油井功图法自动计量与监测技术(培训)
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
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。
油井全年计量培训计划
油井全年计量培训计划一、引言随着石油工业的不断发展，油井的测井技术也在不断提升。
为了提高油井测井工程师的专业素养和技术水平，公司制定了全年计量培训计划，旨在加强员工的技能培训和知识更新，提升员工的工作质量和水平。
本培训计划以满足公司发展需求、提升员工技能为宗旨，结合公司实际情况，制定了详细的培训内容和计划安排。
二、培训内容1. 测井基础知识培训本阶段主要包括测井基本概念、测井工具和测井方法等方面的培训，旨在提高员工的测井基础知识水平，为后续深入培训打下基础。
2. 测井工具使用培训本阶段主要包括各种常用测井工具的使用方法、操作技巧和注意事项等方面的培训，包括测井设备的使用、维护和保养等内容。
3. 测井数据解释培训本阶段主要包括测井数据的解释原理、解释方法和解释工具等方面的培训，旨在提高员工对测井数据的解释能力。
4. 测井案例分析培训本阶段主要包括测井案例的分析方法、案例分析技巧和案例解决思路等方面的培训，旨在提高员工的实际应用能力。
5. 测井技术新进展培训本阶段主要包括测井技术新进展的学习和了解，旨在让员工跟上行业发展的最新进展，提高员工的学习和创新能力。
三、培训形式1. 线上课程培训使用网络课程平台，开设测井基础知识、测井工具使用、测井数据解释等相关课程，员工根据自身情况自主学习。
2. 线下集中培训每季度组织一次线下集中培训，由公司邀请专业测井技术人员和学者授课。
通过现场实际操作，让员工掌握测井工具的使用技巧和操作要点。
四、培训计划1. 阶段一：测井基础知识培训时间：1个月内容：根据员工基础情况，制定测井基础知识课程，包括测井基本概念、测井工具和测井方法等方面的培训。
2. 阶段二：测井工具使用培训时间：2个月内容：员工集中学习各种常用测井工具的使用方法、操作技巧和注意事项，通过理论学习和实际操作相结合的方式提高员工技能水平。
3. 阶段三：测井数据解释培训时间：2个月内容：员工学习测井数据的解释原理、解释方法和解释工具等方面的培训，提高员工对测井数据的解释能力。
油井产量计量的功图法技术及误差分析
于是 油井 产量 为 ： ＝ ｑ ｑ Ｋ
式 中， 一 油 井 产量 ， ／ ； ９ ｍ３ ｄ
一
算 ， 以定 量分 析抽 油机 井 的产量 同时仪器 还 能测 可 量 油井 液 面 、 电压 、 电机 电流等 参数 。 仪 器参 数如 下 ： 冲程 ：～ ｍ；精度 ：％； ０８ １ 载荷 ：５ ｋ ９ ｋ ５ ｋ 种 ；精度 ：％； １０ Ｎ，０ Ｎ，０ Ｎ ３ １
井 区的 ２ ４口油井 现场试 验 。试验 ２ ４口生 产油 井 的
测试液 量 与 同期单 Ｎ ￣Ｎ （ 量箱 和 双容 积） 对 比， ｃ 单 相
其测 试结 果 为： 试相 对偏 差 范 围在一 ．３ １ １ ／， 测 ０８ ～ ． ｍ３ ０ ｄ
图 １ 功 图法 计 量 油 井产 量流 程 图
双容 积
杨 ３ ＇ ４ ２ ０ － ６－８ ６ １ ｏ ３ － ０ １
１７ ０ ．３ １７ ０ ，８
－
０４ ．９
７ ７ ： ２
单 量 箱
３ ３
３ ６
２１
０ ３ － －２
Ｏ２ ．２ ０２ ．７
－ －
１ ；１ ５６ ｌ１ ４１ ０
３７ ． ２
单 量 箱 单 量 箱
单 量 箱
６Ｏ ｉ
３５ ： ５０ ． ３０ ． ５０源自． ３０ ． ３０ ， ２５ ． ４５ ．
２ 仪 器 性 能
（ ） 油机 井光杆 示 功 图的 自动连续 测试 ： 根 １抽 可 据 测试 要求 ． 意设置 光 杆示功 图 的测试 起始 时 间 、 任
终 止 时间和测 试 间隔 ． 进行 自动连续 测试
油井功图法自动计量与监测技术研究
计量 流程 、 降低建 设 投 资成 本 、 足 油 田经济 高 效 满
开发 的需要 ， 长庆 油 田近几 年 开发并 逐步 推广 功 图 法油井 自动计 量 与 监 测 系 统［ ］ １ 。笔 者 就 该 系 统 的实现 方法 作简要 分析 。
