一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法
【专利摘要】一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，涉及油田采油【技术领域】。本发明解决了现有测量油井工况参数需要多种仪器以及人工配合才能够实现的问题。通过确定抽油机井曲柄运行至对应抽油机井上死点及下死点的时间，油井采油液三相流(油、水、气)，在测试过程中由于气体的影响导致现场井口在线自动、测试采油井日产液量存在困难。本发明在测量过程中1.数据按重量计算有效排除气体影响；2.在采油井相同运行工况参数状态下数据进行差动处理有效消除了不确定因素误差或固定误差；3.不同运行状态进行了修正补偿；4.高速的数据采集保证的数据的密度，进而实现数据的可靠性；上述方法组合使用，实现抽油机井现场在线连续、自动化实用测量单井日产液量。
【专利说明】-种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法
【技术领域】
[0001] 本申请设及到油田的采油【技术领域】，具体设及到油田抽油机井测量【技术领域】。
【背景技术】
[000引多年W来，抽油机井测量日产液量方法有计量车，计量间玻璃管测量，两者测产过 程中均需脱气处理，设备造价高，计量时间长，测量井数有限；翻斗流量法，需现场管线加装 出油阀、油灌等，易污染环境、丢油等；液面恢复法，采油井油套环空液面存在死油面、泡沫 段，环套之间含气量少，或结蜡影响，或斜井等因素影响，液面测量精度，重复性等都将影响 测试结果；或采用地面功图测量，地面功图测量后，根据理论推导获得井下功图，再根据所 述井下功图来估计获得日产液量，其中影响因素太多，导致测量结果与实际产量误差较大， 对应稠油井、高气液比的油井测量误差更大；常规桶量油存在人为读数误差大、计产间隔 时间长导致单井产液量数据不精确，桶量油还存在环保及防盗油等诸多问题。传统方法均 无法实现现场在线连续自动化测量抽油机井日产液量，有的需要获得抽油机井较多工况参 数，因此产品现场很难实用化，有的还存在防盗环保问题。
【发明内容】
[0003] 为了解决测量油井工况参数需要的多种仪器W及人工配合才能够实现的问题，本 发明提供了一种能够在油井工作过程中现场在线实时检测的一种基于电参数的抽油机井 日产液量测量方法。
[0004] 本发明所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，所述测量方法的过 程为：
[0005] 在抽油机正常工作过程中实时采集抽油井机的电参数，进而根据所述电参数计算 获得对应的抽油机的净扭矩，数据采集速度大于或等于20次/秒，同时，确定抽油机曲柄运 行至对应抽油机上死点的时刻W及下死点的时刻；
[0006] 在抽油机井连续工作两天之后，采用周期性调参运行测量获得单井日产液量，所 述周期为2至30天，每次调参过程为控制抽油机井的冲次由正常运行的N转换到调参之后 的馬，并持续运行时间t，N2声N，t为大于8分钟且小于90分钟的时间参数，然后再次恢复 到正常运行的冲次N ;计算单井日产液量的方法为：
[0007] 对调参运行之前的连续多个冲次的上、下冲程的净扭矩数据进行叠加处理，获得 上下冲程叠加扭矩Pe上下；
[000引对调参运行结束之后的连续多个冲次的上、下冲程的净扭矩数据进行叠加处理， 获得上下冲程叠加扭矩Pe上T;
[0009] 根据上述获得的参数获得抽油机井的日产量Pi为：
[0010]
【权利要求】
1. 一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在于，所述测量方法的过程 为： 在抽油机正常工作过程中实时采集抽油机井的电参数，进而根据所述电参数计算获得 对应的抽油机的净扭矩，数据采集速度大于或等于20次/秒，同时，确定抽油机曲柄运行至 对应抽油机上死点的时刻以及下死点的时刻； 在抽油机井连续工作两天之后，采用周期性调参运行测量获得单井日产液量，所述周 期为2至30天，每次调参过程为控制抽油机井的冲次由正常运行的N转换到调参之后的N2， 并持续运行时间t，N2#N，t为大于8分钟且小于90分钟的时间参数，然后再次恢复到正 常运行的冲次N;计算单井日产液量的方法为： 对调参运行之前的连续多个冲次的上、下冲程的净扭矩数据进行叠加处理，获得上下 冲程扭矩P5_tT; 对调参运行结束之后的连续多个冲次的上、下冲程的净扭矩数据进行叠加处理，获得 上下冲程扭矩P8±T; 根据上述获得的参数获得抽油机井的日产量Pi为：
公式中，Sh表示抽油机井中的套管内径与油管外径之间环空截面积，Y表示电机输入 端至井口悬点的机械传动效率，Fp表示柱塞的截面面积，井口悬点加速度a，根据加速度a 计算公式：a=SXN2/1790计算获得，所述S为抽油机光杆冲程，N为抽油机光杆冲次数。
2. 根据权利要求1所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，所述测量方法还包括动液面系数修正过程，具体过程为： 对调参之后的前1-2分钟内的连续多个冲次的上、下冲程的净扭矩数据进行叠加处 理，获得上下冲程扭矩P6±T; 根据上述获得的P5iT和P6iT获得系数I， 5上下_NP6上下/N2； 当N2>N时，ki=p6上下-n2p5上下/N; 对调参之后的最后1分钟内的连续多个冲次的上、下冲程的净扭矩数据进行叠加处 理，获得上下冲程扭矩P7±T; 根据上述获得的P7iT和P8iT获得系数k2; 当n2>n时，则有：k2 =P8上下-np7上下/n2， 当N2〈N时，则有：K2=P7上下-N2p8上下/N; 进而获得环空动液面修正系数K= (Ki+ig/2,完成动液面数学模型进行修正。
