CN102268989A - 获取抽油机井动液面在线实时数据的方法以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法和系统，方法包括：获取示功图数据并进行示功图数据分析处理；根据所述的示功图数据调用动液面计算模块计算动液面数据；本申请所提供的方法和系统，可以通过监测示功图的实时数据，可以推算出抽油机井的动液面数据，即可获得动液面的实时数据。动液面实时数据的获取为提高油井举升效率提供及时的数据支持，加强了井筒的管理。

Description

获取抽油机井动液面在线实时数据的方法以及系统

技术领域

本发明涉及油井生产参数自动化采集的技术领域，尤其涉及一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法以及系统。

背景技术

目前，“数字化油田”建设正在国内各个油田大力开展，而“数字化油田”的重要内容之一就是对油井生产参数的自动化采集和管理。目前在抽油机井开展的自动化监控技术，是通过对抽油机井的井口回压、抽油机载荷、冲程、冲次、电机运行时的电流以及电压等参数的实时监测，从而实现了示功图实时的测试，油井示功图法在线计量等功能。

但是，油井动液面在本技术出现之前，还没有实现实时采集。目前在采油厂普遍使用的利用回声仪测量动液面的方法来采集动液面数据，这个方法的特点是成本相对较低、数据相对准确，但是该方法毕竟是人工测量，无法实现动液面在线数据的实时监测，另外，一般情况下一口油井一个月只能得到一次或者几次的动液面数据，管理者对动液面的连续波动情况则无法及时了解。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法以及系统，以实现动液面的在线实时数据的获得。

为了实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法，该方法包括步骤：

A、获取示功图数据并进行示功图数据分析处理；

B、根据所述的示功图数据绘制静载线，并进行数据处理；

C、调用动液面计算模块计算动液面数据；

D、对计算得到的液面数据所对应的静载与所述的静载线进行比较；

E、输出动液面数据。

优选的，上述方法，步骤A具体包括步骤：

A1、监测获取示功图实时数据；

A2、对所述示功图数据进行存储；

A3、对所述示功图数据进行分析。

优选的，上述方法，进一步包括步骤：根据得到的动液面的实时数据，以所述动液面数据为被控参数，计算出抽油机冲次的调节参数。

一种获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，包括数据监测单元，处理单元，计算单元和比较单元，其中，

所述数据监测单元，用于获取示功图数据；

所述处理单元，用于对所述示功图数据进行分析，绘制静载线并进行数据处理；

所述计算单元，用于计算液面数据；

所述比较单元，用于对计算得到的液面数据所对应的静载与实际静载进行比较，得到输出动液面数据。

优选的，上述系统，还包括存储单元，所述存储单元用于存储所述的示功图数据。

优选的，上述系统，所述监测单元包括示示功图传感器和油压、套压传感器，所述示示功图传感器和油压、套压传感器安装在抽油机井上，用来监测抽机实时的示功数据。

优选的，上述系统，所述计算单元为动液面计算软件。

优选的，上述系统，还包括分析单元，所述分析单元，用于根据所述的动液面数据，计算得到抽油机冲次的调节参数。

优选的，上述系统，所述的存储单元为数据库软件。

本申请所提供的获取抽油机井动液面在线实时数据的方法和系统，可以通过监测示示功图的实时数据，对其进行处理并绘制静载线，进而可以推算出抽油机井的动液面数据，即可获得动液面的实时数据。动液面实时数据的获取为提高油井举升效率提供及时的数据支持，加强井筒的管理。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法的流程图；

图2为本发明实施例所提供的一种利用抽油机井动液面在线实时数据，加强管理的具体实施例的流程图；

图3为井筒结构示意图；

图4为抽油机井的示功图；

图5为本发明实施例所提供的一种获取抽油机井动液面在线实时数据的系统结构图；

图6为本发明实施例所提供的一种获取抽油机井动液面在线实时数据的系统的另一种结构图。

具体实施方式

实施例

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1所示，图1为本发明实施例所提供的一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法的流程图。