同时， 考虑 到地层 特性 等 因素造成 “ 泵功 图” 计
算排 量与 地 面产 液量 的体 积差异 ， 可采 用在某 一 区
块选 取一 些油井 进行 测试 ， 然后 经对 比分析得 出这
个 区块对 功 图计 算 的结果进 行修 正 。
３ ２ 有 效 冲 程 识 别 ．
代 数据采 集 、 网络传 输 、 算 机 处 理 等高 新 技 术 的 计
关 键 词 ｉ功图法； 泵功 图； 有效冲程 ； 自动计 量与检测
中 图分 类 号 ｌＴ ２ ４ Ｐ ７
文 献标 识码 ： Ｂ
文 章 编 号 ：１０ — ３ ４ ２ ０ ） ２ ０ ６ — ３ ０７ ７ ２ （ ０ ８ ０ — ０ ５ ０
１ 引 言
在考察 油井单 位 时间 的产量 、 跟踪 地下 油藏 区 块 的动态情 况 、 评价 和 预 测 油井 区块 的开 发 潜 力 、 总体分 析和 把握 油 田公 司 的全局产 能情 况等方 面 ，
２ 系 统 理 论 概 述 功 图计 量 是 一 种 不 建 计 量 站 工 艺 装 置 的单 井 计
图 １ 理 论 流 程
量方 式 ， 即在反映 抽油 井有 杆泵 工况 示 功 图的基 础
上， 建立 抽油系统 的力 学 、 数学 模 型及 算法 ， 计算 泵
功 图响应 ， 采用矢 量 特征 法对泵 功 图进 行分 析及 并 故 障识别 ， 确定泵 的有效 冲程 ， 出井 口产液排量 。 得 油井 产 液 量 的 自动计 量 和工 况 监测 是 利 用现
计量油井产量的功图法技术
计量油井产量的功图法技术
张兴华;王俊奇;高志光;郑欣
【期刊名称】《石油地质与工程》
【年(卷),期】2005(019)005
【摘要】针对油田采用双容积单量计量法存在的不足,采用井口传感器记录抽油杆载荷与位移随时间变化的数据信息,确定出泵的有效冲程,再由固化在仪器内的数学模型求得油井产量.该计量技术通过长庆油田17口井的实际应用,取得了较好的效果,平均误差6.37%,满足了油田产建规模不断扩大而带来的油井产量计量技术要求,且简化了地面流程,降低了投资成本.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】张兴华;王俊奇;高志光;郑欣
【作者单位】西南石油学院,四川,成都,610500;长庆油田油气工艺技术研究院;长庆石油勘探局培训中心;西安长庆科技工程有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE837
【相关文献】
1.功图法油井计量技术在安塞油田XN区的应用 [J], 李翠平;李堪运;管令;吕旭;梁栋斌
2.油井产量计量的功图法技术及误差分析 [J], 王俊奇;祁凤鸾;徐永高
3.油井产量计量功图法技术的开发与应用 [J], 高志光
4.功图法在油井产量计量中的应用研究 [J], 杨伟
5.华北油田采研院功图法计量技术探索计量简化 [J], 汤惠敏;刘亚静
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油井计量原理及功图分析(1)
油井产液量计量原理目前，我厂已经在40多口抽油井、自喷井以及注水井上推广应用了微功耗无线变送器油水井井口自动计量装置，应用范围涉及6个采油队。
这套系统最基本的求产原理、示功图以及泵功图的定性分析有必要向各采油队技术人员做如下介绍，希望能对各位分析油井的生产状况起到作用。
(一)游梁式抽油机井功图法求产原理抽油井示功图的纵坐标为光杆（露出地面，通过悬绳器与驴头连接的第一根光滑的抽油杆）在抽油过程中受力的载荷坐标，横坐标为抽油杆上、下行程时的位移坐标。
抽油机驴头所悬拄的悬绳器承受光杆和井下全部抽油杆柱，并带动最下部有杆泵的柱塞作上、下运动，即一个周期。
相应地可画出一个载荷与位移的函数关系曲线，即示功图。
抽油井生产情况千变万化，井下泵况相当复杂，只有通过自动量油技术或动力仪、诊断仪测得反映有杆泵工作状况的示功图，只有掌握了诊断技术，才能分析和管理好抽油井。
