功图计量技术在高气油比油田的应用研究
油井示功图应用浅析
油井示功图应用浅析油井示功图是石油工业中的重要工具之一,它可以用来监测油井的生产情况和评估油井的产能。
随着科技的进步,油井示功图的应用也在不断拓展和深化。
其中,深度学习技术在油井示功图中的应用已经成为研究热点之一。
深度学习技术可以用来处理示功图数据,从而实现更加精准的油井监测和评估。
例如,利用深度学习技术,可以对示功图数据进行分析和建模,从而实现对油井产量、压力、流量等参数的预测和优化。
此外,深度学习技术还可以用来识别油井异常状态,从而及时发现并解决潜在问题,提高油井的生产效率和安全性。
此外,还可以利用虚拟现实技术对油井示功图进行可视化呈现,方便工程师和技术人员进行油井分析和优化。
要实现油井示功图的深度应用,需要从如下几个方面着手:一、示功图采集(1)示功图采集的传感器一般分为有线传感器和一体化无线传感器:有线传感器由压力传感器和位移传感器两部分构成,通过对抽油机一个完整冲程的数据采集,形成一幅由压力与位移两个轴的构成的封闭式图形。
无线传感器采集的是压力与加速度数据,再通过加速度数据,换算成位移数据,进而构成一幅封闭式图形。
根据实际应用效果来看,无线传感器具有安装方便的特点,但是由于电池容量问题、无线通讯干扰问题、数据换算问题,其应用效果明显不如有线功图传感器。
在这个问题上,很多油田确实走了不少弯路,他们大多经历了有线到无线再换回有线的过程。
(2)采样点数的问题。
在抽油机一个冲程周期中,理论上,采样点数越密,得到的图形效果越好,更多细节呈现更清晰。
但随之而来的时数据量更大,对设备的处理能力和传输能力要求更高。
而采样点数偏少,会丢失部分细节,导致结果分析不准确。
我们一般认为,每个采样周期中,以200个点较为适合。
(3)图形滤波抽油机的工作环境,不可避免的存在各种干扰,包括震动干扰、电磁干扰等。
在实际应用中,我们发现很多功图上“毛刺”很多,这一般是没有滤波,或滤波算法存在缺陷造成的;另一方面,也有部分厂家的功图过于平滑,这往往是滤波算法“太过”造成的。
数字化功图量油技术应用及效果评价
数字化功图量油技术应用及效果评价【摘要】本文从功图量油技术基本原理、控制因素及应用对策三个方面进行简要分析,旨在从建设思路及运维操作上获取实践经验,为推广数字化深度运用奠定基础。
【关键词】功图量油;推广应用;效果评价1 功图量油技术综合应用1.1适应性分析(1)理论上,机械计量的产量是油、气、水及相当数量的固态杂质混合物的产量(井口产量),影响较大,只能接近真实产量。
而通过曲率波动方程模型确定泵功图,从而计算有效冲程(取小原则),得到的产量可直接反应出泵的真实抽汲能力,更能无限接近油井地质产能。
(2)实际上:1)仅侏罗系延9油藏功图计量与罐量误差较小;2)两套系统,必须定一为真实产量,就目前运行只能是罐量;3)能不能用、用与不用主要由产量的稳定性决定(如X66-84井),而目前生产稳定井超过450口,占比75%以上,功图计量适用性强。
1.2 推广对策1.2.1 动态特征分析(1)油藏特征规律影响。
截止2013年,全区油井分析成功井数563口,无法运用84口,主要表现为供液能力、伴生气及复合因素影响,其中气体影响44口,占比52.4%,最为严重。
1)供液能力。
主要位于盘古梁长6油藏低产区,18口,平均单井日产0.94方,供液能力低且间出严重,泵功图随地层吐液情况成阶段性变化,计量曲线呈波动状,尤其是在间出期间,有效冲程几乎不计;主要依靠优化生产制度治理。
2)气体影响。
盘古梁长6油藏中部44口,平均单井日产液5.36方,供液能力较好,同时气量大,泵功图实时变动,导致有效冲程计算失真,功图计量曲线无规律,无法有效利用,主要依靠强化伴生气管理,目前收效甚微。
3)复合因素。
高产区域,22口,平均单井日产液8.74方,且井口产液稳定,供液能力好,功图计量值杂乱波动,无法确定系数。
主要因素:一是连喷带抽;二是气体影响;三是硬件设备。
(2)硬件、软件设备影响1)硬件方面。
一是采集设备是整个系统的最前端,它的微小波动,经过中端信息的变换、传递放大、计算处理,将对计量准确度造成直接影响;二是传输设备损坏将直接导致功图掉线、缺失、数据失真,定期;三是信号干扰测试精度受信号电缆线走向设计影响,排布不合理影响测试准确度,可能会导致采集的部分功图数据错误。
浅析功图法计量技术在华庆油田的应用
9 6 7 7
程记 录、根据预先设置发送 生产 日报表 、可成批修改油
井基础数据和动态数据。
仝 处
2 9
1 2 3 9
l l 5 8
1 0 8 2
9 3 . 4 4
油井进行计产结果对 比分析 ,具体功 图计产与人工标定 ( 人工标 定采用 罐车标 定计量 ),是在 相 同的时间段
根据采油井配置的抽油机型号不 同 ,需要选择合适
的载荷传感器和位移传感器 ,具体量程根据现场实际情 况选定 ,例 ̄ 1 : 1 6 型抽油机 ,载荷传感器量程O 一8 0 K N,精 度0 . 5 %F . S ;位移传感器量程o _ 一 3 . 5 m,精度 1 . O %F . S 。
< <! T E C H N O L O G Y 技 术 应 用
表1 华庆油田功图采集分布情况
作业 站 点 设 备 安 黻 应 采 集 实 际 采 集 采 集 率
②根据实测示功图数据对一 口油井或多 口油井进行
产液量计算 ,并且能够对若干 口井进行特定时间段 的计
算 ,同时生成生产 日报表 ,实现单井或多井产量随时调
度 ,降低生产运行成本等方 面发挥着显 著成效 。
1 . 功 图法 计量 技术 简 介
1 . 1 研究背景
图1 油井 自动采 集 功 图
