功图量油技术概要

1、功图量油技术概要主要内容一. 油田现有的量油技术二. 功图量油法及原理三. 功图量油的开展历程四. 功图量油最新进展及应用现状五. 功图量油的缺乏之处一. 油田现有量油技术1.目前国内各油田采用的油井计量方法主要有： (1).玻璃管量油 (2).翻斗量油 (3).三相别离计量 现有方法的缺乏：以上方法普遍存在应用装置多，工艺流程复杂，难以适应地面系统简化优化的要求.2. 量油技术的最新进展： 目前油田量油技术最新的技术是基于地面示功图和泵的示功图以及故障诊断技术开展而来的功图量油法来获取油井产量以及进展油井工况分析。 通过功图量油法和计算机技术、通信技术的结合实现了油水井远程监测、液量自动计量

2、及分析，进步了油田自动化管理程度，降低了产能建立投入和运行本钱，实现了进步油井系统效率的目的。 功图量油技术最早可以追溯到上世纪80年代初提出的简单的用功图计算产液量的方法。在随后的几十年，功图量油经历了从“拉线法处理功图面积求产到“有效冲程求产的过程，理论技术也从定性逐渐开展到定量，最终开展到目前的以油井工况诊断为根底，结合泵漏失、泵充满程度、气体影响等因素的“综合诊断油井计量技术。二. 功图量油的原理2.功图量油的原理： 将油井有杆泵抽油系统视为一个复杂的振动系统，该系统包含抽油杆，油管和井液三个振动子系统.在一定边界条件和一定的初始条件下，对外部鼓励地面示功图产生的响应泵的示功图。 通过

3、建立油井有杆泵抽油系统的力学数学模型波动方程，计算出给定系统在不同井口示功图鼓励下的泵功图响应，然后对此泵示功图进展定量分析，判断游动阀、固定阀开闭点的位置，确定泵的有效冲程，充满系数，气体影响等参数，计算泵的排液量，进而求出地面折算的有效排量。其流程图如下所示：地面功图及地面生产数据有杆抽油系统动力学模型井下泵功图泵功图定量处理柱塞有效冲程，井下排量折算井口出液量 示功图是由载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。表示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面示功图或光杆示功图。 典型示功图是指某一因素的影响十清楚显，其形状代表了该因素影响下的根本特征的示功图。虽然实际情况下，有多种因素影响示功

4、图的形状，但总有其主要因素。所以，示功图的形状也就反映着主要因素影响下的特征。常见的典型示功图如下所示：图2.考虑惯性和振动后的理论示功图图4.泵的吸入部分漏失图1.静载理论示功图图3.气体影响的理论示功图 利用示功图在不同因素影响下表现出来的特征可以来进展产量计算和故障分析。不过地面示功图因为夹杂了很多影响因素，如杆柱弹性和液体影响，这些都严重影响了分析的准确性。而泵功图那么很大程度上减少了这些因素的影响，增加了分析和计算的准确程度。图5.泵的排出部分漏失图6.充不满影响3.1 地面示功图的获取 通过在光杆上安装载荷位移传感器，测量光杆载荷变化及抽油机运行周期变化情况，经过信号转换即可测出抽

5、油机的地面示功图。3.2 泵功图的获取： 对地面示功图消除抽油杆柱的变形、杆柱的粘滞力、振动和惯性等的影响得到形状简单又能真实反映泵的工作状波动方程进展求解。 （1）t时刻光杆x截面的位移；等效阻尼系数；抽油杆的平均速度。 方程1即为吉布思建立的一维带阻尼的振动方程。该方程可通过傅里叶级数展开或有限差分的方法进展求解。以所测的的地面示功图的数据为边界条件，所得结果可以得到任一截面的动载荷以及泵的示功图。泵的典型示功图如下所示：（a）正常示功图（b）油管未锚定（c）气体影响（d）供液不足 （e）排出部分漏失（f）吸入部分漏失3.3 产量的计算 由泵功图可得到柱塞冲程和有效排出冲程，从而可以计算出