采油二厂管辖的油田抽油机井目前已经有30多口井采用了“功图法”自动计量，相比较采用分离器求产，由于受各种因素影响求产波动较大，而且求产时间较长，不利于快速、准确、及时掌握油井生产动态，直接关系到油田的稳产，流量计或分离器的检修，也大量增加油气操作成本；以往在油田产量紧张时，大多是技术人员通过繁重的油水井大调查工作来摸清所辖井的生产情况，费时费力，其中个别油井因工程技术人员水平差异而无法进行定论，不但增加了井下作业工作量，也存在一定程度的误诊，漏诊，给油田生产造成极大不便。
通过示功图求产可以解决常期困绕油田的各类机采井求产、诊断和综合评判中存在的问题，在一定程度上不仅解决油井的求产困难，而且减轻采油工作者劳动强度。
自动计量系统油井产量提供了一个快速、准确测算方法，使决策部门能够对我厂所辖油井实现宏观上的控制和决策。
1.理论示功图特征分析在实际的示功图分析工作中，为便于分析常常要拿理论示功图与实测示功图进行对比，从中分析该油井的工作状况。
下面就先来了解一下理论示功图的绘制和解释。
【精品课件】油井功图法自动计量与监测技术培训
第一部分 监测系统简介
三、系统主要功能
① 实时数据采集与远程工况监测。 ② 实时故障报警：遥测系统故障，抽油机停机、井场停电 等故障报警提示。 ③ 远程控制：抽油机的自动间抽、启动/停止（在部分装有 扩展功能的油井）。 ④ 功图计量及油井工况诊断。 ⑤ 自动生成报表。 ⑥ 历史数据查询、网络数据浏览等。
打 印 示 功 图 数 据 ， 根 据 示 功
第二部分 计量软件简介
示功图管理器
第二部分 计量软件简介
抽油机分析器
对数据库中各种型号的抽油机运动分析（计算悬点 位移、速度、加速度），利用示功图数据得到悬点载荷、 抽油机当前平衡状况，并给出最佳的调整方法。
油井计量分析器
该模块是本套软件的核心模块，可以对一个或一批 示功图进行计量分析。
目录
第一部分 监测系统简介 第二部分 计量系统简介 第三部分 参数录入规范 第四部分 影响计量结果的主要因素 第五部分 系统常见问题及故障判断与处理
第一部分 监测系统简介
长庆油田以丛式井组为主。为简化流程、减少 计量管线、降低建设投资，满足低渗透油田经济高 效的开发要求，采用适宜的计量方式，对搞准区块、 井组和单井产量及降低产建投资，具有十分重要的 意义。
第二部分 计量软件简介
第二部分 计量软件简介
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
① 数据采集点：主要由安装在抽油机井口的负荷传感器、
油井功图法自动计量与监测技术培训共57页文档
对 采 集 数 据 进 行 计
实 时 监 测 、 显 示
参量每
数 。
分 析
口 井
，示
同功
时图
，
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
目录
第一部分 监测系统简介 第二部分 计量系统简介 第三部分 参数录入规范 第四部分 影响计量结果的主要因素 第五部分 系统常见问题及故障判断与处理
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第一部分 监测系统简介
长庆油田以丛式井组为主。为简化流程、减少 计量管线、降低建设投资，满足低渗透油田经济高 效的开发要求，采用适宜的计量方式，对搞准区块、 井组和单井产量及降低产建投资，具有十分重要的 意义。
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第一部分 监测系统简介
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
地面功图
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，
有杆泵抽油系统
进而求出地面折算有效
排量。
连接条件
抽油杆
油管
连接条件
液柱
连接条件
泵功图
泵功图识别模块
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第一部分 监测系统简介
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第一部分 监测系统简介
