CN109899057A - 稠油井示功图算产的新方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种稠油井示功图算产的新方法，包括：步骤1、将示功图按照横坐标分解为多个载荷点；步骤2、将载荷点投影到纵轴上；步骤3、根据载荷点在纵轴上的密度确定有效冲程段所在的载荷范围，若筛选出一段以上且不连续的载荷范围，选取平均载荷最小的载荷范围段作为有效冲程段所在的载荷范围；步骤4、在确定的载荷范围内，将位移最大的载荷点和位移最小的载荷点连线，两点连线即为有效冲程段；步骤5、计算出有效冲程段的长度，将其带入有效冲程法的计算公式，计算出单井日产液量。该方法解决了稠油，特别是特超稠油示功图算产的难题，计算精度高，与现有的示功图计算机算产方法相比，选取有效冲程段准确度更高、普适性更强。

Description

稠油井示功图算产的新方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种稠油井示功图算产的新方法。

背景技术

油井产液量计量是油田开发管理的一项重要工作，评价油井生产能力、发现油井异常、调整油井生产方案、深化地质认识等工作，都是建立在准确的油井产量计量的基础上。我国大部分油田使用的是计量器、标产车等传统的计量手段，存在成本高、效率低、工作量大等缺点。并且，传统计量手段无法对油井产液量进行连续计量，无法及时优化生产参数，造成泵效降低、电力浪费，最终影响生产效益。随着信息化、智能化建设在我国油田的推广，以及相应计算机技术的成熟，示功图计算机算产已成为油田计量技术的发展趋势。示功图算产是根据抽油机井光杆的载荷-位移变化曲线，即油井的示功图，确定抽油泵游动凡尔的开闭合点，计算出抽油泵的有效冲程，结合抽油泵泵径、冲程、冲次等生产参数计算出油井的日产液量，示功图算产可利用计算机软件进行连续计算。相比传统计量手段具有以下优势：1、实现了油井计量连续化、自动化，提高了计量的准确性；2、除了安装、维护外，无需人员现场操作，运行成本低于传统计量方式；3、软硬件通用性强，可在抽油泵机采井上推广使用。

目前已有的示功图计算机算产的方法主要适用于稀油井，要求示功图相对规范、有效冲程段载荷波动范围小。对于稠油，特别是特超稠油原油粘度高，产液变化大，影响载荷变化因素多，因此造成非常规功图较多，使得针对稀油的示功图计算机算产软件难以准确选取有效冲程段，导致产液量计算误差大，对稠油井，特别是特超稠油井的适应性较差。为此我们发明了一种新型稠油井示功图算产的方法，解决了稠油、特超稠油示功图算产技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可显著提高示功图算产，特别是稠油示功图算产的准确度的稠油井示功图算产的新方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：稠油井示功图算产的新方法，该稠油井示功图算产的新方法包括：步骤1、将示功图按照横坐标分解为多个载荷点；步骤2、将筛选出来的载荷点投影到纵轴上；步骤3、根据载荷点在纵轴上的密度确定有效冲程段所在的载荷范围，若筛选出一段以上且不连续的载荷范围，选取平均载荷最小的载荷范围段作为有效冲程段所在的载荷范围；步骤4、在确定的载荷范围内，将位移最大的载荷点和位移最小的载荷点连线，两点连线即为有效冲程段；步骤5、计算出有效冲程段的长度，将其带入有效冲程法的计算公式，计算出单井日产液量。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，将示功图按照横坐标分解为多个载荷点，横坐标为位移，纵坐标为载荷。

在步骤1中，将示功图按照横坐标分解为200个载荷点。

在步骤4中，根据载荷点在纵轴上的密度确定有效冲程段所在的载荷范围，将密度阈值定为大于等于纵轴上单位载荷所包含的点的数量，具体阈值根据生产实际情况进行调整。

在步骤6中，有效冲程法的计算公式为：

Q＝24×60×П/4×D^2×S_pe×ρ×f；

式中D表示抽油泵的泵径，Spe表示有效冲程,ρ表示混合液的密度，f表示抽油机的冲次；其中抽油泵泵径为固定参数，混合液密度根据原油密度、地层水密度和含水率计算，抽油机冲次由测量得到。

本发明中的稠油井示功图算产的新方法，将示功图分解为多个载荷点，再将载荷点投影到纵轴(载荷)上，根据载荷点在纵轴(载荷)上的密度阈值确定有效冲程段所在的载荷范围，进而确定有效冲程段长度并计算出油井日产液量。本发明能够最大程度减少由于示功图不规范对有效冲程段选取的影响，大幅提高有效冲程段选取的准确性；与现有的示功图计算机算产的各类算法相比，本发明普适性更强，对稠油/特超稠油的适应性更强，将此方法应用于示功图计算机算产中，无需增加额外的设备设施，就可显著提高示功图算产，特别是稠油、特超稠油示功图算产的准确度。

附图说明

图1为本发明的稠油井示功图算产的新方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中将示功图按横坐标(位移)分解为200个载荷点示意图；

图3为本发明的一具体实施例中将载荷点投影到纵轴(载荷)上的示意图；

图4为本发明的一具体实施例中使用本方法确定的有效冲程段示意图；

图5为本发明的一具体实施例中下冲程中游动凡尔开闭合点间发生的位移图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的稠油井示功图算产的新方法的流程图。