通常 在油 田生产 中使 用双容 积单井计 量 、井 口翻 斗计量 、活动计量车计量等原油生产计量工具 ,针对常 规油 田计量方便 、快捷 。但是针对华庆油 田超低渗透油 田的生产状况 ,使用 以上方法 ,就不 能满足需要 ,主要 是受计 量装置 的性能及技术的局 限 』 生限制 ,不能满足油 田计量需要 ;计量数据录集时间短 ,低产油井存在产液 间歇现象 ,短 时间计量很难得出真 实产液量 ;需配备相 应的地面管线及装置 ,投入费用 比较高等诸多问题 。为
高气油比油井功图量油技术适应性分析
高气液比抽油井功图法量液技术适应性分析李玉青1易南华1关成尧2田野2(1.中石油大港油田公司,天津 300280;2.北京雅丹石油技术开发有限公司,北京,102200;)摘要:针对高气液比油井采用玻璃管计量方法的不足,大港油田采油四厂采用“功图法”量液技术对气体影响特征明显的抽油机井示功图进行试算分析,得到地面气液比与液量计算误差关系曲线,为今后采油四厂开展地面系统优化、简化油井计量工作提供了可靠的理论依据。
关键词:高气液比功图特征功图法量液适应性分析1 引言目前,在油田生产开采中,全国90%以上的油井采用的玻璃管量油,该方法采用间歇方式来折算产量,导致原油系统误差为10%-20%[1],而高气液比油井由于含气较大,使计量准确率更低。
大港油田采油四厂为贯彻大港油田分公司的地面系统优化、简化油井计量的工作方针,在抽油机井功图法量油技术先导试验[2][3]成功的基础上安装使用了YD油井远程监测、液量自动计量及分析优化系统[4]。
经过现场的实际应用,总结出,中高气液比油井是“功图法”产液量计算的优势所在,对于气体较多的油井,“功图法”产液量计算能够更好地反映油井的实际状况及生产动态[5]。
2 高气液比油井功图特征高气液比抽油机井在生产过程中,由于在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气和压缩气。
上冲程开始后,泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低,使吸入阀打开滞后(B’点),加载变慢,余隙越大,残存的气量越多,泵口压力越低,则吸入阀打开滞后得越多,即BB’线越长。
下冲程时,气体受压缩,泵内压力不能迅速提高,使排出阀滞后打开(D’点),卸载变慢(CD’),泵的余隙越大,进入泵内的气量越多,则DD’线越长,示功图的“刀把”越明显。
(如图1所示)图1 油井气体影响示功图3 “功图法”量液技术应用分析高气液比油井一直以来是各种传统的油井产液量计量的难点,传统的分离器量油中虽然有时部分地实现了气体和液体的分离,但是因为气体的压缩性很好,即使是三相分离的分离器量油技术也无可避免的受量油时间压力系统波动和再分配的影响,压差或者涡轮流量计的高含气流体混相计量也是非常不准确的。
功图法计量技术及现场应用
功图法计量技术及现场应用冯亚莉(大庆油田采油三厂) 摘要:功图量油作为一种计量技术,其原理可行,与计量间分离器量油相比,直接反映了油井泵的运行状况,人为影响因素少,具有重复性好、系统误差较小、精度较高的特点。
通过采用功图法计量技术,可提高油井的科学管理程度,降低油田建设投资,产生可观的社会效益和经济效益。
关键词:功图法;计量;应用1 功图法计量的关键技术在泵的有效冲程确定后,则泵功图油井产量可由下式计算q g=1440S e d2(n/B0)式中d为泵径(m);S e为有效冲程(m);n为冲次(次/min);B0为原油体积系数,无因次。
于是油井产量为Q=Kq g式中Q为油井产量(m3/d);K为修正系数,无因次;q g为泵功图产量(m3/d)。
从上式可以看出,当仪器测出泵功图产量后还必须乘以一个修正系数才能得出油井的实际产量,而这个修正系数则主要取决于示功图形状。
首先利用示功图的最大、最小载荷和最大位移(冲程)确定功图的水平外接矩形;然后找出与功图右下角部分相切且稳定的切线AB。
B点对应的冲程与总冲程之间的比值即为功图的基本相对有效冲程β值。
该方法具有传统方法不具备的普适性和稳定性。
其次考虑到饱满功图会比较接近总冲程,而实际产量却达不到这么高。
分析实际数据发现,饱满功图的实际β值,基本上保持在80%附近。
根据这一边界条件,采用了下述方法对相对有效冲程进行修正:在功图水平外接矩形右边上求得距离该矩形右下角点015倍β值的点C(以矩形下底边长度为单位长度1),连接该点与矩形左下角点O,过B 点做直线OC的垂线BD,垂足D到O点的距离与OC长度的比值即为修正后的相对有效冲程α,而修正系数K=α/018。
通过采集不同层系、不同功图、不同泵况的油井的大量现场数据,依据一定的理论基础,摸索出了不同泵况、不同功图条件下的修正系数经验值:①当功图分析正常时,采用修正系数110进行计产;②当功图反映出是气影响或供液不足时,采用修正系数017进行计产;③当功图反映出是微漏时,采用修正系数015~016进行计产;④当功图反映出是漏失时,采用修正系数012~014进行计产。
功图计量与工况智能分析技术在大港油田的应用