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第一部分 监测系统简介
三、系统主要功能
① 实时数据采集与远程工况监测。 ② 实时故障报警：遥测系统故障，抽油机停机、井场停电 等故障报警提示。 ③ 远程控制：抽油机的自动间抽、启动/停止（在部分装有 扩展功能的油井）。 ④ 功图计量及油井工况诊断。 ⑤ 自动生成报表。 ⑥ 历史数据查询、网络数据浏览等。
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。
油井计量原理及功图分析(I)
油井产液量计量原理目前，我厂已经在40多口抽油井、自喷井以及注水井上推广应用了微功耗无线变送器油水井井口自动计量装置，应用范围涉及6个采油队。
这套系统最基本的求产原理、示功图以及泵功图的定性分析有必要向各采油队技术人员做如下介绍，希望能对各位分析油井的生产状况起到作用。
(一)游梁式抽油机井功图法求产原理抽油井示功图的纵坐标为光杆（露出地面，通过悬绳器与驴头连接的第一根光滑的抽油杆）在抽油过程中受力的载荷坐标，横坐标为抽油杆上、下行程时的位移坐标。
抽油机驴头所悬拄的悬绳器承受光杆和井下全部抽油杆柱，并带动最下部有杆泵的柱塞作上、下运动，即一个周期。
相应地可画出一个载荷与位移的函数关系曲线，即示功图。
抽油井生产情况千变万化，井下泵况相当复杂，只有通过自动量油技术或动力仪、诊断仪测得反映有杆泵工作状况的示功图，只有掌握了诊断技术，才能分析和管理好抽油井。
采油二厂管辖的油田抽油机井目前已经有30多口井采用了“功图法”自动计量，相比较采用分离器求产，由于受各种因素影响求产波动较大，而且求产时间较长，不利于快速、准确、及时掌握油井生产动态，直接关系到油田的稳产，流量计或分离器的检修，也大量增加油气操作成本；以往在油田产量紧张时，大多是技术人员通过繁重的油水井大调查工作来摸清所辖井的生产情况，费时费力，其中个别油井因工程技术人员水平差异而无法进行定论，不但增加了井下作业工作量，也存在一定程度的误诊，漏诊，给油田生产造成极大不便。
通过示功图求产可以解决常期困绕油田的各类机采井求产、诊断和综合评判中存在的问题，在一定程度上不仅解决油井的求产困难，而且减轻采油工作者劳动强度。
自动计量系统油井产量提供了一个快速、准确测算方法，使决策部门能够对我厂所辖油井实现宏观上的控制和决策。
1.理论示功图特征分析在实际的示功图分析工作中，为便于分析常常要拿理论示功图与实测示功图进行对比，从中分析该油井的工作状况。
下面就先来了解一下理论示功图的绘制和解释。
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
油井计量培训计划
油井计量培训计划一、培训目标本次油井计量培训旨在提高油田工作人员的计量技能和知识水平，使其能够熟练掌握油井计量的基本操作和相关知识，提高工作效率和生产质量。
二、培训时间和地点培训时间：2023年5月20日-5月25日培训地点：油田公司会议室三、培训内容1. 油井计量基础知识(1) 油井计量的概念和意义(2) 油井计量的基本要求(3) 油井计量的单位和换算2. 油井计量设备和工具的使用(1) 流量计的使用和维护(2) 压力表的使用和校准(3) 温度计的使用和保养(4) 计量管的安装和操作3. 油井计量数据的采集和处理(1) 油井计量数据的采集方法(2) 油井计量数据的处理和分析(3) 油井计量数据的记录和报表编制4. 油井计量现场操作技能(1) 油井计量的现场操作流程(2) 油井计量设备的安装和拆卸(3) 油井计量现场常见问题的解决方法5. 安全意识和操作规范(1) 油井计量操作的安全注意事项(2) 油井计量操作的规范要求(3) 油井计量操作的事故应急处理6. 油井计量技能考核(1) 模拟实操考试(2) 知识答题考核四、培训方法1. 课堂教学培训老师通过讲解和演示的方式，向学员传授油井计量的基础理论知识和操作技能。
2. 实操训练培训老师带领学员到油田现场进行实际操作，指导学员掌握油井计量的现场操作技能。
