CN110219639B - 试油抽汲作业的自动计量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及试油试采技术领域，是一种试油抽汲作业的自动计量的方法，包括S1：根据设置的时间段，采集该时间段内各时间点的液面高度，建立基于时间‑液面高度的第一数组，S2:根据各时间点对应的液面高度，以每抽子液体装满计量罐的时间设置为一个叠加周期；S3:对第一数组中的一个叠加周期T内的液面高度进行降噪处理；S4:计算一个叠加周期内液面上涨斜率；S5:判断计量罐的进液时段；S6:求解该一个叠加周期T内的平均综合含水率、液面高度差、每抽子的出液量和每抽子的产油量。本发明实现自动计算每抽子的产量、综合含水，通过判断抽汲作业每抽子的开始时间、结束时间、每抽汲一次液面准确的上升高度数据以及准确的实时含水率数据，有效提高了检测的准确率。

Description

试油抽汲作业的自动计量的方法

技术领域

本发明涉及试油试采技术领域，是一种试油抽汲作业的自动计量的方法。

背景技术

目前，抽汲作井业是非自喷井试油求产的一种方式，目的是通过钢丝举升的方式携带井筒内流体，降低井筒内液柱压力,使井筒内液柱压力低于地层压力。在抽汲过程中由于压力差的作用,地层流体不断进入筒,通过抽子将液体抽至地面试井罐,地面计量后评价地层产液能力。

当前计量方式是：判断抽汲作业每抽子的开始时间、结束时间、每抽汲一次液面准确的上升高度数据以及准确的实时含水率数据，但目前存在问题：

1、液面高度存在误差：不进行抽汲作业时，液面高度应不上升，但是由于仪器本身数据漂移及天气因素(刮风)引起不进行抽汲作业时液面高度上升，软件会判断出现了抽汲，导致数据失真，计算结果错误。

2、综合含水存在误差：不进行抽汲作业时，综合含水应为零，但由于出液管线内存在残液引起不进行抽汲作业时综合含水示数不为零，软件判断失真，计算结果不准。

根据液面高度或综合含水确定抽汲作业每抽子的起、止时间存在一定困难，因此亟需一种在试油抽汲作业中能准确判断每抽子的起始时间并且能够准确计量抽汲作业每抽子的抽出液量(出水量、出油量)及其综合含水方法。

发明内容

本发明提供了一种试油抽汲作业的自动计量的方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有的试油层的计算方式存在费工费时以及单点计量结果误差大的问题。

本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种试油抽汲作业的自动计量的方法，包括以下步骤：

S1：设置自动计量的时间段，采集该时间段内各时间点的计量罐的液面高度，建立基于时间-液面高度的第一数组arr1，记为(№₁₁，t₁₁，h₁₁)、(№₁₂，t₁₂，h₁₂)……(№_1i，t_1i，h_1i)……(№_1n，t_1n，h_1n)，其中，i取值为(1≤i≤n)，№为序号，t为时间，h为液面高度；

S2：根据各时间点对应的计量罐的液面高度变化情况，测量每抽子液体装满计量罐的时间，并设置该时间段为一个叠加周期T；

S3：对第一数组中的一个叠加周期T内的液面高度进行降噪处理：取数组arr1中任意一点(№_1i，t_1i，h_1i)，以一个叠加周期T为步长，分别对一个叠加周期T内各时间点的液面的高度数据进行叠加去噪，形成第二数组arr2，记为(№₂₁，t₂₁，h₂₁)、(№₂₂，t₂₂，h₂₂)……(№_2i，t_2i，h_2i)……(№_2n，t_2n，h_2n)，具体包括：

因降噪后的时间点t_2i与降噪前的时间点t_1i是指同一个时间点，则根据t_2i＝t_1i，该一个叠加周期T内任一时间点降噪后的液面高度h_2i计算公式如下：

其中，n为t_1i-T/8至t_1i+T/8之间对应的时间点的个数；

S4：计算液面上升斜率a_i：以一个叠加周期T为步长，利用最小二乘法，求一个叠加周期T内各时间点的液面上升斜率a_i，根据该一个叠加周期T内各时间点的液面上升斜率a_i的计算结果建立第三数组arr3，记为(№₃₁，t₃₁，a₁)、(№₃₂，t₃₂，a₂)……(№_3i，t_3i，a_i)……(№_3n，t_3n，a_n)，具体包括：