功图计量与工况智能分析技术在大港油田的应用发表时间:2019-05-20T16:42:07.377Z 来源:《电力设备》2018年第32期作者:李智[导读] 摘要:本文从功图计量与工况智能分析技术的技术原理、有杆抽油系统数学模型的建立、泵功图的计算、有效冲程的识别及计算结果的修正五个方面对该技术进行了详细的阐述,重点介绍了功图计量与工况智能分析系统的构建及其拓展的功能,实现了生产数据的实时采集、产量自动计产、油井远程监控、油井故障诊断、动液面实时监测、系统效率实时监测、报表自动生成等功能,简化了流程,降低了投资、减少了用工总量,提高了油田数字化管理水平 (大港油田第三采油厂)摘要:本文从功图计量与工况智能分析技术的技术原理、有杆抽油系统数学模型的建立、泵功图的计算、有效冲程的识别及计算结果的修正五个方面对该技术进行了详细的阐述,重点介绍了功图计量与工况智能分析系统的构建及其拓展的功能,实现了生产数据的实时采集、产量自动计产、油井远程监控、油井故障诊断、动液面实时监测、系统效率实时监测、报表自动生成等功能,简化了流程,降低了投资、减少了用工总量,提高了油田数字化管理水平。
关键词:功图法;计量;工况诊断;系统效率;动液面;在线监测 1 功图计量与工况智能分析技术 1.1技术原理“功图法”油井计量技术是依据抽油机井深泵工作状态与油井产液量变化关系[2],从能真实反映抽油系统有杆泵工况的示功图入手,把定向井有杆泵抽油系统视为一个复杂的三维振动系统(抽油杆、油管和液柱三个振动子系统),在一定的边界条件和初始条件下建立该系统的三维空间力学、数学模型及算法,在不同井口示功图激励下的泵功图响应,采用矢量特征法对泵功图进行分析及故障进行识别,提取泵示功图的矢量特征,确定泵的有效冲程,得出油井地面折算有效排量,再结合其它生产参数实现工况智能分析。
1.2有杆抽油系统数学模型把定向井有杆泵系统视为一个复杂的三维振动系统,考虑抽油杆、液柱及油管三个子系统在三维空间的振动耦合和与抽油杆位移、速度、应变、应力和载荷之间随时间变化的因素[3],建立相关模型。
浅析示功图监控诊断计量系统在王庄油田稠油井的应用效果
浅析示功图监控诊断计量系统在王庄油田稠油井的应用效果摘要:随着王庄油田储量动用程度的不断提高,井网分布不断完善,油井的增加使得基层管理强度日益增大,在一定程度上影响了油田的精细化管理水平。
为了减轻开发源头的工作强度,强化油井动态跟踪,我们在王庄油田稠油井上对示功图监控诊断计量系统这项工艺进行了摸索试验,并分析总结应用效果,提高油井的精细化管理水平。
关键词:稠油井示功图监控效果分析一、工作原理及应用现状油井示功图监控诊断计量系统简称功图量油装置,它由载荷传感器、信号发射器和信号接收器等三部分组成。
油井工况数据采集、远传计量是通过现场传感器设备采集示功图、开停机信息等数据,然后再由信号接收器将数据传输到服务器终端,进行计算、处理后,通过网络进行浏览查询,从而提高基础数据采集的及时性。
我们目前已经在王庄油田郑364块安装投用16井次。
该区块总共投产油井55口、开井52口、日油能力530t、日油水平495t、日液能力1243t、日液水平1146t、综合含水56.8%,平均粘度9201mpa.s,是王庄油田开发较早、原油物性相对较好的单元。
二、设备使用效果分析1.软件功能强大,帮助技术人员分析通过曲线查询,分析工况变化趋势,利用示功图监控诊断计量系统可以进行曲线查询,查询某口井在某段时间内的日均产液量、全天产液量、泵效、最大载荷、最小载荷的变化趋势,帮助技术人员更加及时的掌握油井生产数据,一方面用来监控油井生产动态,另一方面可以作为措施优化的依据。
2.预警功能及时显示油井不正常动态通过油井示功图查询,实时掌握油井的动态变化,结合我们建立的“一井一策”制度中的油井参数预警值,能够帮助我们第一时间发现油井异常并处理,提高油井开井时率。
以郑36-8X3井为例,在6月28日发现该井最大载荷从86KN 降到48KN,液量显示异常,工程技术人员发现这一情况后,立刻安排职工到现场落实井口温度、电流、憋压、外排情况,判断为固定凡尔漏失后,及时汇报调度指挥系统启动《郑王不正常井处理预案》,安排泵罐进行热洗,全过程6小时使油井恢复正常。
示功图诊断技术在油田生产管理中的应用
150科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 程 管 理通过对示功图,特别是泵示功图的计算、分析,可以准确地获得抽油系统的井下设备、地面设备和油井本身的工作动态。
这是一种科学的定量分析方法,所得到的结果基本上是消除了人为因素影响的结果,它与分析人员的技巧和经验无关,也不再需要根据在光杆上得到的示功图,来猜测抽油系统的井下工作状况。
随着油田开发工作的进展,大部分油井停喷后必须采取机械采油的方式来生产。
当前,机械采油方式中,有杆泵抽油机井占全国油井总数的94%;即使下电潜泵生产井数较多的油田如中原油田,抽油机井也占总生产井树的80%以上。
低压、低渗透、低产量的油田全部采用有杆泵生产。
由于抽油机井生产状况复杂,深井泵下入油井深处(从全国统计数据来看,平均的泵挂深度1500m之多,浅的油田600~800m,而中原油田的抽油井较深,平均泵挂在1650m 。
目前国内泵挂最深的井已超过3000m,对于下玻璃钢抽油杆生产的油井,泵挂深度很容易超过3000m,油井还可增产)。
泵的工作状况是否正常,必须使用诊断仪器来测试,用动力仪或诊断仪来测井下功图判断泵况,用回声仪测井下液面判断深井泵是否沉没在液面以下工作,还可以测电机电流或采用井口憋压方法来判断生产状况。
诊断资料的分析、判断是关键,诊断技术水平的高低直接影响油田产量。
1 功图量油基本原理功图法油井计量的基本原理有两种:一是根据示功图的测试载荷,计算光杆功率,通过功率法计算井下泵产量,类似于累积称重;另一种是根据实测光杆示功图、井身数据、抽油机、杆柱组合、动液面等诸多相关油井数据,利用有杆泵抽油系统的三维力学、数学模型,计算出泵功图,再通过识别泵功图获得泵的有效冲程,进而得出油井产液量。
采用在井口测取悬点载荷和位移与时间的变化规律(地处载荷与位移的关系(泵功图)),经计算机识别计算出泵有效冲程,则油井井口产液量近似于泵有效冲程与泵活塞环形空间体积乘积。
