[发明专利]电功图计算油井产液量方法

说明书

本发明提供一种电功图计算油井产液量方法，该电功图计算油井产液量方法包括：步骤1，获取有效的抽油机井电功图；步骤2，采用小波变换信号分离算法对抽油机井电功图进行数据时域分析；步骤3，结合抽油机悬点的运动学分析计算柱塞有效冲程；步骤4，计算产液量。该电功图计算油井产液量方法采用电功图数据计算产液量，数据采集准确，操作简单，应用小波变换信号分离算法分析电功图，通过电功图判断识别柱塞碰液面位置，确定柱塞有效冲程，提高有效行程测量精度，从而提高产液量计算精度。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种电功图计算油井产液量方法。

背景技术

随着油田开发的深入，越来越需要自动化程度高、实时性强的油井产量计量技术。原有的油井产量计量主要是将每口井的油输送到计量站进行集中计量，应用装置多，工艺流程复杂，投资大，不能适应油田的数字化、信息化和自动化等方面的要求。近些年，随着示功图计算油井产量技术的进一步发展，逐步得到了应用，功图量油技术是通过有杆抽油系统动力学模型将地面示功图转换为井下泵功图，从而确定柱塞有效冲程来折算井口产液量。在现场应用过程中也暴露出以下问题：一是受粘度、泵挂深度、气液比影响，功图量液方式计量误差大；二是示功图测试传感器长时间运行发生漂移，可靠性差，影响工况信息采集的准确性，从而影响计量精度。为此我们发明了一种新的电功图计算油井产液量方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过电功图判断识别柱塞碰液面位置，确定柱塞有效冲程，提高有效行程测量精度，从而提高产液量计算精度的电功图计算油井产液量方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：电功图计算油井产液量方法，该电功图计算油井产液量方法包括：步骤1，获取有效的抽油机井电功图；步骤2，采用小波变换信号分离算法对抽油机井电功图进行数据时域分析；步骤3，结合抽油机悬点的运动学分析计算柱塞有效冲程；步骤4，计算产液量。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，实时采集电机的电流、电压参数，并采用概率矩阵分解滤波算法对数据奇异值进行预处理，抑制或消除噪声，获取有效的抽油机井电功图。

步骤2包括：

a，对抽油机井电功图并进行归一化处理得到归一化后的原始信号电功图；

b，应用小波变换信号分离算法进行电功图数据分析处理，将原始信号电功图进行多阶小波信号分离，分离成低频信号和中高频信号，获取多阶小波信号分离后包含抽油杆振动信号的低频信号图和多阶小波信号分离后抽油杆振动信号图；

c，分析抽油杆振动信号的低频信号图和抽油杆振动信号图，获得有效排液过程所占的时间和下行程过程所占的时间。

在步骤b中，将原始信号电功图通过一阶小波信号分离，得到一阶低频信号和一阶中高频信号，再将一阶低频信号进行小波信号分离，得到二阶低频信号和二阶中高频信号，再将二阶低频信号进行小波信号分离，得到三阶低频信号和三阶中高频信号，分析三阶中高频信号中振动幅值，结合抽油杆固有特性，获取多阶小波信号分离后包含抽油杆振动信号的低频信号图和多阶小波信号分离后抽油杆振动信号图。

在步骤3中，电功图一个周期T的计算公式如下：

T＝Ki (1)

式中，K为一个周期的采样点数，i为采样间隔，现场应用的电参数采集模块的采样间隔为0.2s；

假定曲柄匀速转动后，曲柄转动一周抽油机完成一个冲次，即：

式中：w为曲柄的角速度；

游梁式抽油机四连杆机构的几何关系为：