因时间t_3i与时间t_2i是指同一个时间点，则根据t_3i＝t_2i，计算一个叠加周期T内任一时间点的液面上涨斜率a_i，公式如下：

S5：比较数组arr3的各项，根据公式(2)计算a_i-a_i-1，判断计量罐的进液时段；

S51：若a_i-a_i-1＞0，则表示液面高度上涨，流体进入计量罐；

S52：若a_i-a_i-1≤0，则表示液面高度未上涨，无流体进入计量罐；

S6：测量一个叠加周期T内各时间点的实时瞬时含水率P，求解该一个叠加周期T内的平均综合含水率

液面高度差H_gc、每抽子的出液量V_液、每抽子的出水量V_水和每抽子的出油量V_油，具体包括：

当a_i-a_i-1＞0时，标记该时间点i对应的液面上升的起始时间为T_ksi，标记该时间点i对应的液面高度为H_ksi；当a_i-a_i-1≤0时，该时间点i对应的液面上升的结束点时间T_jsi，标记该时间点i的液面高度H_jsi；

求T_ksi至T_jsi时间段内的平均综合含水率

T_ksi至T_jsi时间段内的液面高度差H_gc、每抽子的出液量V_液和每抽子的出油量V_油：

S61：计算T_ksi至T_jsi时间段内的平均综合含水率

公式如下：

其中，n为T_ksi至T_jsi时间段内的时间点的个数，P为T_ksi至T_jsi时间段内的各时间点的实时瞬时含水率；

S62：计算T_ksi至T_jsi时间段的液面高度差，计算公式如下：

H_gc＝H_jsi-H_ksi (4)

S63：计算每抽子的出液量，计算公式如下：

V_液＝H_gc*V_jlg (5)

其中，V_jlg为计量罐的体积系数，根据实际使用的计量罐的大小进行设置；

S64：每抽子的出油量，计算公式如下：

本发明实现自动计算每抽子的产量、综合含水，通过判断抽汲作业每抽子的开始时间、结束时间、每抽汲一次液面准确的上升高度数据以及准确的实时含水率数据。解决了现有的计量检测不准确的问题，有效提高了检测的准确率。

附图说明

附图1为本发明实施例一的方法流程图。

附图2为本发明实施例二的在设定时间段内的液面高度的曲线图。

附图3为本发明实施例二的在设定时间段内的含水率的曲线图。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如附图1所示，一种试油抽汲作业的自动计量的方法，包括以下步骤：

S1：设置自动计量的时间段，采集该时间段内各时间点的计量罐的液面高度，建立基于时间-液面高度的第一数组arr1，记为(№₁₁，t₁₁，h₁₁)、(№₁₂，t₁₂，h₁₂)……(№_1i，t_1i，h_1i)……(№_1n，t_1n，h_1n)，其中，i取值为(1≤i≤n)，№为序号，t为时间，h为液面高度；

S2：根据各时间点对应的计量罐的液面高度变化情况，测量每抽子液体装满计量罐的时间，并设置该时间段为一个叠加周期T；

S3：对第一数组中的一个叠加周期T内的液面高度进行降噪处理：取数组arr1中任意一点(№_1i，t_1i，h_1i)，以一个叠加周期T为步长，分别对一个叠加周期T内各时间点的液面的高度数据进行叠加去噪，形成第二数组arr2，记为(№₂₁，t₂₁，h₂₁)、(№₂₂，t₂₂，h₂₂)……(№_2i，t_2i，h_2i)……(№_2n，t_2n，h_2n)；

S4：计算液面上升斜率a_i：以一个叠加周期T为步长，利用最小二乘法，求一个叠加周期T内各时间点的液面上升斜率a_i，根据该一个叠加周期T内各时间点的液面上升斜率a_i的计算结果建立第三数组arr3，记为(№₃₁，t₃₁，a₁)、(№₃₂，t₃₂，a₂)……(№_3i，t_3i，a_i)……(№_3n，t_3n，a_n)；