示功图在油井工况分析中的应用研究
示功图在油井工况分析中的应用研究发布时间:2021-06-10T11:22:29.747Z 来源:《中国科技信息》2021年7月作者:郑冬梅、徐玉英、胡海涛[导读] 油井工况智能诊断是数字化油田发展的一个重要方面,其重点是通过智能诊断技术提高油井故障诊断的准确性和多故障同时诊断的能力。
结合延长油田定边采油厂油田数字化研究项目,研究基于示功图的油井工况智能分析技术。
通过实时采集有杆泵抽油机的示功图,应用人工神经网络技术进行模式动态识别,提取特征参数,并根据油井自身参数建立油井故障诊断模型,可对油井工况进行快速、准确地识别和智能分析。
山东东营中石化胜利油田分公司现河采油厂王岗六户采油管理区郑冬梅、徐玉英、胡海涛 257000摘要:油井工况智能诊断是数字化油田发展的一个重要方面,其重点是通过智能诊断技术提高油井故障诊断的准确性和多故障同时诊断的能力。
结合延长油田定边采油厂油田数字化研究项目,研究基于示功图的油井工况智能分析技术。
通过实时采集有杆泵抽油机的示功图,应用人工神经网络技术进行模式动态识别,提取特征参数,并根据油井自身参数建立油井故障诊断模型,可对油井工况进行快速、准确地识别和智能分析。
关键词:油井工况;示功图;模式识别随着油田信息化的快速发展,我国各大油田已相继进入智能化、自动化、可视化和实时化的数字化阶段。
油井工况智能诊断是数字化油田发展的一个重要方面,其重点是通过智能诊断技术提高油井故障诊断的准确性和多故障同时诊断的能力,提升油田生产与管理技术水平。
其技术关键是通过波动方程将实测示功图转换成井下泵示功图,根据泵示功图的图形特征,用人工智能诊断法对工况进行诊断。
1工况实时监测油井工况远程监测是通过安装在井口的无线示功图模块获取油井的示功图数据,每隔10min获取各油井光杆的载荷、冲程和冲次数据。
经过信号检测提取抽油机的光杆示功图数据,并将这些示功图数据通过远程传输方式发送到监控中心,监控中心工况分析软件对接收到的数据进行实时分析。
油井“功图法”计量监测系统应用及评价
应 变 计
[
- l
一
】
l i \
密 封 外 壳
载 弹 性 元 件
图 1 载 荷 传 感 器 安 装 位 置 示 意
机示 功 图参 数 的无 人值 守 自动监 测 系统 由一 个 数
据 处 理 点 ( 央处理 单 元 ) 多个 数 据 采集 点 ( 口 中 和 井 监测单元 ) 成 , 组 数据 处理 点 与 数 据 采 集 点 问 的数 据 通 讯 根 据 安 塞 油 田的 地 形 地 貌 特 征 选 用 移 动 存 储 方式 来 实 现
a d e a u t g i p l a in i s iOi il ,p o e h tt e o l p o u t n t se y t i s se i c n itn t h c u l n v l ai t a p i t n An a l ed r v s t a h i r d ci e t d b h s y t m s o sse twi t e a t a n s c o f o h p o u t n I a r f c t e cu l r d cin a a i o t e i r d ci . t o c n el t h a t a p o u t c p ct f h ol e o y we l a d l , n me t h p e ii n e u r me t f i e s t e r cso r q i e n s ol o wel l me s r me t t u r vd n e y fro l l me s r me t a u e n . h sp o i ig a n w wa o i wel a u e n . Ke r s wo k da r m t o y wo d r ig a meh d;i dv d a—welme s r me t n ii u l l au e n ;me s r me t au e n n t r g s s m mo i i t o n y e
功图法在油田开发中的应用
事 故罐单量
6.7 6 2 l6 3 3.2 l6 3 8.7 8.2 8 2 15 0 4.4 4.6 96 6 18 7.8 1 19 1.8
偏差 ( / ) Id l l
3.3 5 5 3. 8 2 6 3.4 8 3 82 .2 3 .6 O 9 2. 6 8 7 1 4 4 7.9 2 8 9 0
64 .
1 1 .l
O 1 .5
白 28 3 0—0
白 2 5 2 0—9
8 3 .7
9 5 .6
92 .4
99 .6
— .7 0 8
一 . O4
一.0 O 1
— .4 0 0
白2 72 0—9
l.5 0 1
l .4 06
— 9 0 4
—.5 0 0
平 均
1.4 40
Y t =R( () ) 0 () Q t +Q0 y
所 以
R / Q2 Q1 —s ( - ) 那 么t 时刻 的相对 位 移为
程 数据 通讯 传输 。 32 数据 监测 单元 . 主 要 由工 业 级 单 片 计 算 机 (P ) 1 CU 、 2
件 ),进 而实现 抽 油机井 单 井计 量分 析 、工 况诊 断等 功能 ,数据 处理 点 的功 能包括 测 试 数据 ( 功 图 )的收集 、处 理和 分析 。 示
一
一
E ] [
一
…
…
…
。 …
图1载荷传感器 安装示意图
-
点 问的数 据通 讯根 据 白豹 油 田的地 形地 貌特 征 选 用移 动存 储方 式 来实 现 。 2 系统 原理 .
