石油钻井物料需求计划模型研究.pdf

2 0 1 0年 3月 第2 5卷第 2期 西安石油大学学报 自然科学版 J o u rnal o f X i a n S h i y o u U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n Ma r ．2 01 0 Vo 1 ． 2 5 No． 2 文章编号 1 6 7 3 - 0 6 4 X 2 0 1 0 0 2 - 0 0 9 6 - 0 3 石油钻 井物料 需求计 划模型研究 常 玉， 方 明 西安石油大学 经济管理学院， 陕西 西安 7 1 0 0 6 5 摘要 针对石油钻井物料 消耗投资大、 管理控制难的问题． 通过分析石油钻井物料需求特点， 应用物 料需求计划方法构建 了石油钻井物料 管理与控制的石油钻井物料需求计划模型； 针对钻具可重复 使用的特性和钻具损耗的随机性 ， 采用传统制造业物料 需求计划方法和期望值法， 分别给 出了钻井 物料 需求计划确定型模型和随机型模型的计算过程与公式． 该模型的建立与应用， 为石油钻 井企业 缩短物资供应周期 、 降低库存成本、 实现钻井物料供应的优化管理提供 了辅助支持． 关键词 石油钻井； 物料需求计划 ； 概率分布； 随机模型 中图分类号 T P 3 1 9 F 2 7 文献标识码 A 石油钻井施工过程 中所使用的钻井器材成本 高， 消耗的钻井材料数量大 ， 这些钻井物料的使用消 耗情况直接关系着钻井企业 的生产成本 J ． 管理者 参照以往物料需求数据采购钻具的这种传统管理模 式 ， 会因采购数量不精确而带来直接 的和问接的经 济损失． 因此 ， 在 当前市场竞争环境下钻井企业物料 管理已成为控制成本的关键问题． 国内物料需求计划主要针对机械电子等离散装 配业 ， 个别属流程业 如化工 、 医药 ； 这些企业采用 离散 E R P E n t e r p ri s e R e s o u r e P l a n n i n g 物料清单 静 态树状结构 进行物料需求计划 管理 ， 离散型物 料需求计划对石油钻井企业有很好的借鉴意义． 石 油钻井企业与煤炭企业基于作业 的 E R P物料需求 计划特点 有相似之处 ， 但行业 问又存 在差异， 钻 井企业有其特殊性． 本文在此基础上， 分析钻井企业 物料需求 的特点 ， 结合离 散装 配业物 料需求 计划 Ma t e ri a l R e q u i r e m e n t P l a n n i n g ， MR P 的方法 ， 探 讨石油钻井 M R P系统的算法模型 ， 以实现对钻井物 料的优化管理． 1 石油钻井物料需求特点分析 MR P方法在制造业 已被广泛应用 于具有相关 需求性质的产品生产物料数量 的计算 ， 是主生产计 划上最终产品的物料数量准确计算 、 需求的 日期和 计划订单发布的依据． 与传统制造业 MR P模型相 比 较 ， 石油钻井生产过程 中的物料需求具有以下一些 特点 1 石油钻井的施工过程是根据地层情况分多 次开钻 ， 每次开钻物料的使用与消耗是 由钻井设计 所形成的钻具组合和其他主要辅助材料消耗等来确 定的． 钻具组合给出了本次开钻所选用 的钻具规格 型号与数量． 将钻井施工过程 中物料 的使用及物料 之间的关系与传统制造业产品物料需求进行对 比， 可以看出两者物料之间都具有相关需求的性质． 因 此 ， 可相应地根据钻井设计构造出类似于制造业物 料清 单 B i l l O f Ma t e ri a l ， B O M的钻 井 物料 清 单 D ri l l i n g B i l l O f Ma t e ri a l ， D B O M 【 5 J _ 2 石油钻井生产过程 中所需各种钻井器材在 收稿 日期 2 0 0 9 1 1 - 0 2 基金项目 陕西省科技计划项 目“ 网络化钻井企业资源计划系统的研究” 编号 2 0 0 7 k 0 7 ． 1 5 资助 作者简介 常玉 1 9 8 3 一 ， 女， 硕士研究生， 主要从事管理信息系统研究． E m a i l c h a n g y u 一 1 1 1 2 1 2 6 ． e o m 常玉等 石油钻井物料需求计划模型研究 ．．- 9 7．--- 各次开钻中是可以重复使用的 ， 并且油气井完钻后 也是可以再次使用的， 不同于制造业的零部件在产 品制造过程 中都消耗或装配在部件 和产 品上 ， 不能 再用于其他部件和产品中． 