本发明提供了一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法，该方法包括：

步骤A：获取示功图数据并进行示功图数据分析处理；

对抽油机井进行监测，获取示功图数据，并对所得出具进行分析处理，将其转换为数据形式。

步骤B：根据所述的示功图数据绘制静载线，并进行数据处理；

根据所得到的示功图数据绘制静载线，并综合各个因素的对静载线数据进行处理，得到实际的静载线。

步骤C：调用动液面计算模块计算液面数据；

调用动液面计算模块，根据所绘制的静载线，计算得到液面数据。

步骤D：对计算得到的液面数据所对应的静载与实际的静载线进行比较。

对计算得到的液面数据所对应的静载与实际的静载线进行比较，比较数据的变化，就得到了动液面波动的变化，从而计算出了实时动液面数据。

步骤E：输出动液面数据。

下面结合图3与图4对该方法进行详细说明。

图3中，1为油管，2为套管，3为动液面，4为抽油杆，5为固定凡尔，6为游动凡尔，7为套管压力，8为油管压力，9为泵。

图4中，横坐标代表冲程，纵坐标代表负荷，a代表抽油杆在液体中的质量，b活塞以上液柱的质量，c代表光杆负荷，p代表光杆冲程，HIJK所围界面代表示功图。

示功图中，动载(最大值-最小值)代表活塞以上液柱的质量，最小值至0为抽油杆在液体中的质量，最大值为光杆负荷。

抽油机井在工作过程中，抽油机上行程由于游动凡尔关闭，固定凡尔打开，则悬点静载荷主要包括抽油杆在流体中的质量、活塞以上液柱质量、油管压力对活塞的作用力，再减去沉没度液体对活塞的反作用力，减去套管压力对活塞的反作用力。而下行程由于游动凡尔打开，固定凡尔关闭，则悬点静载荷只有抽油杆柱在流体中的质量。综上所述可以看出，上下行程悬点静载荷之差即可求出动液面深度。而实测示功图最大载荷和最小载荷还包括惯性载荷、震动载荷、摩擦载荷，这些都可以通过软件计算的办法进行消除，从而得到静载荷。之后，通过对示功图数据的分析绘制静载线，根据所绘制的静载线，通过实时检测的示功图推算出动液面。其具体推算过程为：首先利用回声仪测量的动液面数据对静载进行标定，得出准确静载；然后，利用实时检测的示功图数据，得到当时的静载，当时的静载与标定过的静载进行比较，比较数据的变化，就得到了动液面波动的变化，从而计算出了实时动液面数据。

应用以上技术方案，可以通过监测示示功图的实时数据，对其进行处理并绘制静载线，进而可以推算出抽油机井的动液面数据，即可获得动液面的实时数据。动液面实时数据的获取为提高油井举升效率提供及时的数据支持，加强井筒的管理。另外，该方案使得测试工人每个月的工作不再是机械式重复性的测试工作，而是对示功图计算出的动液面数据进行分析，发现有数据不准确的，才进行测试，然后校正，这极大的减轻了采油厂测试动液面的工作量，也使得示功图计算动液面的油井现场投入几乎为零，节约了成本。

本申请所提供的方法，步骤A可以具体包括：

A1、监测获取示功图实时数据；

A2、对所述示功图数据进行存储；

A3、对所述示功图数据进行分析处理。

对获的取示功图数据进行存储可以方便数据的调用，从而为抽油机井生产方案提供一定的依据。

此外，参见图2所示，该方法还可以包括步骤F：以所述的液面数据为被控参数，计算出抽油机冲次的调节参数。

根据所得到的动液面数据，以其为控制参数，计算得到抽油机冲次的调节参数，系统根据该调节参数自动调节抽油机的冲次，使地层供液能力与排液能力自适应，从而达到了机采系统优化运行的目的。

以上技术方案，可以通过监测示示功图的实时数据，对其进行处理并绘制静载线，进而可以推算出抽油机井的动液面数据，即可获得动液面的实时数据。动液面实时数据的获取为提高油井举升效率提供及时的数据支持，加强了井筒的管理。此外，该方法还可以以所获取的动液面为被控参数，得到抽油机冲次的调节参数，从而可以在线自动调节抽油机井的冲次，使地层供液能力与排液能力自适应，从而达到了机采系统优化运行的目的。与此同时，该方案使得测试工人每个月的工作不再是机械式重复性的测试工作，而是对示功图计算出的动液面数据进行分析，发现有数据不准确的，才进行测试，然后校正，这极大的减轻了采油厂测试动液面的工作量，也使得示功图计算动液面的油井现场投入几乎为零，节约了成本。

本发明还提供了一种获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，参见图5所示，该系统包括数据监测单元510，处理单元520，计算单元530和比较单元540，其中，

数据监测单元510，用于获取示功图数据；

数据监测单元510可以具体包括安装在抽油机井上示功图传感器和油压、套压传感器，示功图传感器和油套压传感器可以实时监测抽油机的示功图数据，从而得到所需要的示示功图数据。