2 1 固定 式载荷 传感 器 技术 原理 . 为 了便 于 安 装 ,载 荷 传 感 器 设 计 为 开 口形 式 ,如 图 l 示 。 所
河南油田高凝油井功图法产量计量技术研究
4 8
-
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一
一
…
} … … … … 一一
3 4 5
0
1
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地下位移 : 1 冲淡 : 5 m  ̄位移 () 45m 25/i m 最大 载荷 : 2 48Ⅻ 最小载荷 : 3 3 Ⅻ 一 9
时 间 0 i—- 2 :1 0 0 075 3 _ 0 0
示 功 图 ( 图 3所 示 ) 如 。 油井 结蜡后 地 下位 移 为 4.2 4 m,减 少 了 0 9 ,计算 .m
产量 1 . 2/ ,误差 9 9 55t d .%,如 图 4所示 。用 参考 示功 图
5 结 论 与认识
高凝油 井结蜡 后悬点 上载荷 增 加、下载荷 减少 ,由阻
( 第二 册 油 田地面 工程 设计 ) ,石 油大学 出版 社 ,l 9 。 9 4
[] 2 朱泽 民 ,沉 降罐 的优 化设 计 ,( 气 田地 面工程 》 ( 油 , 1 9 ,6 ( ) 2 99 2 , 9~3 ,共 7 页 。 0 7
油含 水量小于 05 罐底排出污水的含油量 小于 10 g L . %, m / , 5
士 生 ,现于 河南 油 田分公 司第 一采 油厂 , 主要
W e b IS: r Ⅱ w e 1 r 血d Te p r tr Ⅱ O' Pa e e u] eFl m eau e O
. E 2 4 ,9 — 0 .1 9 . l1 P 2 9 8 6 5 7 8 9 1 JS
0
1
2
3
4
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作者 简 介: 石步 乾 , 授级高级 工程 师 , 教 博
尼振 动方 程 求解 的泵 功 图不 能 消 除因油 井结 蜡 导致 负荷
功图法计量在高升油田生产管理中的应用
混 液 密 度 及 体 积 系 数 :r f+ ( - f) 。 — 1 r
p 一 + ( 一 f ) 1 艮 漏 失 量 q可 取 泵 排 量 的 3 4 ; ~
式 中 :一 柱塞 截 面积 , ; f m k 与 泵有 关 的系数 , ; 一 m。 s s一 活 塞 冲 程 及 活 塞 有 效 冲 程 , ; 、。 m
设 备 ,O 7 ( ) 1 ~ 2 . 2 O , 6 :8 0
系 统 运 行 工 况 进 行 模 拟 , 出 系 统 中 那 些 可 能 严 重 找
制 约 系 统运 力 的 因 素 , 过 优 化后 使 管 网 系统 的运 经 行 参 数达 到合 理 匹配 , 满 足规划 和市 场 的要求 。 以 33 原油 管 网系 统规划 设计 需要 考虑 环境 因素 、 . 突
标 , 此 , 先给 出管 网系 统 的总费 用和该 系统 相对 因 首
功 图 法 计 量 的 基 本 原 理 [ 是 : 过 测 试 抽 油 机 3 ] 通
井 地 面 示 功 图 , 分 析 杆 柱 、 柱 、 柱 等 影 响 因 素 在 液 管
发 事 件 、 蚀 性 气 体 , 建 改 造 以 及 油 藏 生 产 规 律 等 腐 扩 多 项 因 素 , 要 在 生 产 中 发 展 不 断 完 善 , 外 , 保 需 此 为 证 安 全 连 续 生 产 , 要 对 连 接 集 输 系 统 中 重 要 组 成 需 部 分 的 最 短 径 路 管 线 布 置 方 案 进 行 调 整 , 期 形 成 以
远 , 场 管 理 中 多 采 取 合 流 进 站 办 法 维 持 生 产 , 璃 现 玻 管 计量仅 能把 握合 流井 产量 , 法 进行 分产 。 无
功图法油井计量技术
功图法油井计量技术概况功图法油井计量技术功图法量油技术开发背景长庆油田油井单井计量以双容积单量为主,双容积单井计量系统组成及地面流程复杂,控制部分易损坏,故障率高,电磁执行机构漏失严重,计量误差较大,且地面流程一次性投资大,维护困难,又不能实现计量数据远传和实时检测,人为影响因素多。
功图法量油技术开发背景2000年以来,长庆油田相继开发的一些小区块或出油点,地理位置较为偏远,油井分散、数量少、产量低.部分区块含水较高。
若按常规模式建立完善的地面流程会造成亏损经营。
为了降低投资、节约成本,提高油田管理水平,2000年,长庆油田公司油气工艺技术研院与西安威正电子科技有限公司联合提出了一种采用“功图法”计量单井产量的计算方式和测试方法,研制开发了一套基于这种方法的综合测试系统和相应的配套计量软件。
经过不断地研究和实践,该技术目前已在全油田共建数据处理点100多个,管理油井4000多口,在油田生产中发挥着重要作用。
功图法油井计量技术目录一、功图法油井计量技术理论研究二、功图法油井计量系统研制三、油田应用情况功图法油井计量技术地面示功图建立定向井条件下油管、抽油杆、液体三维力学、数学模型结合油井液体性质、抽油机型号、冲程、冲次、杆柱组合等主要参数泵功图采用多边形逼近法和矢量特征法进行分析和故障识别泵有效冲程结合油层物性及生产参数油井产液量功图法油井计量系统技术原理图全天候采集井口位移与载荷数据㈠基本原理功图法量油技术是依据抽油机井深井泵工作状态与油井产液量变化关系,把定向井有杆泵抽油系统视为一个复杂的振动系统(三维振动系统:包含抽油杆、油管和液柱三个振动子系统),该系统在一定的边界条件和一定的初始条件(如周期条件)下,对外部激励(地面功图)产生响应(泵功图)。
一、功图法油井计量技术理论研究功图法油井计量技术抽油杆连接条件连接条件油管液柱连接条件地面功图泵功图地面折算有效排量泵功图识别模块有杆泵抽油系统建立定向井有杆泵抽油系统的力学、数学模型,该模型能计算出给定系统在不同井口示功图激励下的泵功图响应,对此泵功图进行分析,确定泵的有效冲程,进而求出地面折算有效排量。
用示功图计算抽油机井井口产液量方法研究
用示功图计算抽油机井井口产液量方法研究一、本文概述本文旨在探讨和研究利用示功图计算抽油机井井口产液量的方法。
