一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法
【專利摘要】一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，涉及油田采油【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明解決了現(xiàn)有測(cè)量油井工況參數(shù)需要多種儀器以及人工配合才能夠?qū)崿F(xiàn)的問題。通過確定抽油機(jī)井曲柄運(yùn)行至對(duì)應(yīng)抽油機(jī)井上死點(diǎn)及下死點(diǎn)的時(shí)間，油井采油液三相流(油、水、氣)，在測(cè)試過程中由于氣體的影響導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)井口在線自動(dòng)、測(cè)試采油井日產(chǎn)液量存在困難。本發(fā)明在測(cè)量過程中1.數(shù)據(jù)按重量計(jì)算有效排除氣體影響；2.在采油井相同運(yùn)行工況參數(shù)狀態(tài)下數(shù)據(jù)進(jìn)行差動(dòng)處理有效消除了不確定因素誤差或固定誤差；3.不同運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了修正補(bǔ)償；4.高速的數(shù)據(jù)采集保證的數(shù)據(jù)的密度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠性；上述方法組合使用，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)井現(xiàn)場(chǎng)在線連續(xù)、自動(dòng)化實(shí)用測(cè)量單井日產(chǎn)液量。
【專利說明】-種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)?jiān)O(shè)及到油田的采油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體設(shè)及到油田抽油機(jī)井測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[000引多年W來，抽油機(jī)井測(cè)量日產(chǎn)液量方法有計(jì)量車，計(jì)量間玻璃管測(cè)量，兩者測(cè)產(chǎn)過 程中均需脫氣處理，設(shè)備造價(jià)高，計(jì)量時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)量井?dāng)?shù)有限；翻斗流量法，需現(xiàn)場(chǎng)管線加裝 出油閥、油灌等，易污染環(huán)境、丟油等；液面恢復(fù)法，采油井油套環(huán)空液面存在死油面、泡沫 段，環(huán)套之間含氣量少，或結(jié)蠟影響，或斜井等因素影響，液面測(cè)量精度，重復(fù)性等都將影響 測(cè)試結(jié)果；或采用地面功圖測(cè)量，地面功圖測(cè)量后，根據(jù)理論推導(dǎo)獲得井下功圖，再根據(jù)所 述井下功圖來估計(jì)獲得日產(chǎn)液量，其中影響因素太多，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與實(shí)際產(chǎn)量誤差較大， 對(duì)應(yīng)稠油井、高氣液比的油井測(cè)量誤差更大；常規(guī)桶量油存在人為讀數(shù)誤差大、計(jì)產(chǎn)間隔 時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致單井產(chǎn)液量數(shù)據(jù)不精確，桶量油還存在環(huán)保及防盜油等諸多問題。傳統(tǒng)方法均 無法實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)在線連續(xù)自動(dòng)化測(cè)量抽油機(jī)井日產(chǎn)液量，有的需要獲得抽油機(jī)井較多工況參 數(shù)，因此產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)很難實(shí)用化，有的還存在防盜環(huán)保問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決測(cè)量油井工況參數(shù)需要的多種儀器W及人工配合才能夠?qū)崿F(xiàn)的問題，本 發(fā)明提供了一種能夠在油井工作過程中現(xiàn)場(chǎng)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井 日產(chǎn)液量測(cè)量方法。
[0004] 本發(fā)明所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，所述測(cè)量方法的過 程為：
[0005] 在抽油機(jī)正常工作過程中實(shí)時(shí)采集抽油井機(jī)的電參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述電參數(shù)計(jì)算 獲得對(duì)應(yīng)的抽油機(jī)的凈扭矩，數(shù)據(jù)采集速度大于或等于20次/秒，同時(shí)，確定抽油機(jī)曲柄運(yùn) 行至對(duì)應(yīng)抽油機(jī)上死點(diǎn)的時(shí)刻W及下死點(diǎn)的時(shí)刻；
[0006] 在抽油機(jī)井連續(xù)工作兩天之后，采用周期性調(diào)參運(yùn)行測(cè)量獲得單井日產(chǎn)液量，所 述周期為2至30天，每次調(diào)參過程為控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N轉(zhuǎn)換到調(diào)參之后 的馬，并持續(xù)運(yùn)行時(shí)間t，N2聲N，t為大于8分鐘且小于90分鐘的時(shí)間參數(shù)，然后再次恢復(fù) 到正常運(yùn)行的沖次N ;計(jì)算單井日產(chǎn)液量的方法為：
[0007] 對(duì)調(diào)參運(yùn)行之前的連續(xù)多個(gè)沖次的上、下沖程的凈扭矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理，獲得 上下沖程疊加扭矩Pe上下；
