CN112901151A - 一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，包括以下步骤：步骤1，当抽油机驴头运行到上死点，产生悬点载荷的力包括抽油杆柱重力和柱塞上、下流体压力；步骤2，抽油机驴头停到上死点，连续监测抽油机驴头悬点载荷，第i时刻的抽油机驴头悬点载荷Wj1i，油套环空液面逐渐恢复，则第i+1时刻抽油机驴头悬点增加的载荷与油套环空液面恢复高度△h产生的力相当；步骤3，得到第i+1时刻动液面恢复高度△h，从而计算第i时刻到第i+1时刻△t时间内，动液面恢复速度v。本发明通过抽油机驴头悬点载荷了解油井动液面恢复的快慢，可以间接了解油井地层供液能力的大小，为确定油井合理工作制度提供了依据。

Description

一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法

技术领域

本发明属于油田采油工程领域，特别涉及一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法。

背景技术

动液面是油井生产稳定时，油套管环形空间的液面。动液面一般是从井口(地面)到液面之间的测量深度Lf。也可用从油层中部算起的高度Hf来表示其位置。与它相对应的井底压力就是流压pwf。

静液面是关井后环形空间中液面恢复到静止(与地层静压相平衡)时的液面。可以从井口测得的深度Ls，也可以用从油层中部算起的液面高度Hs来表示其位置。与它相对应的井底压力就是平均地层压力p-_r，压力高，地层驱油能力大，油井产液量就高，地层压力是地层驱油能力大小的标志。

静液面与动液面之差(△H＝Hs－Hf)相对应的压力差即为油层的生产压差。所以，抽油井可以通过液面的变化，反映井底压力的变化，现有的供液能力判断方法精确度低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，包括以下步骤：

步骤1，当抽油机驴头运行到上死点，产生悬点载荷的力包括抽油杆柱重力和柱塞上、下流体压力；

步骤2，抽油机驴头停到上死点，连续监测抽油机驴头悬点载荷，第i时刻的抽油机驴头悬点载荷W_j1i，油套环空液面逐渐恢复，则第i+1时刻抽油机驴头悬点增加的载荷与油套环空液面恢复高度△h产生的力相当；

步骤3，得到第i+1时刻动液面恢复高度△h，从而计算第i时刻到第i+1时刻△t时间内，动液面恢复速度v。

进一步的，步骤1中的悬点载荷具体为：

W_j1＝W_r′+W_L′+(p_t-p_c)A_p-p_tA_r

其中：

W_j1－上冲程悬点静载荷，kN；W_r′－抽油杆柱在井液中的重力，kN，W_r′＝(ρ_r-ρ_L)gL_pA_r；

W_L′－动液面深度全柱塞面积上的液柱载荷，kN，W_L′＝ρ_LgL_fA_p；

p_t－井口油压，kPa；p_c－井口套压，kPa；A_p－抽油泵柱塞截面积，m²

A_r－抽油杆截面积，m²；ρ_r－抽油杆密度，钢杆为7.85×10³kg/m³；ρ_L－井液密度，kg/m³，ρ_L＝f_wρ_w+(1-f_w)ρ_o；g－重力加速度(＝9.81m/s²)

L_p－抽油杆柱长度，m；L_f－动液面深度，m；ρ_w－井液中水的密度(＝10³kg/m³)；ρ_o－井液中油的密度，kg/m³；f_w－井液含水率。

进一步的，步骤2中，第i+1时刻抽油机驴头悬点增加的载荷与油套环空液面恢复高度△h产生的力相当，具体表示为：

ΔW＝W_j1i+1-W_j1i＝Δhρ_lgA_p。

进一步的，步骤3中，动液面恢复速度v，

进一步的，步骤1中，当抽油机驴头运行到上死点时，抽油泵游动阀从关闭到打开，固定阀由打开到关闭，抽油泵柱塞上下流体不连通。

与现有技术相比本发明有以下技术效果：

本发明通过抽油机驴头悬点载荷了解油井动液面恢复的快慢，可以间接了解油井地层供液能力的大小，为确定油井合理工作制度提供了依据。对于矿场现场人员来说，利用现有最少的参数能够了解油井的基本状况，是迫切需要和急于掌握的，也是对现场人员提出的技术要求。