S5：根据第三数组arr3，判断计量罐的进液时段；

S6：测量一个叠加周期T内各时间点的实时瞬时含水率P，求解该一个叠加周期T内的平均综合含水率、液面高度差、每抽子的出液量、每抽子的出水量和每抽子的出油量。

本发明实现自动计算每抽子的产量、综合含水，通过判断抽汲作业每抽子的开始时间、结束时间、每抽汲一次液面准确的上升高度数据以及准确的实时含水率数据。解决了现有的计量检测不准确的问题，有效提高了检测的准确率。

可根据实际需要，对上述试油抽汲作业的自动计量的方法作进一步优化或/和改进：

如附图1所示，上述在S3中，因降噪后的时间t_2i与降噪前的时间t_1i是指同一个时间点，根据t_2i＝t_1i，计算一个叠加周期T内任一时间点降噪后的液面高度h_2i，公式如下：

其中，n为t_1i-T/8至t_1i+T/8之间对应的时间点的个数。

如附图1所示，S4中，因时间t_3i与时间t_2i是指同一个时间点，根据t_3i＝t_2i，计算一个叠加周期T内任一时间点的液面上升斜率a_i，公式如下：

如附图1所示，S5中，比较数组arr3的各项，根据公式(2)计算a_i-a_i-1，判断计量罐的进液时段；

S51：若a_i-a_i-1＞0，则表示液面高度上涨，流体进入计量罐；

S52：若a_i-a_i-1≤0，则表示液面高度未上涨，无流体进入计量罐。

如附图1所示，S6中，当a_i-a_i-1＞0时，标记该时间点i对应的液面上升的起始时间为T_ksi，标记该时间点i对应的液面高度为H_ksi；当a_i-a_i-1≤0时，该时间点i对应的液面上升的结束点时间T_jsi，标记该时间点i的液面高度H_jsi；

求T_ksi至T_jsi时间段内的平均综合含水率

T_ksi至T_jsi时间段内的液面高度差H_gc、每抽子的出液量V_液和每抽子的出油量V_油：

S61：计算T_ksi至T_jsi时间段内的平均综合含水率，公式如下：

其中n为T_ksi至T_jsi时间段内的时间点的个数，P为T_ksi至T_jsi时间段内的各时间点的实时瞬时含水率；

S62:计算T_ksi至T_jsi时间段的液面高度差，计算公式如下：

H_gc＝H_jsi-H_ksi (4)

S63：计算每抽子的出液量，计算公式如下：

V_液＝H_gc*V_jlg (5)

其中，V_jlg为计量罐的体积系数，根据实际使用的计量罐的大小进行设置；

S64：每抽子的出油量，计算公式如下：

实施例二：如图2、3、表1、2、3所示，根据表1、表2采集的某XX井的液面高度和实时瞬时含水率，使用上述试油抽汲作业的自动计量的方法，自动计算抽汲作业中每抽汲的出液量、出油量、综合含水等参数。

如附图2、表1所示，在平面十字坐标系中，以t为横坐标，以液面高度h为纵坐标，绘制关于时间-液面高度的曲线。经数据对比可发现，并经多次现场试验证明：当流体进入计量罐时，液面高度上升至装满的时间为2min左右，将该时间段记为一个叠加周期T(常数)。

如附图3、表2所示，在平面十字坐标系中，以t为横坐标，以含水率为纵坐标，绘制关于时间-含水率的曲线；含水率的计算过程是：计量出产出的液体总体积，记为V_总；通过把水和油分离，并分别计量油记为Ⅴ_油，水体积记为，V_水，含水率的计算公式：

含水率＝(Ⅴ_水/V_总)×100％

若含水率为0且同时液面上升，代表抽出液为纯油；含水率不为0且同时液面上升，判断为油水同出；若液面不上升，不论含水率是否为0，都表示没抽汲。

如表3所示，该一个叠加周期内采用实施例一的方法自动计算出的试油抽汲过程的液面高度差、抽出液量、抽出油量、抽出水量、抽前液面高度和抽后的液面高度。

以上技术特征构成了本发明的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

表1某xx井在设定时间内现场采集的数据表一

表2某xx井在设定时间内现场采集的数据表二

表3某xx井在设定时间内现场采集的计算结果示意表

Claims (1)