步骤1、将示功图按照横坐标(位移)分解为200个载荷点，横坐标为位移，纵坐标为载荷，如图2所示，操作中可根据实际情况分解为更多或更少的点。

步骤2、将载荷点投影到纵轴(载荷)上，如图3所示；

步骤3、根据载荷点在纵轴(载荷)上的密度确定有效冲程段所在的载荷范围，密度阈值定为大于等于9p/KN(纵轴上单位载荷所包含的点的数量)，具体阈值可根据生产实际情况进行调整，若筛选出一段以上且不连续的载荷范围，选取平均载荷最小的载荷范围段作为有效冲程段所在的载荷范围；

步骤4、在确定的载荷范围内，将位移最大的载荷点和位移最小的载荷点连线，两点连线即为有效冲程段，如图4中粗线即为该示功图有效冲程段；

步骤5、计算出有效冲程段的长度，将其带入有效冲程法的计算公式；

Q＝24×60×П/4×D^2×S_pe×ρ×f；式中D表示抽油泵的泵径，Spe表示有效冲程,ρ表示混合液的密度，f表示抽油机的冲次。其中抽油泵泵径为固定参数，混合液密度可根据原油密度、地层水密度和含水率计算，抽油机冲次可由测量得到，根据此公式，计算出单井日产液量。

图5显示了有效冲程表示的意义，指的是在抽油泵完成一次冲程的过程中，游动凡尔开闭合点之间的实际位移，表示实际进入柱塞以上管柱的液柱高度。有效冲程段属于抽油机下冲程的一段，也就是属于抽油机抽油杆、泵下行时的一段，此时抽油机处于载荷较低的状态并开始进液。当游动凡尔处于打开状态——即位移进入有效冲程段后，此时载荷相对平稳，仅受原油物性和管、杆、活塞摩擦的影响，不会出现大范围的波动。从另一个角度来看，也就是说包括在有效冲程段内的各个载荷点，其纵坐标(载荷)比较相近，载荷相对密集地集中在一定的区间内。因此，当将载荷点都投影到纵轴(载荷)上时，点在纵轴(载荷)上的分布将呈现差异性，会有2-3段载荷点比较集中的载荷范围，一般为抽油机上行时的载荷稳定段、有效冲程段，当存在气体影响和供液不足时，示功图延迟卸载段也会出现比较集中的载荷范围。根据现场实际生产数据归纳，有效冲程段常处于载荷最小的位移段，因此，若存在一段以上且不连续的达到密度阈值的载荷范围，选取平均载荷最小的载荷范围段作为有效冲程段所在的载荷范围。本发明主要是根据有效冲程段载荷分布的这一特点，来精确地确定有效冲程。

在实际的操作过程中，首先是将示功图分解为200个载荷点，横坐标为位移，纵坐标为载荷；将载荷点投影到纵轴(载荷)上，也就是将载荷点的横坐标归零化；根据点在纵轴(载荷)上的密度确定有效冲程段所在的载荷范围，密度阈值设定为9p/KN(根据不同油田的生产特点，密度阈值可以调整)。根据以往示功图有效冲程段的归纳，有效冲程段常处于载荷最小的位移段，因此，若存在一段以上且不连续的达到密度阈值的载荷范围，选取平均载荷最小的载荷范围段作为有效冲程段所在的载荷范围；确定了有效冲程所在的载荷范围后，将载荷范围内位移最大点作为游动凡尔开点，位移最小点作为游动凡尔闭合点，两点间连线作为有效冲程段；计算出有效冲程段的长度后，带入有效冲程法计算油井日产液量的公式中：公式中的D(泵径)为固定参数，ρ(混合液密度)可根据事先输入的原油密度和含水计算得出，f(冲次)可由测量获得。

综上所述，本发明能够最大程度减少由于示功图不规范对有效冲程段选取的影响，大幅提高有效冲程段选取的准确性；与现有示功图计算机算产的各类算法相比，本发明普适性更强，对稠油/特超稠油的适应性更强，将此方法应用于示功图计算机算产中，无需增加额外的设备设施，就可显著提高示功图算产，特别是稠油、特超稠油示功图算产的准确度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.稠油井示功图算产的新方法，其特征在于，该稠油井示功图算产的新方法包括：

步骤1、将示功图按照横坐标分解为多个载荷点；

步骤2、将筛选出来的载荷点投影到纵轴上；

步骤3、根据载荷点在纵轴上的密度确定有效冲程段所在的载荷范围，若筛选出一段以上且不连续的载荷范围，选取平均载荷最小的载荷范围段作为有效冲程段所在的载荷范围；

步骤4、在确定的载荷范围内，将位移最大的载荷点和位移最小的载荷点连线，两点连线即为有效冲程段；

步骤5、计算出有效冲程段的长度，将其带入有效冲程法的计算公式，计算出单井日产液量。

2.根据权利要求1所述的稠油井示功图算产的新方法，其特征在于，在步骤1中，将示功图按照横坐标分解为多个载荷点，横坐标为位移，纵坐标为载荷。

3.根据权利要求2所述的稠油井示功图算产的新方法，其特征在于，在步骤1中，将示功图按照横坐标分解为200个载荷点。

4.根据权利要求1所述的稠油井示功图算产的新方法，其特征在于，在步骤4中，根据载荷点在纵轴上的密度确定有效冲程段所在的载荷范围，将密度阈值定为大于等于纵轴上单位载荷所包含的点的数量，具体阈值根据生产实际情况进行调整。

5.根据权利要求1所述的稠油井示功图算产的新方法，其特征在于，在步骤6中，有效冲程法的计算公式为：

Q＝24×60×П/4×D^2×S_pe×ρ×f；

式中D表示抽油泵的泵径，Spe表示有效冲程,ρ表示混合液的密度，f表示抽油机的冲次；其中抽油泵泵径为固定参数，混合液密度根据原油密度、地层水密度和含水率计算，抽油机冲次由测量得到。