[000引對(duì)調(diào)參運(yùn)行結(jié)束之后的連續(xù)多個(gè)沖次的上、下沖程的凈扭矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理， 獲得上下沖程疊加扭矩Pe上T;
[0009] 根據(jù)上述獲得的參數(shù)獲得抽油機(jī)井的日產(chǎn)量Pi為：
[0010]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在于，所述測(cè)量方法的過程 為： 在抽油機(jī)正常工作過程中實(shí)時(shí)采集抽油機(jī)井的電參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述電參數(shù)計(jì)算獲得 對(duì)應(yīng)的抽油機(jī)的凈扭矩，數(shù)據(jù)采集速度大于或等于20次/秒，同時(shí)，確定抽油機(jī)曲柄運(yùn)行至 對(duì)應(yīng)抽油機(jī)上死點(diǎn)的時(shí)刻以及下死點(diǎn)的時(shí)刻； 在抽油機(jī)井連續(xù)工作兩天之后，采用周期性調(diào)參運(yùn)行測(cè)量獲得單井日產(chǎn)液量，所述周 期為2至30天，每次調(diào)參過程為控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N轉(zhuǎn)換到調(diào)參之后的N2， 并持續(xù)運(yùn)行時(shí)間t，N2#N，t為大于8分鐘且小于90分鐘的時(shí)間參數(shù)，然后再次恢復(fù)到正 常運(yùn)行的沖次N;計(jì)算單井日產(chǎn)液量的方法為： 對(duì)調(diào)參運(yùn)行之前的連續(xù)多個(gè)沖次的上、下沖程的凈扭矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理，獲得上下 沖程扭矩P5_tT; 對(duì)調(diào)參運(yùn)行結(jié)束之后的連續(xù)多個(gè)沖次的上、下沖程的凈扭矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加處理，獲得 上下沖程扭矩P8±T; 根據(jù)上述獲得的參數(shù)獲得抽油機(jī)井的日產(chǎn)量Pi為：
公式中，Sh表示抽油機(jī)井中的套管內(nèi)徑與油管外徑之間環(huán)空截面積，Y表示電機(jī)輸入 端至井口懸點(diǎn)的機(jī)械傳動(dòng)效率，F(xiàn)p表示柱塞的截面面積，井口懸點(diǎn)加速度a，根據(jù)加速度a 計(jì)算公式：a=SXN2/1790計(jì)算獲得，所述S為抽油機(jī)光桿沖程，N為抽油機(jī)光桿沖次數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，所述測(cè)量方法還包括動(dòng)液面系數(shù)修正過程，具體過程為： 對(duì)調(diào)參之后的前1-2分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上、下沖程的凈扭矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加處 理，獲得上下沖程扭矩P6±T; 根據(jù)上述獲得的P5iT和P6iT獲得系數(shù)I， 5上下_NP6上下/N2； 當(dāng)N2>N時(shí)，ki=p6上下-n2p5上下/N; 對(duì)調(diào)參之后的最后1分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上、下沖程的凈扭矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加處 理，獲得上下沖程扭矩P7±T; 根據(jù)上述獲得的P7iT和P8iT獲得系數(shù)k2; 當(dāng)n2>n時(shí)，則有：k2 =P8上下-np7上下/n2， 當(dāng)N2〈N時(shí)，則有：K2=P7上下-N2p8上下/N; 進(jìn)而獲得環(huán)空動(dòng)液面修正系數(shù)K= (Ki+ig/2,完成動(dòng)液面數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，所述調(diào)參之后的沖次隊(duì)大于或等于0,且小于或等于1. 5N。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，所述連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程扭矩PiT是根據(jù)每個(gè)沖次的上下沖程扭矩求平均值獲得 的，所述每個(gè)沖次的上下沖程扭矩將該沖次內(nèi)的上沖程過程中的凈扭矩和下沖程過程 中的凈扭矩PT進(jìn)行相加疊加處理獲得的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，N2# 0,所述時(shí)間t取值為[20分鐘，90分鐘]。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，所述時(shí)間t根據(jù)抽油機(jī)井每日的理論排量來確定： 當(dāng)每日理論排量PP1彡5噸時(shí)，t= 90分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：5 <PP1彡10噸時(shí)，t= 80分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：1〇 <PP1彡20噸時(shí)，t= 70分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：20 <PP1彡50噸時(shí)，t= 60分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：50 <PP1彡100噸時(shí)，t= 50分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：1〇〇 <PP1彡150噸時(shí)，t= 40分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：150 <PP1彡200噸時(shí)，t= 30分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1 > 200噸時(shí)，t= 20分鐘。