3 由于油气藏深埋 于地下 ， 而不 同地区 的地 质条件 、 地理环境复杂多变 ， 使钻井器材在钻井生产 过程中难以做到完好无损、 完全重用， 存在着一定的 损耗 ， 并且损耗数量具有 一定 的随机 不确定性． 因 此 ， 钻井物料需求 的计算方法不同于制造业物料需 求 的确定性计算方法 ， 需要考虑钻井器材消耗 的随 机不确定性． 石油钻井生产过程中物料需求 的上述特点 ， 表 明石油钻井物料需求计划 D ri l l i n g Ma t e ri a l R e q u i r e m e n t P l a n n i n g ， D MR P 模型与传统制造业 M R P模型 之间既有联系又有 区别 ， 能否科学有效地构造石油 钻井物料需求计划模型是石油钻井企业资源计划系 统建设和有效实施 的关键． 2 石油钻 井物料 需求计划确定型模型 根据石油钻井生产过程 中物料需求的特 点， 各 种钻具在各次开钻 中和完钻后是可 以重复使用 的， 因此传统 MR P中物料 消耗 的计 算方 法不适 用 于 D MR P中的各种钻具所需数量 的计算 ， 需要 采用新 的计算方法． D MR P中对不重复使用的钻具 ， 其所需数量 的 计算与传统制造业 M R P一样． 对重复使用的钻具， 其所需数量需要考虑 3个方面的 因素 ， 一是根据钻 井 生 产 计 划 主 生 产 计 划Ma s t e r P r o d u c t i o n S c h e d u l e ， MP S 同期所要 打 的油井 ， 该 钻具在其 所用于的各个油井 中的数量 ； 二是根据钻井生产计 划 主生产计划 同期完成的油井 ， 该钻具在其所用 于的各油井中的返 回数量 ； 三是该钻具的库存数量． 为此 ， 设 Q i 为第 i口油井第 k种钻具的需求数 ， 为第 口油井第 k 种钻具的返回数 ， t 为第 k种钻具第 t 时段的未分配前库存数 ， 称为预计库存 量 前 ， 为第 k种钻具第 t 时段的已分配后的库 存数， 称为预计库存量 后 ， 为油井名． 则 D MR P 的需求计算如下 当期的第Ji} 种钻具毛需求数Q 毛∑Q ， 其 中 il ， 2 ， ⋯， m为同期所要打的油井 ； f ￡ 一 1 ∑ J - ， 其中 1 ， 2 ， ⋯ ，n为同期完成的油井 ； t t 一Q 毛， 当 Q时 ， 发生缺货 ， 缺货损 失 期 望值为∑g r Q P r ； 总的 损失期望值为 Q 6 c Q ∑ Q r P r ∑g r Q P r ， 由 Q 此 计算出使c Q 取最小值， 应满足∑P r 七， 从中求解出 Q即为最优净需求数量． 1 o “ “ 4 - 力 设 4 ， g 9 ， 则 0 _ 6 9 2 ， 而∑ r0 P r Q 0 ． 6 7 70 ． 6 9 2∑P r 0 ． 8 7 5 ， 可计算出Q 在 2～3之间， 经比较 ， Q更接近 2 ， 故取 Q 2 ． 4 结束语 石油钻井物料需求计划模型， 为钻 井企业资源 计划系统 的有效实施奠定 了基础． 通过 D MR P计算 模型的构建 ， 在钻井过程中器材和物料 的采购与库 存管理中， 将可以充分利用 E R P系统进行钻井企业 物料采购计划的制订 、 钻井进度和钻井成本的控制 ， 实现钻井物料的优化管理， 降低钻井器材库存量， 优 化配置钻井资源和管理流程， 使钻井企业能更好地 适应市场的变化需要， 进一步提高企业管理的现代 化 水平 ． 参 考 文 献 [ 1 ] 周开吉． 钻井工程设计[ M] ． 山东东营 中国石油大学 出版社 ， 2 0 0 6 ． [ 2 ] 潘贻芳， 霍艳芳．钢铁企业 E R P需求分析及冶金 E R P 关键技术问题研究[ J ] ．科学学与科学技术管理， 2 0 0 3 1 2 1 0 2 1 0 4 ． [ 3 ] 夏鑫． 煤炭企业基于作业 E R P的物料需求计划[ J ] ． 财 会月刊 综合 ， 2 0 0 6 1 0 6 4 - 6 5 ． [ 4 ] 程控， 革扬． M R P I I ／ E R P原理与应用[ M] ． 2版． 北京 清华大学出版社， 2 0 0 6 ． [ 5 ] 方明， 李润洲． 石油钻井物料清单模型[ J ] ． 系统工程， 2 0 0 9 ， 2 7 7 6 5 - 6 8． [ 6 ] 运筹学 教材编写组． 运筹学[ M] ． 3版． 北京 清华大 学出版社 ， 2 0 0 8 ． 责任编辑 张新 宝 O O O 1 2 5 2 0 0 0 O O O O O O O O 0 O O 2 5 2 O 0 0 0 O O O O O O O 0 O O 0 徘 o ，