6、泵的排量及油井产量。其关键是准确判定阀的开启点和闭合点，判断阀的开启点和闭合点后就很容易得到柱塞的有效冲程 。然后根据如下公式计算即可得到泵的产液量，然后折算成井口产液量。抽油机的冲次，min-1；柱塞的横截面积，m2；柱塞有效冲程，m；泵的日产液量，m3 ；其中：抽油泵在一个抽汲周期内的漏失量，m3/次井口产量的折算：其中： 混合物体积系数。 反映混合物在抽油泵排出压力条件下体积与其对应的地面体积之间的关系，设一个抽汲周期内抽油泵除去漏失量后的井下排液体积为 ，及其对应的地面体积为 ，则体积系数 。因此要计算实际产液量需解决的三个问题是（1）计算柱塞的有效冲程（2）计算抽油泵的漏失量（3）泵

7、排出压力下的混合物体积系数。三. 功图量油的开展历程 功图量油技术在近来的几十年里是一个不断开展的过程，在功图处理和液量计算方面发生了质和量的变化，主要经历了以下五种方法。 “拉线法、“面积法等已经被消费实际淘汰，功图诊断与液量计算相结合的“综合诊断法油井计量技术目前在新疆油田、大庆油田、延长油田、大港油田等得到逐渐得到应用，获得了很好的经济效益。 随着计算机技术和通信技术的开展，结合采油工程和测试技术已经产生了基于功图量油法的油井自动监测与工况分析的一整套系统。 基于功图量油的油井自动监测与工况分析系统抽油机井的井口数据采集综合自动监测系统抽油机的工况分析数据远程传输技术系统组成四. 功图量

8、油的最新进展及应用现状1.功图量油的最新进展 目前国内功图量油的最新产品是北京雅丹石油技术开发开发研制的YD油井远程监控液量自动计量及分析优化系统。 1.系统组成 系统的主要组成如以以下图所示：宏观控制图工况监控子系统数据采集远程控制远程视频监测子系统网络浏览子系统产液量计算数据分析产液量分析压力分析泵效分析系统效率分析载荷分析计量、分析优化子系统工况分析优化设计可以通过各种传感器得到，传感器都很易得到可以使用电子摄像头实现计算的核心局部，通过计算有效冲程模块以及漏失量实现对参数分析，为工况分析做准备判断泵是否正常工作，以便及时作出调整根据现有工作状况进展进一步优化 一口油井安装一台RTU和多

9、种传感器，包括载荷传感器、位移传感器、扭矩载荷传感器、转速传感器、温度传感器、压力传感器、电流传感器等。它们均与油井RTU相连，对油井进展控制和采集各传感器的数据，并回发给主机。通过计算机上安装的远程监控软件，与油田公司控制计算机相连，既可以调取油田公司计算机的历史数据，也可以直接发出指令，对油井进展实时测量控制，得到现场数据在计算效劳器上进展分析处理，采集的实时数据和分析结果在受权的计算机上可以打印和阅读。2. 系统的功能1油井工况检测功能；2注水井工况检测功能3故障报警和控制保护功能；4数据通讯功能；5数据管理功能；6摄像监视功能；7消费管理及遥控指挥；8油井产量计量功能；9油井消费系统分析与优化决策功能；10网络查询功能。 国内油田中，大港油田较早应用功图量油法进展的产量计量的油田。随后在中原油田，大庆油田，延长油田，新疆油田都有所应用，并获得较好的计量效果，节省了地面建站的投资，获得了很好的经济效益。 长庆油田于2000年开场研究功图量油在低浸透油田的应用，并于2003年在长庆油田四个采油厂分别进展了108井次的现场测试试验。2004年开场在油田全面推广应用，年?功图法油井计量装置?获国家创造专利，且在全油田90多个结合站建立了功图法油井计量系统数据处理点，管理4000余口油井，在油田消费中发挥着重大的作用。 目前提出的计算阻尼系数的方法有很多种，而各种计