同。因为要同,备课组成员听主讲人的,集备成员的思维方向基本一致。
然而,这种求同的思维模式与新课程的要求背道而驰。新课程要求教学以“学生”为中心,注重个性化和多样化。教师和学生对教材、知识的理解受到自身的知识经验、生活阅历、文化基础等多种因素的制约,不存在对文本知识的标准化理解,也就不需要统一的备课模式。过于强调“统一”,容易强化骨干教师的权威地位,形成一人“备”、集体仿的局面。况且,这种“统一”未必正确,即使正确也未必符合不同班级的学情。如果我们允许教师在明确统一目标、要求的前提下采取“求异思维”,设计多条路径,允许教师根据学生的基础各有侧重,就既能发挥集体的优势,又能彰显教师的个性,从而形成真正满足学生需要的个性化、多样化的教学方式。
3.在功能上,重视解决问题而非形成教案。有教师误认为备课等同于写教案,其实设计教案仅是备课的一个方面。集备要是只限于设计教案,就会使教师只关注教案的各个要素而忽视教学存在的特殊问题,而使集备失去重点,流于形式。
如果我们把集备的功能定位由设计教案为主转向研讨问题,研究怎样提高学生的能力,就利于教师开展自我反思,发现问题,探讨问题;利于紧扣教师需要,抓住那些关键或疑难问题进行集体攻关,依托群体智慧清淤除障;利于避免备课中照搬照抄的现象,使每个教师都积极参与,从而形成观点交锋、百家争鸣的局面,使教师在交流中获得共识,在争鸣中深化认识,在参与中提升水平,从而增强集备的实效。
4.在实际操作上,重视平等交流而非个人引领。传统的集备强调老教师的专业引领作用。基本上是中心发言人发言,其他教师补充。中心发言人的发言多在老教师的引领下拟订,或者中心发言人就是老教师或者组长,他们往往是“一锤定音”。年轻教师聆听多参与少。这种集备形式不利于汇聚所有教师的智慧,提升教师的教学水平,容易使教学在固定的轨道上封闭运行。
在新课程改革中,无论是新教师还是老教师,都需要转变思想观念,完善知识结构,改进教学方式。这对旧思想、旧方法较多且具有思维定势的老教师来说显得尤为迫切。为此,在集备中要注意教师间的交流和合作,使大家在自我反思的基础上,诉说困惑、提出问题、阐释设想;在各抒己见、共同分析的基础上,产生灵感、达成共识。不仅用老教师的知识经验弥补年轻教师的不足,而且还用年轻教师的新理念、新观点撞击老教师的旧思想、旧模式。这样,集备才能真正实现新老教师的合作互助,共同发展,提高实效。
二、激励教师提高重视程度
集备的组织者教研(备课)组长在教师中往往有一定的威望和地位,他们的组织才能和组织方式,往往决定了集备活动是否能够成功。
作为备课组的直接管理者和负责人,我校的组长十分重视集备。他们在每学期都会做好集备的计划和总结。在学期开始,他们根据县局教研室的进度安排提前确定备课内容,以便让组内教师有充分的思想准备,以便搜集信息。随后,组长会组织教师提前对教材进行集体研讨,明确下一阶段的教学工作,并按照教学内容将重点备课任务合理分解,落实到人,排出一学期的分工一览表。学期末,组长还要组织成员集体讨论、反思,及时总结经验,找出不足,促进集备良性发展。总结时,组长要做出客观评价。
组长还可以协助学校制定相关的激励方案,对教师在集备中的贡献做出量化评分(每次活动成员提出的实质性建议,都应量化评分并记录),组长要像教师备学生一样去备组员,想方设法调动组员的积极性,使教师摆正心态,积极参与。随着组员在集备过程中的收获逐渐增大,他们集备的积极性也越来越高,集备的效果就能充分展现。
三、帮助教师提高研究能力
部分教师研究能力不足,是导致集备误区形成的原因之一。学校应想方设法通过各种形式和途径提高教师的研究能力,让每一位教师都能独当一面。常用的形式有以下几种:
1.指导、督促教师进行理论自学、写课后感。教师自学是最便利、最常用的一种提高途径。绝大部分教师经过几年的专业基础知识学习,从学历和专业水平上看,一般是够格的,但学历和专业知识并不等于备课能力、教学能力,所以,年轻教师还要加强学习。这种学习包括对教育心理学、学科教学论等逻辑思维的理论学习,为提高教研水平奠定理论基础。年轻教师课前还要扎扎实实写出详细可行的教案,上课后认真分析成败得失,弄清楚自己这节课哪些地方处理得好,哪些地方还存在缺陷,怎样进行改进提高,写出详尽的课后感,以便今后教学时借鉴和参考。
2.指导年轻教师相互听课、积极评课、借鉴创新。我校指导年轻教师多听其他教师的课,学习他人好的教学方法和教学艺术,取人之长补己之短。也要听比自己上得差的课,以便教学时加以避免。每听完一节课,要坚持在听课笔记后写好评语。在评课的过程中,会使自己提高备课的理论水平,做到既会备课、听课又善于评课。一旦有其他教师听了自己的课,应主动请他们给自己作评价,虚心听取他们的意见,从别人的评价中发现自己的不足,提高自我认识。
3.常写心得、撰写论文。通过备课,通过听课评课,通过自己的教学实践,对别人的备课对自己的备课作经常性的思考分析,哪些地方做得比较成功,哪些方面尚有欠缺,总结经验教训,把成功的经验写下来,把改进提高的措施写下来,坚持不懈,备课水平必然会不断提高。撰写论文是一种高层次的教学实践活动。要写好一篇论文,必然要对别人对自己的实践活动进行深刻的分析研究;必然要进行广泛阅览,阅读大量的备课书籍;必然要进行大量的资料积累和整理;必然要进行艰苦的写作和修改。这些工作都能极大地提高理论水平和实践能力,毫无疑问会极大地提高教师的备课水平。
4.让年轻教师拜师学艺。为使自己在成长提高上少走弯路,年轻教师应该拜师学艺,让人专门指导和培养。这比全靠自己***摸索省时省力高效。我县每所学校一带一的“青蓝工程”就很有效,一名有丰富备课经验、较强备课能力的老教师指导一名年轻教师。老教师的经验是笔宝贵的财富,加之他们对同校年轻教师的指导、培养通常不受时间地点的限制,双方的交流就更充分,更自然。
5.其他各级各类培训。比如省、市、县组织的新课程培训、骨干教师培训、骨干班主任培训等,学校要积极推荐年轻教师,年轻教师也要踊跃报名参加。
四、给教师合理“减负”
2009年6月,江苏省委办公厅转发了省教育厅等部门的《关于进一步规范中小学办学行为 深入实施素质教育的意见》,可见要给学生减负的决心和力度之大。笔者觉得在给学生减负的同时也应该给教师合理“减负”。教师负担一旦减轻,时间和精力富余了,必然能够潜心钻研集备。
那么应该怎样给教师“减负”呢,具体说来可从四方面入手:
1.学校工作增强计划性,不随意布置临时性工作。前几年,我校动不动就组织教师开会。后来规范了,无事时每周日的全校例会都免掉,每周三下午开教研(备课)组长会,每周四开年级会,其余时间不随便开会,特殊情况报校长室审批。如此一来,光是会议就减少了一半,教师不再压抑,感觉轻松了许多。
2.减少不必要的阶段性考核。很多学校要求教师今天考个技能,明天来个考试,后天写个报告,或者是组织学生“月考”乃至“周考”,教师负担增加了。学校减少不必要的阶段性考核,教师的备课时间才可能充裕。在这方面,我校的做法是,本校尽量不组织考核,“自家人不为难自家人”。笔者觉得这在当下不失为明智之举。
3.简化书写教案等环节。有的学校要求所有教师写详案,于是,教师们每天为写教案耗费了大量时间和精力。还有的学校要求学生作业“日日改”,甚至“堂堂改”,于是教师们课余时间又交给了布置和批改作业。我校现在教案可以简化书写,作业两节课布置一次即可。其他的日常工作如早读看班等也逐渐得到了简化,如此一来,就将老师们从繁重的体力劳动中***出来了。
(作者单位:江苏省东海县白塔高级中学)
责编 / 齐鲁青