安塞油田采油井光杆载荷和动液面的关系研究

控 。 Ｈ前 油 ＿ Ｊ 丰 动液 面 测试 仍 采 用 人 ］ 一 测 试 、 汁算 、
录取 和分 析 ，２次／ ｍｏ ｎ的液 面测 试 不 能 满 足 技 术
人员 分析 判 断 ｆ 『 Ｉ １ 井足 否 生 产 正 常 的要 求 ．油 井 采 油 时 牢低 ；另外 ，人 Ｔ测 试存 在较 大 的安 全 风最 大和 最 小 载 荷 变 化
２ ｒ ｌ ， 红 色Ｉ ｔ ｔ Ｉ 线为 ｌ 载 衙 及 最 大 载 衙 ，脏 色 『 ｝ ｆ １ 线 为 下 载 衙 及 最 小 载 衙
２ 油 井 数 字 化 载 荷 和 液 面 之 问 关 系
： ｈ ｈ ￣ Ｊ Ｌ 曲柄 往 复 运 动 带 动 抽 油 杆 上 下 运 动 ，
当抽 油 杆上 行 时 ，游 动 阀关 闭 ，固 定 阀开 启 ，
活 塞上 的 液 柱 载 荷 全 程 加 载 到 抽 油 杆柱 上 ，使 得 杆 柱上 的 每一 点 均 承 受 到 相 等 的 因液 柱 而 产 生 的 拉 应 力 。同 时 ，作 用 在 活 塞 底 部 上 的 沉 没 压 力 是 南套 管 内的压 力 （ 套压为 ０ ） 和环 形空 间 内 的液 柱
关 键 词 ：光 杆 裁 荷 ；动 液 面 ：液 面 监 控 ：智 能 化
安塞油 『 Ｉ ］ 经 建成 数 字 化 油 田，可 通 过 采 油 ） ｔ 开 发动 态 监控 系统 埘 油 ＿ 片生 产］ 况 进 行 实 时 监
并将 陔载 荷 转 换 为 ４～ ２ ０ ｍ Ａ 的输 ｆ ｆ ｜ 信 号 。 在 数 字 化 平 台上 ，通 过 信 号传 输 系 统 ，采 集 采油 井 裁荷 值 ，实 现油 井功 图实 时在线 监控 。
工艺技术与试验
Ｔ ＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＥＳ＆ Ｔ ＥＳ Ｔ 安塞 油 田采油 井光 杆载 荷和 动液 面 的关 系研 究— — 万文 杰 等
安 塞 油 田采 油 井 光杆 载 荷 和 动 液 面 的 关 系研 究
万文杰 ，李 元 ，曾 江 ，杜 昊
（ 中 闲 石 油 长庆 ｊ ｆ Ｉ Ｉ 田分 公 司第 一 采 油 厂 ） 摘 要 ：安 塞 油 田数 字 化 油 田 的 建 成 ， 实现 了对 采 油 井 示 功 图和 光 杆 栽 荷 的 实 时 监 控 和 采 集 ． 在 运 用 油 井 数 字
化 功 图 和 载荷 曲 线 中发 现 ，油 井 光 杆 载 荷 的 变化 与 动 液 面 变化 有 一 定 的 对 应 关 系 根 据 油 井光 杆 载 荷 变化 计 算 油 井动 液 面 ， 建 立 油 井数 字化 液 面 监控 程 序 ； 同时 结 合 油 井 井 筒 工 况 的 实时 采 集 ，有 效 判 断 油 井 井 筒 是 否 生 产
图１ 采 油 井 有 线 载 荷 传 感器
ｌ采油井 杆载荷 的实时 采集
目前安塞油 …采油 井井 口光杆处 都 已安 装 用于 测 试抽 油杆所受 压 力的有线 载荷采集 装置 （ 图１ ） ’
目前 在 数 字 化 平 台上 １次／ １ Ｏ ｍ ｉ ｎ采 集 油 井 载 荷 ，可 采集 到油 井每 个 时 刻 的 最 大 、最 小 载荷 值 ， 形 成连续 的变化 曲线 （ 罔２ ） 。 、
ｌ ｌ ４ 越 低渗透油气 【 ｌ １ Ｌ Ｊ Ｉ １ ⅥＰ ｅ ｒ ｍ ａ ｈ ｉ ｜ ｉ ｔ ｙ ‘ ＆Ｇ ａ ｓ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ
＿
不 断交 替 关闭和 顶 开 ，井 内 液体 不断 进 人 作 简 ，
工艺技术与试验
安塞 油 田采油 井 光杆载 荷和 动液 面 的关 系研 究—— 万 文杰等 ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＥＳ＆ ＴＥＳ Ｔ
压力作用 在 同定 阀上 ，与抽油杆载荷无 关。 沉没 压 力计算公 式 ：
ｆ＝Ｆ 液＝ Ｐ 液ｇ （ ｈ ｌ —ｈ ） ＂ ｒ ｒ Ｄ ／ ４ （ １ ）
式中 ｐ 液 — — 油井 产液 的密度 ，ｋ ｓ ／ ｍ ；
ｈ ， —— 油 井漏 失后液 面 ，ｍ； ＾ —— 油井正 常液 面 ，ｍ；
资 料 录 入 繁琐 ，人 员配 置 多 ，增 大 了 油 田生 产 运行 成本 、通 过 分 析 油 井 载 荷 和 动 液 面 之 间 的对 关系 ，实 现 数 字 化 动液 面 测 试 ，对 液 面 进 行 实 时 监控 ，及 时 发现 并解 决 油 井 井 筒 问题 ，提 高 油
井采 ｝ ｆ Ｉ １ 时 术 ，降 低操作 成 本。
＿
ｒ Ｅ常 。及 时 发现 问题 油 井 ，保 障 油 田 正 常 生 产 该 项 技 术 的 应 用 ， 为 后 期 利 用 油 井 数 字化 液 面 监控 系 统 代 替 人
工测 试 提 供 了理 论依 据 ， 减轻 了劳 动 力 ，可 实现 油 井 基 础 资 料 录取 的 智 能化 提 升 油 田 生 产 效 率
压力 产生 。
Ｄ —— 抽 油泵直 径 ，ｍ。 当活 塞上 行 时 ，动液 面 上 升 ，沉 没 压力 变 大 ， 活塞 所受 拉应 力减 小 ．上 载 荷 下 降 。如 图 ３所 示 ， 杏 ｌ ７ 一ｌ 井上 载荷 明显 下 降 ，进 行液 面 测试 后 ，液 面上 升 ３ １ ６ ｍ。证 明该井在正 常生产 中，载荷 变化 受 动液 面变化影 响较 大。根据杏 １ ７ — １ 井漏失前后 动液 面测试 时间点 ，动 液 面上 升产 生 的沉 没 压力根 据 式 （ １ ）进行 计 算 为 ２ ． １ ６ ｋ Ｎ，载荷 变 化差 值 如 图 ３所 示 ．从 曲线 上 直 接 读 取 的前 后 载 荷 值 相 减 为 ２ ． ３ ４ ｋ Ｎ．载 荷变化差值 与沉没压力 比值 为 １ ． ０ ８ 。
从 而 上行 进 入 油 管 ，最 后 达 到地 面 。抽 油 杆 在 上 下 冲 程 运 行 时 受 力 主 要 由杆 柱 和 液 柱 重 力组 成 ， 此外 还包 括 液 体 浮 力 、沉 没 压 力 、井 口 回 压 、振 动 力 、惯 性力 、摩 擦力 、冲击载 荷等 … 。
２ ． １油 井漏 失前后 动液 面上 升和载 荷 的关 系