处理单元520，用于对所述示功图数据进行处理分析，绘制静载线并进行数据处理；

处理单元520对数据检测单元所获取的示功图数据进行处理，将其信号形式转换为数据形式，根据转换后的数据绘制相应的静载线，并对静载线进行数据处理，从而得到示示功图。

需要说明的是，对示功图数据的处理可以采用RTU(Remote TerminalUnit，远程终端单元)，将数据信号转化生成示功图数据，同样的，对示功图数据的处理还可以采用其他本领域常用的方法，本申请对此不加以限定。

计算单元530，用于计算液面数据；

计算单元530可以为动液面计算软件，通过软件中设定的计算程序计算得出动液面的数据。

比较单元540，用于对计算得到的液面数据所对应的静载与实际静载进行比较。

比较单元540对计算得到的动液面参数所对应的静载与实际的静载进行比较，则计算得到的动液面数据则被输出。

应用以上技术方案，可以通过监测示示功图的实时数据，对其进行处理并绘制静载线，进而可以推算出抽油机井的动液面数据，即可获得动液面的实时数据。动液面实时数据的获取为提高油井举升效率提供及时的数据支持，加强井筒的管理。

请参见图6所示，图6为本发明实施例所提供的一种获取抽油机井动液面在线实时数据的系统的另一种结构图。

另外，本发明所提供的获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，还可以包括存储单元550，该单元可以为数据库软件，可以对所检测到的示功图数据进行存储，可以方便数据的调用，从而为抽油机井管理提供一定的依据。

除此以外，本发明还提供的一种获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，还可以包括分析单元560，分析单元560可以根据所得到的动液面数据，以其为控制参数，计算得到抽油机冲次的调节参数，系统根据该调节参数自动调节抽油机的冲次，使地层供液能力与排液能力自适应，从而达到了机采系统优化运行的目的。

以上技术方案，可以通过监测示示功图的实时数据，对其进行处理并绘制静载线，进而可以推算出抽油机井的动液面数据，即可获得动液面的实时数据。动液面实时数据的获取为提高油井举升效率提供及时的数据支持，加强井筒的管理。此外，系统还可以以所获取的动液面数据为被控参数，得到抽油机冲次的调节参数，从而可以在线自动调节抽油机井的冲次，使地层供液能力与排液能力自适应，从而达到了机采系统优化运行的目的。该系统也改变了过去人工手动控制调节抽油机的冲次方式，提高了冲次的在线调节范围，实现了在线的工况调整，油井始终在合理沉没度状况下生产，使机采系统效率最大化。由此同时，该方案使得测试工人每个月的工作不再是机械式重复性的测试工作，而是对示功图计算出的动液面数据进行分析，发现有数据不准确的，才进行测试，然后校正，这极大的减轻了采油厂测试动液面的工作量，也使得使用示功图计算动液面的油井现场投入几乎为零，节约了成本。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

另外，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (9)

1.一种获取抽油机井动液面在线实时数据的方法，其特征在于，该方法包括步骤：

A、获取示功图数据并进行示功图数据分析处理；

B、根据所述的示功图数据绘制静载线，并进行数据处理；

C、调用动液面计算模块计算液面数据；

D、对计算得到的液面数据所对应的静载与所述的静载线进行比较；

E、输出动液面数据。

2.根据权利要求1所述获取抽油机井动液面在线实时数据的方法，其特征在于，步骤A具体包括步骤：

A1、监测获取示功图实时数据；

A2、对所述示功图数据进行存储；

A3、对所述示功图数据进行分析。

3.根据权利要求1所述获取抽油机井动液面在线实时数据的方法，其特征在于，该方法进一步包括步骤：根据得到的动液面的实时数据，以所述动液面数据为被控参数，计算出抽油机冲次的调节参数。

4.一种获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，其特征在于，包括数据监测单元，处理单元，计算单元和比较单元，其中，

所述数据监测单元，用于获取示功图数据；

所述处理单元，用于对所述示功图数据进行分析，绘制静载线并进行数据处理；

所述计算单元，用于计算液面数据；

所述比较单元，用于对计算得到的液面数据所对应的静载与实际静载进行比较，得到输出动液面数据。

5.根据权利要求4所述获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元用于存储所述的示功图数据。

6.根据权利要求4所述获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，其特征在于，所述监测单元包括示示功图传感器和油压、套压传感器，所述示示功图传感器和油压、套压传感器安装在抽油机井上，用来监测抽机实时的生产数据。

7.根据权利要求4所述获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，其特征在于，所述计算单元为动液面计算软件。

8.根据权利要求4所述获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，其特征在于，还包括分析单元，所述分析单元，用于根据所述的动液面数据，计算得到抽油机冲次的调节参数。

9.根据权利要求5所述获取抽油机井动液面在线实时数据的系统，其特征在于，所述的存储单元为数据库软件。

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