随着石油工业的发展,抽油机井作为重要的石油开采设备,其运行状态的监测和产液量的准确计量对于油田的开发与管理具有至关重要的意义。
示功图作为一种反映抽油机工作状态的图形化工具,能够直观地展示抽油机的工作过程和性能参数,因此,研究如何利用示功图计算抽油机井井口产液量具有重要的实践价值和理论意义。
本文将首先介绍抽油机井的工作原理和示功图的基本原理,为后续的研究提供理论基础。
然后,详细阐述利用示功图计算抽油机井井口产液量的方法,包括相关的数学模型、计算步骤和注意事项。
在此基础上,通过案例分析,验证所提方法的可行性和有效性。
总结研究成果,指出存在的问题和未来的研究方向,为石油工业的可持续发展提供有益参考。
本文的研究方法结合了理论与实践,旨在提高抽油机井井口产液量的计算精度和效率,为油田的日常管理和决策提供有力支持。
本文的研究也有助于推动石油工业技术的进步,促进我国石油工业的健康发展。
二、示功图基本原理示功图是一种用于描述抽油机井工作状态的重要工具,它反映了抽油机在一个完整冲程中,驴头悬点载荷随位移变化的封闭曲线。
示功图的基本原理基于抽油机的工作过程,即抽油泵在上下冲程中的液体吸入、压缩和排出过程。
在抽油机工作过程中,驴头悬点的载荷会随着抽油泵的工作状态而变化。
在抽油泵吸入液体时,由于液柱的重力作用,悬点载荷会减小;而在压缩和排出液体时,由于液柱的压缩和排出阻力,悬点载荷会增大。
这种载荷的变化会被示功图记录下来,形成一条封闭的曲线。
示功图的形状和大小可以反映抽油机井的工作状态。
例如,示功图的面积可以表示抽油泵在一个冲程中所做的功,从而反映出泵的效率和能耗情况。
示功图还可以用于计算抽油机井的井口产液量。
在计算井口产液量时,我们需要根据示功图中的数据,结合抽油泵的几何尺寸和流体的物理性质,进行一系列的计算和推导。
示功图在油井生产中的应用分析及研究
示功图在油井生产中的应用分析及研究作者:张宪昊来源:《科学与财富》2018年第28期摘要:文章首先对示功图的基本分析方法进行简要介绍,在此基础上对油井生产中示功图的应用进行论述。
期望通过本文的研究能够对油井生产效率的提升有所帮助。
关键词:示功图;油井生产;应用1示功图的基本分析方法示功图是一种能够反映深井泵工作状态优劣,由专门仪器测出,并绘制在坐标图上,被封闭线段围成的面积表示往复运动中抽油机所做功的图纸。
理论示功图是较为规则的平行四边形,而实测示功图由于受到各种因素的影响,如砂、蜡、气以及粘度等等,致使图形的变化相对比较复杂,并呈现出各不相同的情况。
所以为对油井抽油机的生产情况进行正确分析,需要对油井的静态及动态资料以及相关采油设备的运行状态进行全面地了解和掌握,在此基础上,结合示功图的变化,找出油井存在的主要问题,采取有效的措施,对问题进行处理,以此来提升油井的产量并增大泵效。
在油井实际生产中,由于受到各种因素的影响,使得实测的示功图图形各不相同,为进行准确分析,可将图形划分为四块,通过对比的方法,找出其中存在的问题。
对于正常的示功图而言,分割后的四块图形应当是完整无缺的,上下的负荷线与基线基本上处于平行的状态,并且增载与卸载两条线也处于平衡,斜率一致。
存在惯性影响的正常图形的上下负荷线与基线不平行,两者之间有一个夹角,图形是以顺时针的方向转一个角度,交角与冲刺的幅度成正比关系,即冲次越大,夹角越大。
2油井生产中示功图的应用2.1示功图的原理示功图的四块能够对不同的问题进行分析,下面按照四块图形所处的方位进行具体介绍。
右上角的图形可用于分析光杆在上死点时活塞与工作筒之间的协调配合情况,同时,还能反映出游动凡尔的开启与固定凡尔的关闭情况,如果右上角的图形有缺失,则可判断活塞从工作筒中拔出,存在比较严重的漏失现象,若是图形中多出一块,则表明在临近上死点时,存在碰挂的问题;右下角图形的主要作用是对泵充满程度及气体影响情况进行分析,当右上与右下角的图形中全都多出一块,可判定衬套的上部存在过紧的问题,若是少一块,则表明泵未充满,可能是由于供液不足或是受到气体的影响所致;左上角的图形可用于游动凡尔问题的分析,当这部分图形缺损时,表明凡尔未能及时关闭,如果图形中多出一块,则可判定为出砂卡泵;左下角的图形可用于分析光杆在下死点位置处出现的问题,如固定凡尔漏失等。
功图法在油田开发中的应用
功图法在油田开发中的应用【摘要】通过对“功图法”计量监测系统原理、组成、功能的描述以及对其在白豹油田的应用评价,证明“功图法”计量监测系统测试的油井产液量值与实际单量值基本接近,比较能够反映油井的实际产液能力,满足油井计量的精度要求,为今后油田油井功图法计量系统的推广提供了保证。
【关键词】功图法;事故罐计量;计量监测系统1.概述随着计算机技术、电子测试技术的不断发展,自动测试技术已日趋完善。
油井“功图法”监测系统有三个等级的方案可供选择,分别是便携式抽油井单井测试计量系统、移动存储式油井自动监测计量系统和无线传输式油井自动监测计量系统。
针对长庆油田的特点,使用低成本投入、高可靠性和易维护、可拓展的抽油机“功图法”单井计量自动监测系统,替代并简化了计量流程,降低了产建投入和运行成本。
功图法计量系统是用于全天候实时测试抽油机示功图参数的无人值守自动监测系统。
由一个数据处理点(中央处理单元)和多个数据采集点(井口监测单元)组成,数据处理点与数据采集点间的数据通讯根据白豹油田的地形地貌特征选用移动存储方式来实现。
2.系统原理2.1 固定式载荷传感器技术原理为了便于安装,载荷传感器设计为开口形式,如图1所示。
在两个对称的不锈钢弹性元件表面分别贴了两个应变计,如图2。
其中R1和R3这两个应变计的敏感栅方向与载荷方向平行,R2和R4与载荷方向垂直。
其中R2和R4这两个应变计用于消除横向效应,并用于温度补偿。
把这四个应变计接成如图3的惠斯顿电桥,则经放大后的载荷信号正比于载荷大小,也就是说测到该信号的电压值就得到载荷值。
2.2 加速度计式位移传感器技术原理本系统方案应用加速度传感器实现游梁角度测量,进而换算为光杆位移,如图4。
在图4中,L为前臂长度,R为驴头弧面半径。
驴头弧面的圆弧运动变为悬点的直线运动。
