[发明专利]一种基于油井示功图的能量计算动液面方法

说明书

本发明属于油田数字化及采油工艺技术领域，具体涉及一种基于油井示功图的能量计算动液面方法。本发明通过油井有杆抽油功图系统获取数据而得到油井示功图、计算得到油井泵功图、求取泵有效冲程、计算泵功图面积、计算得到油井动液面参数值及将得到的油井动液面参数值用于油田生产的指导六个步骤，在油井示功图的基础上得到了动液面参数值，达到了指导生产，降本增效的目的。

技术领域

本发明属于油田数字化及采油工艺技术领域，具体涉及一种有杆抽油示功图获取系统及计算动液面方法。

背景技术

追求产量和综合效率最大化是油田开发的终极目标，而地层的供液能力将是制约实现这一目标的根本因素，所以了解掌握地层供液能力并加以科学地利用，就成为油田开发管理活动中不可回避的课题。而油井动液面是反应地层供液能力的重要指标，是进行机采井设计的重要依据。因此，及时准确地获得动液面将是非常重要和有意义的

长久以来，抽油机井环空动液面都是使用回声仪测试的，测试方法是人工定期进行操作，使用的设备比较危险、笨重，而且也很难长时间连续测试。目前所采用的动液面测试仪器由于受油井套管环空内死油环、井下狗腿等因素的影响，造成测试分析结果与实际液面情况不符，目前也有使用其他测量方法(诸如电动气枪、电动氮气瓶)，但因工艺结构复杂，成本较高，使用周期短，因此推广起来比较困难。所以有必要寻求新的动液面获取方法，以实现油田开发降本增效之目的。

发明内容

本发明提供了一种有杆抽油示功图获取系统及计算动液面方法，目的在于通过采集功图数据，结合已有分析结果，基于油井示功图的能量法计算动液面方法，以达到指导生产，降本增效的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于油井示功图的能量计算动液面方法，包括如下步骤，

步骤一：通过油井有杆抽油功图系统获取数据，得到油井示功图；

步骤二：建立数学模型，并通过建立的数学模型及步骤一得到的油井示功图中参数，计算得到油井泵功图；

步骤三：利用步骤二得到的油井泵功图中参数数据，求取泵有效冲程；

步骤四：计算泵功图面积；

步骤五：通过步骤四计算得到的泵功图面积，计算得到油井动液面参数值；

步骤六：将得到的油井动液面参数值，用于油田生产的指导。

所述的步骤一中建立数学模型并通过建立的数学模型计算得到油井泵功图的方法如下：

第一步：建立有杆泵采油系统的故障诊断简化模型；

设抽油杆柱的位移s向下为正，向上为负；抽油杆柱的轴力F拉为正，压为负；把整个抽油杆柱分为M个单元，对每个单元做如下的等效处理：去掉单元的弯曲刚度，将单元的质量集中到单元一端的结点上，形成多个集中质量m_i，各个集中质量之间用拉压刚度为k_i的弹簧来代替，其影响等效成阻尼系数为c_i的阻尼器，设抽油杆和油管之间的摩擦系数为μ_i；

拉压刚度为k_i的弹簧两端的作用力都为F_i-1；集中质量m_i两端的位移都为s_i，于是有：

m_i＝q_riL_i (1)

式中：

q_ri为第i个单元的单长杆重，kg/m；

L_i为第i个单元的长度，m；