1.一种试油抽汲作业的自动计量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设置自动计量的时间段，采集该时间段内各时间点的计量罐的液面高度，建立基于时间-液面高度的第一数组arr1，记为(№₁₁，t₁₁，h₁₁)、(№₁₂，t₁₂，h₁₂)……(№_1i，t_1i，h_1i)……(№_1n，t_1n，h_1n)，其中，i取值为(1≤i≤n)，№为序号，t为时间，h为液面高度；

S2：根据各时间点对应的计量罐的液面高度变化情况，测量每抽子液体装满计量罐的时间，并设置该时间段为一个叠加周期T；

S3：对第一数组中的一个叠加周期T内的液面高度进行降噪处理：取数组arr1中任意一点(№_1i，t_1i，h_1i)，以一个叠加周期T为步长，分别对一个叠加周期T内各时间点的液面的高度数据进行叠加去噪，形成第二数组arr2，记为(№₂₁，t₂₁，h₂₁)、(№₂₂，t₂₂，h₂₂)……(№_2i，t_2i，h_2i)……(№_2n，t_2n，h_2n)，具体包括：

因降噪后的时间点t_2i与降噪前的时间点t_1i是指同一个时间点，则根据t_2i＝t_1i，该一个叠加周期T内任一时间点降噪后的液面高度h_2i计算公式如下：

其中，n为t_1i-T/8至t_1i+T/8之间对应的时间点的个数；

S4：计算液面上升斜率a_i：以一个叠加周期T为步长，利用最小二乘法，求一个叠加周期T内各时间点的液面上升斜率a_i，根据该一个叠加周期T内各时间点的液面上升斜率a_i的计算结果建立第三数组arr3，记为(№₃₁，t₃₁，a₁)、(№₃₂，t₃₂，a₂)……(№_3i，t_3i，a_i)……(№_3n，t_3n，a_n)，具体包括：

因时间t_3i与时间t_2i是指同一个时间点，则根据t_3i＝t_2i，计算一个叠加周期T内任一时间点的液面上涨斜率a_i，公式如下：

S5：根据第三数组arr3，根据公式(2)计算a_i-a_i-1，判断计量罐的进液时段；

S51：若a_i-a_i-1＞0，则表示液面高度上涨，流体进入计量罐；

S52：若a_i-a_i-1≤0，则表示液面高度未上涨，无流体进入计量罐；

S6：测量一个叠加周期T内各时间点的实时瞬时含水率P，求解该一个叠加周期T内的平均综合含水率P、液面高度差H_gc、每抽子的出液量V_液、每抽子的出水量V_水和每抽子的出油量V_油，具体包括：

当a_i-a_i-1＞0时，标记该时间点i对应的液面上升的起始时间为T_ksi，标记该时间点i对应的液面高度为H_ksi；当a_i-a_i-1≤0时，该时间点i对应的液面上升的结束点时间T_jsi，标记该时间点i的液面高度H_jsi；

求T_ksi至T_jsi时间段内的平均综合含水率

T_ksi至T_jsi时间段内的液面高度差H_gc、每抽子的出液量V_液和每抽子的出油量V_油：

S61：计算T_ksi至T_jsi时间段内的平均综合含水率

公式如下：

其中，n为T_ksi至T_jsi时间段内的时间点的个数，P为T_ksi至T_jsi时间段内的各时间点的实时瞬时含水率；

S62：计算T_ksi至T_jsi时间段的液面高度差，计算公式如下：

H_gc＝H_jsi-H_ksi (4)

S63：计算每抽子的出液量，计算公式如下：

V_液＝H_gc*V_jlg (5)

其中，V_jlg为计量罐的体积系数，根据实际使用的计量罐的大小进行设置；

S64：每抽子的出油量，计算公式如下：

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