[发明专利]一种优化调整油井产液量的系统及方法

权利要求书

1.一种优化调整油井产液量的系统，其特征在于，包括载荷传感器(1)、位移传感器(2)、电缆线(3)、井口采集器(4)、井场主RTU、井组天线、主站中心接收天线、中心控制器以及站内计算机；载荷传感器(1)安装在抽油机井口悬绳器上，位移传感器(2)安装在抽油机游梁下方；载荷传感器(1)和位移传感器(2)通过电缆线与井口采集器(4)连接；载荷传感器(1)和位移传感器(2)与井场主RTU通过无线通讯传递信息，并通过井组天线与站点传递信息；主站中心接收天线接收来自井场主RTU传递的信号，并发送给中心控制器，将接收到的信号转换为数字信号传至站内计算机。

2.根据权利要求1所述的优化调整油井产液量的系统，其特征在于，位移传感器(3)为用于采集抽油杆位移数据的角位移传感器。

3.一种优化调整油井产液量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过安装于井口悬绳器上的载荷传感器采集抽油杆载荷电信号，得到载荷与时间曲线；通过安装于游梁下方的位移传感器采集抽油杆位移电信号，得到位移与时间曲线；利用抽油杆载荷和位移与时间的变化规律得到光杆示功图；

2)通过光杆示功图转求解泵功图，首先建立抽油杆、油管有限元模型和液柱差分计算模型，然后迭代求解出深井泵口处载荷和抽油杆载荷和位移与时间的关系图，得到泵功图；

3)载荷和位移电信号通过电缆线(3)传至井口采集器，各油井数据再通过井口采集器上传至井场主RTU，再通过井组天线，将采集数据以波的形式传至主站中心接收天线进行数据接收；

4)通过数据处理单元的中心控制器将接收到的信号转换为数字信号传至站内计算机；建立以客户机/服务器结构为主、浏览器/服务器结构为辅的系统网络结构，站内计算机安装示功图实时计算油井产液量软件、产液量优化软件，通过实时采集的功图数据计算产液量，利用一个井组两口井的注水见效后的累计产液量求解两口井的产量之比，对井组进行产液优化。

4.根据权利要求3所述的优化调整油井产液量的方法，其特征在于，步骤4)中的具体方法如下：

由达西定律计算出单井的产出量：

q＝K(AΔp/μL)(1)

其中，A为水驱前缘流过的截面积，m²；K为渗透率，μm²；Δp为生产压差，MPa；μ为地下原油粘度，mPa·s；L为注采井距，m；

进而得出水驱前缘的推进流速：

v＝q/A＝K(Δp/μL) (2)

对于某一油田来说，油井见注入水时间和见效时间成正比：

t1t2=t1′t2′=L1/v1L2/v2=L1L2v2v1---(3)]]>

其中，t₁、t₂分别为同一井组中两口油井的见效时间，d；t₁′、t₂′分别为同一井组中两口井见注入水时间，d；；L₁、L₂分别为同一井组中两口井与注水井间的距离，m；v₁、v₂分别为水驱前缘的推进流速，m/d；

将(1)式和(2)式带入(3)得：

q1q2=L1L2h1h2t2t1---(4)]]>

其中，q₁、q₂分别为同一井组中两口油井见注水时来自注水井方向的平均产量，m³/d；h₁、h₂为分别为同一井组中两口井的有效厚度，m；

对某一油井来说，在地层压力保持稳定的情况下，若储集层属性没有发生重大变化或受到严重污染，油井见水前，其任意方向上的供给量占该井的产量比例是不变的，即Q/q为常数；

设β₁＝Q₁/q₁，β₂＝Q₂/q₂，则：

β1β2=Q1Q2q2q1---(5)]]>

其中，Q₁、Q₂为分别为同一井组中两口油井见注水时全井的平均产量，m³/d；

将(4)式带入(5)，并转换得：

t1t2=L1L2β1β2h1h2Q2Q1=αβQ2Q1---(6)]]>

式中，——常数，井距系数；——常数，两油井间非均质系数；β₁、β₂分别为常数，代表两口井供给量与产量的比值；

根据动态分析，可知同一井组中两油井的见效时间分别为t₁＝t₀₁、t₂＝t₀₂，从注水井开始注水到油井见效的这段时间的平均产量分别为Q₀₁、Q₀₂，即Q₁＝Q₀₁、Q₂＝Q₀₂，因此能够求出两油井的井间关系系数β值为：

β=1αt1t2Q1Q2=1αt01t02Q01Q02---(7)]]>

其中，——常数，井距系数；

当两油井同时见注入水时，则：

t′₁/t′₂＝αβ(Q₂/Q₁)＝1

Q₂/Q₁＝αβ(8)

其中，t′₁、t′₂分别为同一井组中两口井见注入水时间，d，且t′₁＝t′₂；

由(8)式能够确定出每个井组中使得任意两油井同时见注入水时所需要的产量比。