3. 考核评估培训结束后，对学员进行模拟实操考试和知识答题考核，以评估学员的学习成果和培训效果。
五、培训师资本次培训邀请公司内具有丰富油井计量经验的技术人员担任培训讲师，确保培训内容的专业性和可操作性。
六、培训对象本次培训针对公司内从事油井计量工作的技术人员和操作人员，共计100人。
七、培训后续培训结束后，公司将组织学员进行一定期限的实际操作训练，以巩固和深化学员的油井计量技能。
八、培训费用本次培训由公司承担全部费用，学员无需缴纳任何培训费用。
九、培训成效评估公司将对学员进行培训成效评估，定期调查学员对培训效果的反馈，以不断改进培训方案和提高培训质量。
油田计量培训计划
油田计量培训计划一、培训目的及培训对象油田计量是油田生产管理的重要组成部分，计量准确与否直接关系到油田的经济效益。
对于计量工作人员来说，需要掌握一定的专业知识和技能，以确保计量工作的准确性和高效性。
因此，制定一套系统的油田计量培训计划是非常必要的。
本次计划的培训对象为油田内的计量工作人员，包括计量工程师、计量技术人员等。
培训的主要目的是全面提高计量工作人员的专业知识和技能，使其具备独立开展计量工作的能力。
二、培训内容1. 油田计量理论知识- 计量的定义与重要性- 计量单位与换算- 计量法规政策及标准2. 油田计量工程技术- 测量工具和设备的使用与维护- 测量方法和技术- 计量仪表的运行与维护3. 油田计量管理- 计量计划的编制与执行- 计量数据的采集与分析- 计量工作的质量控制4. 油田计量安全- 计量工作中的安全规范- 突发事件处理与救援5. 油田计量软件应用- 计量数据管理软件的使用- 数据分析与报表生成三、培训方式本次培训采用线下教学和实践相结合的形式。
1. 线下教学- 专家讲解：邀请油田计量领域的专家进行授课，介绍最新的计量理论和技术；- 经验分享：邀请有丰富计量工作经验的人员进行案例分享，以便学员学习他们的实际操作经验；- 计量法规政策解读：请相关政府部门相关人员对计量法规政策进行解释。
2. 实践操作- 实验课：对测量工具和设备的使用进行操作实验，让学员亲自操作，提高技能；- 实地考察：安排到油田现场进行实地考察和实践操作，深入了解计量工作的实际情况。
四、培训方法1. 课堂讲授：通过专家的讲解，向学员介绍计量的基础理论知识和最新技术；2. 研讨交流：安排学员进行讨论和交流，促使他们学习彼此的经验和技巧；3. 实践操作：通过实验课和实地考察，让学员亲自动手操作，提高技术；4. 考核评估：安排考核评估环节，检验学员的学习成果。
五、培训周期本次培训计划为期一个月，分为两个阶段：第一阶段：15天的理论培训，包括课堂讲授和研讨交流；第二阶段：15天的实践操作，包括实验课和实地考察。
示功图分析专题讲座培训课件61页
CD斜线。它表示光杆上载荷减少的过程。称为减载线。
PB
C
下载荷线
A
DS
S活
λ
S光
当弹性变形完毕，活塞开始下行，液体就通过游 动凡尔向活塞以上转移，此过程中，光杆所受的 载荷不变，于是画出直线DA，简称下载荷线。
PB
C
理论示功图
A
DS
S活
λ
S光
这四条线连在一起，即为理论示功图。
下面演示一下理论示功图的形成过程
S活
λ
S光
光杆下行结束又立即转入上行
PB
C
理论示功图
A
DS
S活
λ
S光
于是画成一个封闭的曲线，即为示功图。
（二）泵的工作原理
安装在井下，用抽油杆带动柱塞在泵筒中 上下往复运动，将井下液体抽汲到地面的泵， 又称抽油泵。主要由泵筒、柱塞、进油阀（又 称固定阀）和出油阀（又称游动阀）组成。
泵的工作原理：
光杆示功图的物理意义：光杆载荷随位移的变化所 构成的封闭曲线图。
功 图 测 点
二、理论示功图
在实际工作中是以实测地面示功图作为分析有杆 泵工作状况的主要依据。由于抽油井的情况较为复杂， 在生产过程中，有杆泵将受到制造质量、安装质量， 以及砂、蜡、水、气、稠油和腐蚀等多种因素的影响， 所以，实测示功图有时奇形怪状各不相同。为了能正 确分析和解释示功图，常常需要以绘制理论示功图为 基础。
用的距离，亦可理解为光杆作功。 图：记录光杆作功的图形。
一、名词解释
示功图：表示光杆上、下行往复运动时，作用在 光杆上的上、下冲力及作用距离所形成的 封闭图形。