设直线运动的位移用y(t)表示,y0为初始位移,α0为驴头弧面半径初始角度(此时游梁为水平位置,即游梁倾角为0°,若t时刻游梁倾角为α(t)单位为rad),则y(t)=R(α(t)+α0)+y0设到达下死点时游梁角度为α1,则下死点位移y1=R(α1+α0)+y0那么相对于下死点的相对位移为y’(t)=y(t)—y1=R[α(t)—α1]设上死点游梁角度为α2,则冲程为s=R(α2—α1)所以R=s/(α2—α1)那么t时刻的相对位移为y’(t)=s[α(t)—α1]/(α2—α1)在一个冲次之内测到相对位移和载荷即得到光杆示功图。
功图法油井计量技术
功图法油井计量技术概况功图法油井计量技术功图法量油技术开发背景长庆油田油井单井计量以双容积单量为主,双容积单井计量系统组成及地面流程复杂,控制部分易损坏,故障率高,电磁执行机构漏失严重,计量误差较大,且地面流程一次性投资大,维护困难,又不能实现计量数据远传和实时检测,人为影响因素多。
功图法量油技术开发背景2000年以来,长庆油田相继开发的一些小区块或出油点,地理位置较为偏远,油井分散、数量少、产量低.部分区块含水较高。
若按常规模式建立完善的地面流程会造成亏损经营。
为了降低投资、节约成本,提高油田管理水平,2000年,长庆油田公司油气工艺技术研院与西安威正电子科技有限公司联合提出了一种采用“功图法”计量单井产量的计算方式和测试方法,研制开发了一套基于这种方法的综合测试系统和相应的配套计量软件。
经过不断地研究和实践,该技术目前已在全油田共建数据处理点100多个,管理油井4000多口,在油田生产中发挥着重要作用。
功图法油井计量技术目录一、功图法油井计量技术理论研究二、功图法油井计量系统研制三、油田应用情况功图法油井计量技术地面示功图 建立定向井条件下油管、抽油杆、液体三维力学、数学模型结合油井液体性质、抽油机型号、冲程、冲次、杆柱组合等主要参数泵功图采用多边形逼近法和矢量特征法进行分析和故障识别泵有效冲程结合油层物性及生产参数油井产液量功图法油井计量系统技术原理图全天候采集井口位移与载荷数据㈠ 基本原理功图法量油技术是依据抽油机井深井泵工作状态与油井产液量变化关系,把定向井有杆泵抽油系统视为一个复杂的振动系统(三维振动系统:包含抽油杆、油管和液柱三个振动子系统),该系统在一定的边界条件和一定的初始条件(如周期条件)下,对外部激励(地面功图)产生响应(泵功图)。
一、功图法油井计量技术理论研究功图法油井计量技术抽油杆连接条件连接条件油管液柱连接条件 地面功图泵功图地面折算有效排量泵功图识别模块有杆泵抽油系统建立定向井有杆泵抽油系统的力学、数学模型,该模型能计算出给定系统在不同井口示功图激励下的泵功图响应,对此泵功图进行分析,确定泵的有效冲程,进而求出地面折算有效排量。
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Ke r s h g y wod : ih GOR ; i wel me tc a a u e n ; ln c reain e p rc lc re ol l ; r h r me s r me t Noe o rlt x eia u i t o v
目前 , 苏 油 田采 用 的 油 井 计 量 方 法 主 要 有 江 分 离 器 量 油 、 罐 量 油 、 量 计 量 油 等 , 些 计 量 大 流 这
摘要 : 在分析油 井功 图计 量的技 术原理 、 系统组成及 气体对功 图计 量的影响基础上 , 引入 N l orlin经验 曲线 来求 o nC r a o e et 解进入 泵 内的游离气与溶解气的定量关 系, 气体影响进行修 正 , 高了含 气油 井功 图计 量的 准确 性。功 图计 量技 术在 沙埝 对 提 油田进 行 了应用 , 计量结果 的对 比分析表 明, 该技 术能够满足 沙埝 油田油井计量 的需要 。
@ sn p c c n 。 i o e . o ' l
攻关项 目: 中国石油化 工集团公司 “ 井生产信息 无线监测 与综 油
合 分 析 系 统 研 究 ” P9 5 ) ( 0 0 2
・
6 ・ 8
复 杂 油 气 藏
£ , 以 , r 所 公式 ( ) 1 成立 , 足该 式 的 P 满 即是 游 动
图激 励下 的泵 功 图 响应 , 后 对 泵 功 图进 行 定 量 分 然 析, 确定泵 的有 效 冲程 、 满 系数 , 而求 出地 面 折 充 进
展 功 图计 量 现 场 应 用 配 套 技 术 研 究 的 基 础 上 , 开 展 了气 体 对 功 图计 量 的 影 响 研 究 , 在 沙 埝 油 田 并
c mp td b ln c reain e i c lc r e t o e tte ifu n e o a i r vn h c u a y o h rtc at o ue y Noe or lt mp r a u v o c r c h n e c fg s,mp o i g te a c rc fte mei h r o i l
进行 了应 用
算 有效 排量 j 。其技 术 关 键是 泵 功 图特 征 的识 别 、 载荷 特征线 的计 算 、 凡尔 开 闭点 的确定 、 有效 冲程 和
充 满 系数 的计算 。
1 沙埝 油 田油 井 生产 概 况
沙埝 油 田 目前 有 油 井 10 口, 井 5 1 水 3口, 量 计
图 4为 N l oe n多 年 工 作 得 出 的经 验 曲线 : 力 压
公 式 ( ) 征 了泵 筒 内外 的压 力 关 系 。泵 内压 1表
力 可 以这 样 理解 : 固定 凡 尔 打 开 时泵 简 内压 力 等 当
于沉 没压 力 P , 动 凡 尔 打 开 时泵 筒 内压 力 为 泵 排 ,游 … 口压力 P 。 如 图 2所 示 , 活 塞 下 行 至 示 功 图 D 点 时 , 当 游
活塞 向下 运 动 , 由于 泵 筒 内存 在着 一 定 体 积 的游 离 气 , 内气 体 被压 缩 , 内压 力 逐 渐 升 高 , 成 游 动 泵 泵 造 凡 尔 打开 滞后 , 图计 量产 液量 误差 加大 。 功
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, J .: 以 一
赵
’
Ⅵ
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I
