用于确定井下泵的产量的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及井下泵，更具体地，涉及用于确定井下泵的产量的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 井下泵被用于通过相对于一个孔移动一个活塞，从地层中抽取流体。该活塞和该 孔之间有间隙，以确保井下杂质不会负面影响该井下泵的性能。然而，这间隙造成了该活塞 和该孔之间的泄漏。
【发明内容】
[0003] 根据本发明的第一方面公开了一种方法，包括：使用抽油机，在一个预设定的时间 段，测量来自井的流体产量；在所述预设定的时间段，确定第一泵卡的第一面积；计算所述 第一面积之和；并且基于所述流体产量和所述第一面积之和，确定所述抽油机的井下泵的 泄漏比例常数。
[0004] 特别的，还包括，在连续操作所述抽油机时，确定第二泵卡的第二面积。
[0005] 特别的，还包括基于所述泄漏比例常数和所述第二面积，确定在所述抽油机的冲 程内生产的净流体。
[0006] 特别的，其中测量所述流体产量包括使用井测试分离器在分离器条件下测量所述 已生产的流体。
[0007] 特别的，其中在所述预设定的时间内确定第一泵卡的所述第一面积包括使用有杆 泵控制器确定所述第一面积。
[0008] 特别的，在第二预设定的时间段内连续操作所述抽油机时，确定第二泵卡的第二 面积。
[0009] 特别的，还包括在所述第二预设定的时间段内基于所述比例常数和所述第二面积 确定生产的净流体。
[0010] 特别的，其中所述泄漏比例常数还基于所述抽油机的穿过所述井下泵的压力差而 确定。
[0011] 根据本发明的第二方面公开了一种装置，包括：一个结合抽油机使用的壳；以及 一个位于所述壳中的处理器，所述处理器用于：在一个预设定的时间段内确定第一泵卡的 第一面积；计算所述第一面积之和；并且基于在所述预设定的时间段内的所述抽油机的井 下泵的流体产量和所述第一面积之和，确定所述井下泵的泄漏比例常数。
[0012] 特别的，其中所述处理器用于确定第二泵卡的第二面积。
[0013] 特别的，其中所述处理器基于所述泄漏比例常数和所述第二面积，确定在所述抽 油机的冲程内生产的净流体。
[0014] 特别的，其中所述装置包括有杆泵控制器。
[0015] 特别的，还包括，在第二预设定时间段内连续操作所述抽油机时，所述处理器用于 确定第二泵卡的第二面积。
[0016] 特别的，其中所述处理器基于所述比例常数和所述第二面积，在所述第二预设定 的时间段内，确定生产的净流体。
[0017] 特别的，其中所述处理器还基于穿过所述井下泵的压力差，确定所述泄漏比例常 数。
【附图说明】
[0018] 图1是根据本发明原理的一个抽油机，其包括用于确定井的产量的一个示例装 置；
[0019] 图2是根据本发明原理生成的一个示例表面示功图；
[0020] 图3是根据本发明原理生成的一个示例泵示功图；
[0021] 图4是表示示例方法的流程图，其可用于实现图1中的该示例装置；
[0022] 图5是一个处理器平台，用于实现图4中的该方法和/或图1中的该装置；
[0023] 这些附图并非按比例的。只要可能，相同的参考数字将在该附图和相应的文字说 明中被使用，用以表不相同或相似的部分。
【具体实施方式】
[0024] 根据本发明原理，与井下往复泵相关的信息可用于估计来自于对应井的产量。特 别是，可基于该抽油机的冲程数，该井下泵的形状和/或一个泄漏比例常数，推测来自该井 的产量。在一些示例中，该泄漏比例常数反映了该泵的一个柱塞或活塞和其孔之间的该间 隙。如本文所述，可基于在一个测试期间观察到的产量，在该测试期间内泵卡（pump card) 的面积之和，以及穿过该井下泵的压力差，确定该示例泄漏比例常数。