3. 根据权利要求1所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，所述调参之后的冲次队大于或等于0,且小于或等于1. 5N。
4. 根据权利要求1所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，所述连续多个冲次的上下冲程扭矩PiT是根据每个冲次的上下冲程扭矩求平均值获得 的，所述每个冲次的上下冲程扭矩将该冲次内的上冲程过程中的净扭矩和下冲程过程 中的净扭矩PT进行相加叠加处理获得的。
5. 根据权利要求1所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，N2# 0,所述时间t取值为[20分钟，90分钟]。
6. 根据权利要求5所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，所述时间t根据抽油机井每日的理论排量来确定： 当每日理论排量PP1彡5吨时，t= 90分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：5 <PP1彡10吨时，t= 80分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：1〇 <PP1彡20吨时，t= 70分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：20 <PP1彡50吨时，t= 60分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：50 <PP1彡100吨时，t= 50分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：1〇〇 <PP1彡150吨时，t= 40分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：150 <PP1彡200吨时，t= 30分钟； 当每日理论排量PP1 > 200吨时，t= 20分钟。
7. 根据权利要求1所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，N2= 0,所述时间t取值为[10分钟，45分钟]。
8. 根据权利要求7所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，所述时间t根据抽油机井每日的理论排量来确定： 当每日理论排量PP1彡5吨时，t= 45分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：5 <PP1彡10吨时，t= 40分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：1〇 <PP1彡20吨时，t= 35分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：20 <PP1彡50吨时，t= 30分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：50 <PP1彡100吨时，t= 25分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：1〇〇 <PP1彡150吨时，t= 20分钟； 当每日理论排量PP1满足条件：150 <PP1彡200吨时，t= 15分钟； 当每日理论排量PP1 > 200吨时，t= 10分钟。
9. 根据权利要求1所述的一种基于电参数的抽油机井日产液量测量方法，其特征在 于，在测量抽油机井日产液量之前，首先进行测量环空动液面系数的修正，具体过程为： 重启机后运行15分钟控制抽油机井的冲次由正常运行的N转换到调参数之后的N:，Ni大于0、且小于或等于1. 5N，并持续运行时间T，然后再次恢复到正常运行的冲次N;所述时 间T为2-5分钟； 通过实时采集的数据，对调参数之前的连续多个冲次的上下冲程净扭矩数据进行叠加 处理，获得上下冲程数据Pi±T， 通过实时采集的数据，对调参之后的前1-2分钟内的连续多个冲次的上下冲程净扭矩 数据叠加处理，获得上下冲程数据P2 根据上述获得的Pi和P2iT获得系数I，周期性测产，同时实现时间T调参数对液面 数据修正作用 当K〈N时，系数&=P丨上下-NP2上下M; 当K>N时，K!=P2上下-N^上下/N; 通过实时采集的数据，对调参之后的最后1-2分钟内的连续多个冲次的上下冲程净扭 矩数据叠加处理，获得上下冲程数据P3iT; 通过实时采集的数据，对恢复正常运行之后的连续多个冲次的上下冲程净扭矩数据叠 加处理，获得上下冲程数据P4±T; 根据上述获得的P3iT和P4iT获得系数k2; 当Ni〈N时，则有：K2=P4上下-NP3上下M， 当K>N时，则有：K2=P3上下-NR上下/N; 进而获得环空动液面修正系数K= (Kdig/2 ;完成修正过程。
10.根据权利要求1至9任意一项权利要求所述的一种基于电参数的抽油机井日产液 量测量方法，其特征在于，控制抽油机井的冲次由正常运行的N进行调参的方法为：通过调 整抽油机井的驱动电机的频率实现，调整抽油机井的驱动电机的频率的方法采用下述任意 一种方法实现：第一种：自动调频；第二种：人机配合手动调频率；第三种：人机配合手动 停机；调参后运行时间t后，再恢复到原运行状态运行。
【文档编号】E21B47/00GK104481499SQ201410461027
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年9月11日 优先权日:2014年9月11日
【发明者】金凯, 金奇峰, 王伟 申请人:哈尔滨斯特凯峰电子有限公司