其中 上冲力—抽油机提拉光杆载荷向上运动的力 下冲力—抽油杆柱自重及负载拉动光杆向下运动的力
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。
油井功图法自动计量与监测系统实现
因素造成 “ 泵功 图”计算排量与地面产液量的体积 果 ，因为这 时泵 的工况可能是油杆柱断脱等故障状
差异 ， 可采用在某一 区块选取一些井进行油井测试 ，
然后通过对 比分析 ，对功图计算 的结果进行修正。
２２ 泵 有 效 冲程 的识 别 ．
了一 个新 的途 径 。
关 键 词 油 井 自动 计 量 与 检 测 功 图 法 泵 有 效 冲 程
在考察 油井单位 时间 的产量 、跟踪地下油藏 区 块 的动态情况 、评 价和预测油井 区块 的开发潜 力 、 总体分析和把握油 田公 司 的全局产 能情 况等方 面 ， 单井计量是一个不 可缺少 的技术手段 。为 了简化计 量流程 、降低建设 投资成本 ，满足 油 田经济高效开 发 的需 要 ，国 内油 气 田近 几 年 开 发 并 逐 步 推 广 了功 图法 油 井 自动 计 量 与监 测 系 统 ¨ 。
效 冲程 ，最后根据判断的有效冲程计算产液量 。 ２２１ 泵功 图多边形逼近法 ．． 若泵功图上的两个数据点很接近 ，则删除其 中 个 ；若泵功 图上的几个连续数据 点几乎在 同一条
一
直线上 ， 只保 留第一个数据 点和最后一个数据点 ； 则 将泵功 图上 的所有数据点连接成封闭 曲线 ，若相邻 两 条线 段 的夹 角 接 近 １０ ，则 去 掉 它们 相 交 的数 ８。
２０ 年 ５ ０８ 月
的测量处理 中，首先在井 口测取 杆柱载荷 和位移 与 时间的变化规律 （ 示功图 ）的基 础上 ，分别建立抽
油杆 、油管有 限元模型和液柱差分计算模 型。然后 求 解 出深 井 泵 入 口处 载 荷 和 位移 与 时 间 的关 系 （ 泵
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感器 （m） (1/min) 正常 2.56 5.013 5
泵工作情况 结蜡 上碰、 结蜡严重
不正常 2.57
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第四部分
影响计量结果的主要因素
2）传感器采集载荷值偏大
负荷传感器测试载荷偏大（远超过抽油机额定载荷），也能影
响计算准确性。
西28-04 负荷传感器发生漂移
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第一部分
监测系统简介
建立定向井有杆泵
连接条件
抽油系统的力学、数学
模型，该模型能计算出
抽油杆
地面功图
液柱
油管
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。
技术人员培训
有杆泵抽油系统
连接条件
连接条件
更新；
（3）油管规格一般为2-7/8；
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第三部分
参数录入规范
（4）抽油杆组合的输入
①全井为普通抽油杆时，直接按检泵总结中的组合级
数由上而下，一般按两级或三级组合输入，相同杆径的 抽油杆和扶正杆相连时要输成其总长。 ②当组合中有玻璃钢杆时，要按修井总结如实填写； ③当组合中有HL杆时，考虑到模型的欠缺性，要求按
第一部分
监测系统简介
一、工作原理 油井功图法计量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，即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）。
计量软件 第三方提供软件
油 井 数 据 库 管 理 器
井 身 数 据 管 理 器
示 功 图 管 理 器
抽 油 机 分 析 器
油 井 计 量 分 析 器
各 种 格 式 功 图 导 入
油 井 工 况 实 时 监 测
……
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功图法计量技术授课材料