具体实施方式

以下对本发明进一步说明：

一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，包括以下步骤：

步骤1，当抽油机驴头运行到上死点，产生悬点载荷的力包括抽油杆柱重力和柱塞上、下流体压力；

步骤2，抽油机驴头停到上死点，连续监测抽油机驴头悬点载荷，第i时刻的抽油机驴头悬点载荷W_j1i，油套环空液面逐渐恢复，则第i+1时刻抽油机驴头悬点增加的载荷与油套环空液面恢复高度△h产生的力相当；

步骤3，得到第i+1时刻动液面恢复高度△h，从而计算第i时刻到第i+1时刻△t时间内，动液面恢复速度v。

步骤1中的悬点载荷具体为：

W_j1＝W_r′+W_L′+(p_t-p_c)A_p-p_tA_r

其中：

W_j1－上冲程悬点静载荷，kN；W_r′－抽油杆柱在井液中的重力，kN，W_r′＝(ρ_r-ρ_L)gL_pA_r；

W_L′－动液面深度全柱塞面积上的液柱载荷，kN，W_L′＝ρ_LgL_fA_p；

p_t－井口油压，kPa；p_c－井口套压，kPa；A_p－抽油泵柱塞截面积，m²

A_r－抽油杆截面积，m²；ρ_r－抽油杆密度，钢杆为7.85×10³kg/m³；ρ_L－井液密度，kg/m³，ρ_L＝f_wρ_w+(1-f_w)ρ_o；g－重力加速度(＝9.81m/s²)

L_p－抽油杆柱长度，m；L_f－动液面深度，m；ρ_w－井液中水的密度(＝10³kg/m³)；ρ_o－井液中油的密度，kg/m³；f_w－井液含水率。

步骤2中，第i+1时刻抽油机驴头悬点增加的载荷与油套环空液面恢复高度△h产生的力相当，具体表示为：

ΔW＝W_j1i+1-W_j1i＝Δhρ_lgA_p。

步骤3中，动液面恢复速度v，

步骤1中，当抽油机驴头运行到上死点时，抽油泵游动阀从关闭到打开，固定阀由打开到关闭，抽油泵柱塞上下流体不连通。

Claims (5)

1.一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，当抽油机驴头运行到上死点，产生悬点载荷的力包括抽油杆柱重力和柱塞上、下流体压力；

步骤2，抽油机驴头停到上死点，连续监测抽油机驴头悬点载荷，第i时刻的抽油机驴头悬点载荷W_j1i，油套环空液面逐渐恢复，则第i+1时刻抽油机驴头悬点增加的载荷与油套环空液面恢复高度Δh产生的力相当；

步骤3，得到第i+1时刻动液面恢复高度Δh，从而计算第i时刻到第i+1时刻Δt时间内，动液面恢复速度v。

2.根据权利要求1所述的一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，其特征在于，步骤1中的悬点载荷具体为：

W_j1＝W′_r+W′_L+(p_t-p_c)A_p-p_tA_r

其中：

W_j1-上冲程悬点静载荷，kN；W′_r-抽油杆柱在井液中的重力，kN，W′_r＝(ρ_r-ρ_L)gL_pA_r；

W′_L-动液面深度全柱塞面积上的液柱载荷，kN，W′_L＝ρ_LgL_fA_p；

p_t-井口油压，kPa；p_c-井口套压，kPa；A_p-抽油泵柱塞截面积，m²

A_r-抽油杆截面积，m²；ρ_r-抽油杆密度，钢杆为7.85×10³kg/m³；ρ_L-井液密度，kg/m³，ρ_L＝f_wρ_w+(1-f_w)ρ_o；g-重力加速度(＝9.81m/s²)

L_p-抽油杆柱长度，m；L_f-动液面深度，m；ρ_w-井液中水的密度(＝10³kg/m³)；ρ_o-井液中油的密度，kg/m³；f_w-井液含水率。

3.根据权利要求1所述的一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，其特征在于，步骤2中，第i+1时刻抽油机驴头悬点增加的载荷与油套环空液面恢复高度Δh产生的力相当，具体表示为：

ΔW＝W_j1i+1-W_j1i＝Δhρ_lgA_p。

4.根据权利要求1所述的一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，其特征在于，步骤3中，动液面恢复速度v，

5.根据权利要求1所述的一种利用悬点载荷判断油井供液能力的方法，其特征在于，步骤1中，当抽油机驴头运行到上死点时，抽油泵游动阀从关闭到打开，固定阀由打开到关闭，抽油泵柱塞上下流体不连通。