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关键词 : 气油比 高 油井 功 图计 量 N l orl i o nC r a o 验 曲线 e e t n经 中 图分 类 号 :E 3 . T 311 文献 标 识 码 : A
Ap l a i n su y o r h r a u e n e h o o y i p i to t d f me i c a tme s r me tt c n lg n c t
凡尔 打开 ( 关 闭 ) 临界 点 。 或 的
逞
柩
图 2 示 功 图示 意
位移 / m
公式( ) 示 P 和 P I表 具 有 如 图 3所 示 的斜 线 关系。
图 1 沙 2 5井地 面 究
从功 图 上分 析 , 气体 影 响时 , 有 在下 冲程 过程 中
站l 6座 , 联合 站 1座 , 目前 日产 液 1 2 . t 1 油 3 1, 0 3产
收 稿 日期 :0 1 5— 4; 回 日期 :0 1— 6— 7 2 1 —0 0 改 2 1 0 0
30 , 合 含 水 6 .% , 均 油 气 比 7 , 气 比 ≥ 1t综 88 平 9油
定 凡尔 打开 , 在 到 B 的过 程 中 , 塞 传 给 泵 内 的 活
的体 积系数 , B 为对 应横 坐 标 压 力值 下 的原 油体 积
系数 。 因此 , 由求 出的沉 没压 力 P , 通过 图 版 叮在 曲
线 上 找 出对 应 的 ( ) ( 一1 , 一 口井 而 言 , B 一1 / B )对
B 可 由原 油物性 得 到 , 而可 求得 B 。 此 在压 力 进
r s lso a u e n aa i dc td t a h e h oo a e h a u e n e ur me t fS a in Oi ed. eu t fme s rme td t n iae h tt e tc n lg c n me tt e me s r me tr q ie ns o h n a l l y i f
为确 定 气 体 对 功 图 计 量 影 响 的 程 度 , 用 了 引 N l o ea o oe C r l i n r t n相关 经验 曲线 J 根 据泵 内外 压 力 ,
变 化关 系来 确 定游 离气 与溶 解气 问的定 量关 系 。其 基本 思路 是 : 利用 N ln多 年研 究形 成 的 N lnC r o e o o— e rlt n经 验 曲线 来 求 解 进 入 泵 内 的游 离气 与 溶 解 e i ao 气 , 基础 是 首先 要取 得泵 内压 力 。 其
hg a ih g s—t o—olrto olil i ai i ed f
LiXi g, a g Xi n l S u Ru n W n a gi h i n,
( o 1Ol rdci ln o a guO le o p n ,1 P C,in d ,ins 2 2 5 N . iPo utnPa tfJ n s i l C m ay SNO E Jag uJagu2 5 6 ) o i i f d
a d t e ifu n e o a n is me s r me t te q a ttt e r lto ffe a n is le a n p mp c a e s n h n e c fg s o t a u e n ,h u niai eain o r e g s a d ds ov d g si u h mb r i l v
与原 油体 积系 数 、 力溶 解气 比之问 的关 系 , 压 以此 曲
线 来 推算 S …和气 油 比。 左 图中 , 坐标 为压 力 与泡 点压力 的比值 , 横 纵坐
标为 ( )( )其 中 B B 一1 / B 一1 , 为泡 点 压 力 下原 油
动凡 尔打 开 , 内液体 流人 抽油 泵 上方 油管 中 , 时 泵 此 活塞 下方 泵 内压力 为 P , 过 程一 直 维 持 到 下 死 点 此 点 , 游动 凡尔 关 闭瞬 间 ( 在 A点处 ) 活 塞 下方 泵 内 , 力仍 为 P 随 着 活 塞 向上 行 , 活塞 下 方 泵 内压 力 逐 步减 小 , 当变 到 B点 时 , 泵 内压 力 减 小 到 P ( 其 固
10有 2 口井 , 气 比 ≥2 0有 1 0 9 油 0 2口井 , 井 最 大 单 油气 比为 5 3 8 。从 井 口功 图监 测 情 况 看 , 分 井 气 部 体影 响较 为 明显 。
作者简介 : 李兴( 94 ) 硕士 , 17一 , 高级 工程师 , 主要从事采 油技 现
术 管 理 与 研 究 工 作 。 电话 :5 4—87 3 8 , —ma :x 1 .st O1 6656E i l3 2 j li y
Absr c : h a i fa ay i gte tc nc lp icp e o rt h r me s rme tfr0lwel .y tm o o e t ta t On t eb sso n lzn h e h ia rn il fmei c at a u e n o i ls s se c mp n n s
第 4卷第 3期
复杂油气藏 C m lxH doab nR sro s o pe y rcro eevi r
21 0 1年 9月
功 图计 量 技 术在 高气 油 比油 田的应 用研 究
李 兴, 汪祥林 , 束 睿
( 国石 化 江 苏 油 田分 公 司 试 采一 厂 , 苏 江都 2 56 ) 中 江 22 5
的油 井诊 断 技 术 已 广 泛 应 用 于 各 油 田 的 生 产 管 理
中 , 为 一 种 油井 计 量 手 段 , 国 内部 分 油 田进 行 作 在
了现 场试 验 和 应 用 。近 年 来 , 苏 油 田在 开 江
测示 功 图为边 界条 件 , 算 出给 定 系 统在 井 口示 功 计
2 油井 功 图计 量 原 理
如 图 1所 示 , 油井 功 图计 量是 通 过 建立 油 井 有
杆泵 抽油 系统 的动 力 学 和运 动 学 模 型 J 以井 口实 ,
方式存在工艺 流程 复杂 、 置 多 、 资成 本高 、 装 投 劳 动 强 度 大 、 率 低 等 问题 。示 功 图 作 为 一 项 成 熟 效
根据 泵 的工作 原 理 , 游 动 凡 尔 打开 ( 在 或关 闭 )