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，N2= 0,所述時(shí)間t取值為[10分鐘，45分鐘]。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，所述時(shí)間t根據(jù)抽油機(jī)井每日的理論排量來確定： 當(dāng)每日理論排量PP1彡5噸時(shí)，t= 45分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：5 <PP1彡10噸時(shí)，t= 40分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：1〇 <PP1彡20噸時(shí)，t= 35分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：20 <PP1彡50噸時(shí)，t= 30分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：50 <PP1彡100噸時(shí)，t= 25分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：1〇〇 <PP1彡150噸時(shí)，t= 20分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1滿足條件：150 <PP1彡200噸時(shí)，t= 15分鐘； 當(dāng)每日理論排量PP1 > 200噸時(shí)，t= 10分鐘。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液量測(cè)量方法，其特征在 于，在測(cè)量抽油機(jī)井日產(chǎn)液量之前，首先進(jìn)行測(cè)量環(huán)空動(dòng)液面系數(shù)的修正，具體過程為： 重啟機(jī)后運(yùn)行15分鐘控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N轉(zhuǎn)換到調(diào)參數(shù)之后的N:，Ni大于0、且小于或等于1. 5N，并持續(xù)運(yùn)行時(shí)間T，然后再次恢復(fù)到正常運(yùn)行的沖次N;所述時(shí) 間T為2-5分鐘； 通過實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參數(shù)之前的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程凈扭矩?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行疊加 處理，獲得上下沖程數(shù)據(jù)Pi±T， 通過實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的前1-2分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程凈扭矩 數(shù)據(jù)疊加處理，獲得上下沖程數(shù)據(jù)P2 根據(jù)上述獲得的Pi和P2iT獲得系數(shù)I，周期性測(cè)產(chǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)間T調(diào)參數(shù)對(duì)液面 數(shù)據(jù)修正作用 當(dāng)K〈N時(shí)，系數(shù)&=P丨上下-NP2上下M; 當(dāng)K>N時(shí)，K!=P2上下-N^上下/N; 通過實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的最后1-2分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程凈扭 矩?cái)?shù)據(jù)疊加處理，獲得上下沖程數(shù)據(jù)P3iT; 通過實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)恢復(fù)正常運(yùn)行之后的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程凈扭矩?cái)?shù)據(jù)疊 加處理，獲得上下沖程數(shù)據(jù)P4±T; 根據(jù)上述獲得的P3iT和P4iT獲得系數(shù)k2; 當(dāng)Ni〈N時(shí)，則有：K2=P4上下-NP3上下M， 當(dāng)K>N時(shí)，則有：K2=P3上下-NR上下/N; 進(jìn)而獲得環(huán)空動(dòng)液面修正系數(shù)K= (Kdig/2 ;完成修正過程。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井日產(chǎn)液 量測(cè)量方法，其特征在于，控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N進(jìn)行調(diào)參的方法為：通過調(diào) 整抽油機(jī)井的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻率實(shí)現(xiàn)，調(diào)整抽油機(jī)井的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻率的方法采用下述任意 一種方法實(shí)現(xiàn)：第一種：自動(dòng)調(diào)頻；第二種：人機(jī)配合手動(dòng)調(diào)頻率；第三種：人機(jī)配合手動(dòng) 停機(jī)；調(diào)參后運(yùn)行時(shí)間t后，再恢復(fù)到原運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】E21B47/00GK104481499SQ201410461027
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】金凱, 金奇峰, 王偉 申請(qǐng)人:哈爾濱斯特凱峰電子有限公司