[发明专利]一种抽油机井口产液量计量装置及方法

说明书

本发明提供一种抽油机井口产液量计量装置及方法。属于抽油机计量装置技术领域。计量装置包括单片机、单流阀、时间测量模块、远程通讯模块、位移传感器。单流阀安装在抽油机井口，时间测量模块用于采集单流阀的开启时间，远程通讯模块用于将开启时间发送给单片机，位移传感器用于采集上冲程的工作时间，单片机用于计算产液量。计量方法具体为：时间测量模块采集安装在抽油机井口的单流阀的开启时间，安装在抽油机主管道上的位移传感器采集上冲程的工作时间，单片机利用单流阀的开启时间、上冲程的工作时间及抽油机井下泵的基础数据计算产液量。本发明实现了井口产液量的实时连续计量，并且可以记录每一冲程的抽油机井口产液量。

技术领域

本发明涉及抽油机计量装置技术领域，具体涉及一种抽油机井口产液量计量装置及方法。

背景技术

抽油机井单井的井口计量技术是一个行业难题，由于产出液为油气水三相混合物，其中产出气的存在形式为游离气和溶解气，气体体积随压力变化明显，是体积计量方式的难解之处，而重量法计量无法实现连续，质量法计量装置成本较高无法实现单井配套。在抽油机井智能控制技术配套过程中，对于低产井井口计量成为必要的技术，但因其只关注井口产液量的相对变化而对绝对误差要求不高。

目前，国内油田随着地面流程的简化，地面集输多采用油井串联流程，单井产液量井口无计量设备，大部分油田推广应用功图法计量技术进行抽油机井的单井计量，该项技术目前针对产液量高于一定范围正常功图的计算结果计量准确性较高，对于低产液量和特殊工况示功图计算产量与真实产量误差较大，计量结果还受到传感器信号漂移、数据传输丢点等影响，不能保证低产、漏出及特殊工况井口计量精度的需要。

发明内容

本发明的目的在于通过集成一种单流阀开启时间记录技术，结合含气液体在不同压力条件下的体积修正，实现了井口产液量的实时连续计量，并且可以记录每一冲程的抽油机井产液量，并进行设定时间范围内的曲线绘制，可用于智能控制设备的配套和油井供液能力及举升系统工况的实时跟踪配套。

具体的技术方案为：

一种抽油机井口产液量计量装置，包括单片机、单流阀、时间测量模块、远程通讯模块、位移传感器，所述单流阀安装在抽油机井口管线上，所述时间测量模块用于采集单流阀的开启时间，所述远程通讯模块用于将开启时间发送给单片机，所述位移传感器安装在抽油机的悬绳器上，用于采集上冲程的工作时间，所述单片机利用单流阀的开启时间、上冲程的工作时间及抽油机井下泵的基础数据计算产液量。

进一步的，所述抽油机井口产液量计量装置还包括压力传感器，压力传感器数量为两个，安装在单流阀的两侧。

另一方面，本发明公开了抽油机井口产液量计量方法，所述方法具体为：

时间测量模块采集安装在抽油机井口的单流阀的开启时间，安装在抽油机主管道上的位移传感器采集上冲程的工作时间，单片机利用单流阀的开启时间、上冲程的工作时间及抽油机井下泵的基础数据计算产液量。

进一步的，所述方法中产液量的计算公式为：

其中：Q——日产液量(m³)

S——冲程(m)

N——冲次(次/分钟)

d——泵径(m)

η——泵排液系数(％)

进一步的，所述方法中计算产液量后进行含气混合液体体积修正，含气混合液体体积修正具体为：在实验室通过调整不同的气体含量制作梯度压力条件下的含气混合液体积修正系数表，通过单流阀两侧安装的压力传感器采集通过单流阀的含气混合液的压力数值，单片机对采集的压力数值根据气体体积修正系数表用插值法对产液量进行修正，具体参见表1。