[0025] 图1是一个已知曲臂平衡抽油机和/或抽油机100,其可用于从油井102中产油。 抽油机100包括基座104,游梁支柱106和步进梁108。抽油机100还包括电机或发动机 110,其驱动皮带和滑轮系统112以旋转齿轮箱114以及，相应地，旋转曲臂116和配重118。 连杆120被耦接至曲臂116和步进梁108之间以使得曲臂116的旋转移动连杆120和步进 梁108。因为步进梁108绕枢轴点和/或鞍状轴承122旋转，步进梁108移动马头124以通 过缰绳128,光杆130,油管柱132和杆柱134使井下泵126往复运动。往复的泵126,在泵 126的孔138中移动泵126的活塞136以从周围地层140中抽取液体。
[0026] 为了确保杂质不会负面地影响产量和/或负面地影响活塞136相对于孔138的移 动，在活塞136和孔138之间提供间隙和/或缝隙。这个间隙在抽油机100的每个冲程内 减少了泵126的流体产量。
[0027] 为了准确确定泵126的产量，抽油机100包括一个示例装置和/或有杆泵控制器 142。在这个示例中，装置142的输入输出（I/O)设备144接收来自和/或与抽油机100有 关的数据，并将其存储在处理器148可访问的存储器146中。如下所述，处理器148可执行 过程以确定，例如，示例泄漏比例常数（例如inVlbf)，通过泵126的流体泄漏量（例如in3) 和/或在抽油机100的冲程和/或一段给定时间段内的净生产的流体。
[0028] 例如，处理器148可使用下述方程式1确定在活塞136和孔138之间的通过泵126 的流体泄漏量，其中LKG表示通过泵126的该流体泄漏量，（：^表示该泄漏比例常数，A 1^表 示该泵卡的面积。
[0029] 方程式 I: LKG = Clkg*Apc
[0030] 在这个示例中，处理器148可使用方程式2确定该泄漏比例常数，其中Λ P表示穿 过泵126的压力差（例如泵排出压力和泵吸入压力之差），Ptjbswved表示在抽油机100的一 系列冲程内被观察到的总产量（例如在一个预设定时间段内的总产量），Σ (Αρ。）表示该泵 卡的面积之和。在一些示例中，使用井测试分离器150在分离器条件下直接测量该井生产 的该液体。
[0031] 方程式2:
[0032] 在这个示例中，处理器148可使用方程式3确定在一个泵冲程内的流体净产量 IPsta^其中Vstok彦示在一个冲程内，若没有发生泄漏，所生产的流体量，但并非实情，因 为活塞136和孔138之间的间隙导致非零泄漏。
[0033] 方程式 3: IPstroke= V stroke-LKG
[0034] 在这个示例中，因为Vstolre可由方程式4表示，如方程式5所述，可重写方程式3。
[0035] 方程式4:
[0036] 方程式5:
[0037] 在这个示例中，如方程式6所述，基于方程式5,在抽油机100的一系列冲程内所观 察到的总的产量，，涉及该泵卡的面积，Σ (Ap。)，穿过泵126的压力差，ΛΡ，和该泄漏 比例常数，Cm。
[0038] 方程式6 :
[0039] 如方程式2所示，可重写方程式6以解出该泄漏比例常数，Cm。
[0040] 图2是根据本发明原理，使用与光杆130随时间的垂直位置有关的数据和与光杆 130上随时间的张力有关的数据生成的示例表面示功图200。在一些示例中，表面示功图 200表示一种情景，其中井下泵126有足量液体以正常运行抽取。如图2所示，X轴202对 应于光杆130的位置，y轴204对应于光杆130的负载。
[0041] 参考数字206对应于何时光杆130开始向上运动以开始提举一列流体。由于光杆 130被拉伸以及该液柱被提举，在参考数字206和208之间，显示了光杆130上增加的张力。 参考数字208对应于何时抽油机100支撑杆柱134的重量和该加速液柱的重量。在参考数 字208和210之间，因为上冲程的继续，冲击波达到该表面，造成光杆130上的负载波动。参 考数字210对应于何时光杆1