第二部分
示功图管理器
计量软件简介
图 数 据 生 成 图 形 ， 并 可 保 存 和 打 印 图 形 。
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第二部分
计量软件简介
计量分析软件简介
油井功图法计量技术是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），研究建立定向井有杆泵抽油系统的力学、数学模型及算法， 计算在不同井口示功图激励下的泵功图响应，并采用矢量特征法对泵功图 进行分析及故障进行识别，确定泵的有效冲程，得出地面折算有效排量。 在理论分析的基础上编制了有杆泵抽油系统计量分析软件。软件主要 使用面向对象编程C++ Builder 6语言编写，其中运用了数据库、动画、
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第一部分
监测系统简介
位移传感器 负 荷 传 感 器 数传电台 调制解调 油井工况诊断 产液量计算 工业单片机 电源板 232 通讯口 数据处理平台 监测系统软件 油井计量软件
12 位 A/D 8kB 缓存器 RS485 通讯板
数传电台 调制解调
工 业 单 片 机
数据采集点
计量软件简介
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
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第二部分
计量软件简介 软件功能 结构图
用户登录
主界面 主界面
数传电台
无线天线
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功图法计量技术授课材料
第一部分
监测系统简介
② 数据处理点：是对各数据采集点对象（抽油井）进行信
息交换的平台。采用小型计算机控制，原则上一个数据控制点管理40
口井，一般设置在转油站或联合站。它主要由中心天线、中心控制器
（数据处理器、远距离通讯模块、服务器等）、计算机、系统监测软 件、油井计量分析软件等组成。
多媒体以及OLE（Object
Linking
and
Embedded对象链接和嵌入）自
动化技术及网络等功能。界面友好，易于操作，便于管理。
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第二部分
计量软件简介
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第二部分
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
试不到位移信号或出现测试位移数据与载荷数据不同步。主要原因是
由于位移传感器安装位置偏差所致。
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功图法计量技术授课材料
第四部分
影响计量结果的主要因素
位移传感器安装时霍尔探头与磁钢必须对齐，当在驴头到达下死点时， 二者不能完全接触，必须留有一定间隙（按技术规定）。如没有达到技术 要求则会出现以下现象：
组成和工作原理 各种报表 井液数据库 抽油机数据库 油管数据库 光杆数据库 抽油杆数据库 抽油泵数据库 油井数据库 故障数据库 示功图数据库 本地或远程 数据库服务器 油井工况实时监 据 油压套压数据 油井故障诊断 系统效率分析 行为预测与工况仿真 井身曲线数据 光杆示功图数据 电动机电参数数 有杆泵抽油系统设计 分析结果 井身数据管理器 示功图管理器 油井数据管理器 常用计算
附加功能
抽油机分析器
油井计量分析器
在线帮助
扩展功能
软件结构示意图
各种测试工具和手段
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第二部分
计量软件简介
油井产液量计算
根据泵的有效冲程计算产液量，则油井井口产液量：
qg 1131 d 2 Se n / B1
式中：d—泵径, Se—有效冲程， n—冲次， B1—原油体积系数。
效的开发要求，采用适宜的计量方式，对搞准区块、
井组和单井产量及降低产建投资，具有十分重要的
意义。
功图法油井自动计量与监测技术是从示功图有 效冲程的确定为突破点，依据示功图理论和泵功图 工况识别及诊断理论技术的研究和应用效果，提出 的一种利用地面示功图计算分析单井产液量的计算
方法。
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功图法计量技术授课材料
可 导 入 、 打 印 示 功 图 数 据 ， 根 据 示 功
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功图法计量技术授课材料
第二部分
计量软件简介
抽油机分析器
对数据库中各种型号的抽油机运动分析（计算悬点 位移、速度、加速度），利用示功图数据得到悬点载荷、 抽油机当前平衡状况，并给出最佳的调整方法。
油井计量分析器
该模块是本套软件的核心模块，可以对一个或一批 示功图进行计量分析。
第四部分
影响计量结果的主要因素
⑶ RTU控制终端
RTU模块（即远程控制终端），是系统硬件最主要的部分，RTU 提供了多个与现场测试端的接口，采集各类数据，并进行转换存储 在临时寄存器当中，当RTU存储出现问题时，造成数据存储不上，或 存储错误的现象导致无法准确计产。当RTU出现故障时，最直接的判 断方法是监测软件巡检界面油井显示黄色。
泵功图
泵功图识别模块
地面折算有效排量
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第一部分
监测系统简介
二、系统组成
① 数据采集点：主要由安装在抽油机井口的负荷传感器、 位移传感器、数据采集控制器、数据处理模块、通讯模块等 组成。
数据传输天线 位移传感 器
数据采集控制器
负荷传感 器
技术人员培训
功图法计量技术授课材料
第一部分
相同杆径的钢杆输入，钢级输为D级；
④组合中若泵上有一根8m长的φ 19mm抽油杆，应将其 长度加在φ 19mm抽油杆中； ⑤确保杆型、级别、长度等参数输入正确；
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第三部分
参数录入规范
（三）其它数据
（1）冲程
要求冲程初始化，即按实测示功图的冲程在计量软 件中输入。 （2）开井时率 要求开井时率在批量计量生成的报表中按实际开井
时间如实反映，对时率不全的井在报表备注栏中注明停
井原因。
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第四部分
影响计量结果的主要因素
㈠ 硬件部分 1、硬件及元器件的影响 ⑴ 负荷传感器发生损坏及漂移
由于受外界环境影响，传感器一直处于工作状态，加之负荷传感
器易发生损坏及漂移，造成采集功图失真，影响计量精度。 ① 传感器漂移 1）传感器采集载荷值偏小 如大水坑油田d12-10井2003年10月25日传感器漂移后计算产液量
为15.65 m3/d；经标定后，计算产液量为18.14 m3/d。可见，负荷
传感器发生漂移将会影响油井计量的准确性。
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第四部分
影响计量结果的主要因素
负荷传感器漂移引起的示功图变化
负荷传感器漂移引起的计算结果变化表
负荷传 冲程
冲次
泵有效冲程 地面折算有效排量 大罐计量液 (m) 2.207 1.917 (m3/d) 18.141 17.2 15.651 量(m3/d)
① 间隙过大信号接收不到，间隙过小易使探头或磁钢损坏。
② 如在驴头下死点时传感器探头与磁钢未对齐，将造成测试示功图 位移数据与载荷数据不同步。
③ 位移传感器工作不正常时，可利用油井计量软件观察采集示功图
形状，判断位移传感器是否正常工作。
西27-43位移传感器安装位置歪
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功图法计量技术授课材料
第三部分
参数录入规范