一种利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法与流程

1.本发明涉及一种油井产量计量方法，具体为一种利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法。


背景技术：

2.抽油机系统将电能通过电动机及连杆结构转化为动能实现原油举升。电机转动经皮带传递拖动减速箱并经过曲柄游梁结构转化为驴头的上下运动，驴头运动经悬绳与抽油杆带动抽油泵柱塞运动实现原油汲取。抽油机系统具有能量守恒特性，能量由电机电能输入逐级向后传递。虽然在能量传递过程中可能由于各种原因产生消耗，抽油机电机输入端的功率变化与悬点载荷变化有着必然的联系。抽油机运行信息也能够一定程度上在电功率信号中体现。
3.油井产量是采油管理的核心数据，目前油田使用多相流油井计量设备和称重式油井计量器(专利zl 2017 2 0826332.4)进行油井产量计量，能够相对准确的测量油井产量变化。由于国际油价波动，国内油井产量普遍较低，单井计量器成本仍然较高，采油现场需要研究成本更低，方式相对简单可靠的单井计量技术，一种能够在计量抽油机电能消耗的同时，又能够计量产量的技术方法具有研究价值。


技术实现要素：

4.针对现有技术中单井计量器成本较高等不足，本发明要解决的问题是提供一种低成本的利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
6.本发明提供一种利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法，包括以下步骤：
7.1)实测抽油机电机的运行电参和悬点载荷，建立电参、悬点载荷的跟随函数对应关系；
8.2)通过监测运行电参捕捉抽油机光杆悬点载荷变化奇点，推测抽油泵充满系数；
9.3)将充满系数乘以泵筒理论排量即为举升一个周期的油井产量，每天的举升冲次与单泵筒举升量的乘积即为初测单井日产量，再以计量器对油井计量确定油井漏失系数，实现油井产量修正后的准确计量。
10.步骤1)中，实测抽油机电机的运行电参包括：
11.101)实测电机输出转数和曲柄平衡块的旋转周期的起始定位，以光杆载荷传感器测量的悬点载荷传感器与实时测量的电机电参反测出对应比例系数k
i
，
12.102)确定抽油机一个周期内的载荷与电参的对应比例系数k
i
；
13.103)用实时监测电参捕捉抽油机光杆悬点载荷在一个举升周期内的奇变特征点，确定抽油泵的充满系数k
c
，充满系数乘以泵筒理论排量q
l
即为举升一个周期的油井产量q
i
，每天举升冲次c与单泵筒举升量的乘积即为初测单井日产量q
1＝
q
i
×
c＝q
l
×
k
c
×
c。
14.步骤3)中确定油井漏失系数为：
15.用称重式油井计量器5对油井进行初始计量确定油井漏失系数k
j
，通过电参监测直接进行油井产量的准确计量q＝q1×
k
j
b，其中，k
j
为漏失系数，b为漏失补偿参数。
16.本发明具有以下有益效果及优点：
17.1.本发明在借助载荷传感器和称重式油井计量器的基础上，直接由抽油机电动机电参进行油井产量计量；在电参获取抽油机电能消耗的基础上，获得油井产量数据，可以直接计算油井的系统效率，为油井优化运行提供技术依据，能够在计量抽油机电能消耗的同时，又能够计量产量，具有实际使用价值。
附图说明
18.图1为本发明主要参数获取传感为光杆载荷采集传感器器安装示意图；
19.其中，1为光杆载荷采集传感器，2为抽油机电动机输出转速传感器，3为曲柄平衡块旋转周期起始定位传感器，4为配电箱，5为称重式油井计量器。
20.下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
21.本发明提供一种利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法，其特征在于包括以下步骤：
22.1)实测抽油机电机的运行电参和悬点载荷，建立电参、悬点载荷的跟随函数对应关系；
23.2)通过监测运行电参捕捉抽油机光杆悬点载荷变化奇点，推测抽油泵充满系数；
24.3)将充满系数乘以泵筒理论排量即为举升一个周期的油井产量，每天的举升冲次与单泵筒举升量的乘积即为初测单井日产量，再以计量器对油井计量确定油井漏失系数，实现油井产量修正后的准确计量。
25.步骤1)中，实测抽油机电机的运行电参包括：
26.101)实测电机输出转数和曲柄平衡块的旋转周期的起始定位，以光杆载荷传感器测量的悬点载荷传感器与实时测量的电机电参反测出对应比例系数k
i
，
27.102)确定抽油机一个周期内的载荷与电参的对应比例系数k
i
，然后拆除光杆载荷采集传感器1(如图1所示，光杆载荷采集传感器1是开始调试的时候测量k
i
的一个工具，获取参数后将其拆除可用到其他井去标定k
i
)；
28.103)用监测电参捕捉抽油机光杆悬点载荷在一个举升周期内的奇变特征点，确定抽油泵的充满系数k
c
，充满系数乘以泵筒理论排量q
l
即为举升一个周期的油井产量q
i
，每天举升冲次c与单泵筒举升量的乘积即为初测单井日产量q
1＝
q
i
×
c＝q
l
×
k
c
×
c。
29.步骤3)中确定油井漏失系数为：
30.用称重式油井计量器5对油井进行初始计量确定油井漏失系数k
j
，确定系数k
j
后，就可不再使用称重式油井计量器5进行校准，通过电参监测直接进行油井产量的准确计量q＝q1×
k
j
b，其中，k
j
为漏失系数，b漏失补偿参数。
31.如图1所示，为实现油井产量计量，本发明采用三个传感器，其中光杆载荷采集传感器1只在获取悬点载荷传感器与实时测量的电机电参反推出系数k
i
在计量调试确定系数的过程中使用，一旦获取到k
i
的值，因为抽油机的物理结构是固定不变的，该系数为一固定系数，即可拆除传感器1 用到其它井去标定k
i
。
43.通过以上比较可知，采用本发明，在借助载荷传感器和称重式油井计量器的基础上，直接由抽油机电动机电参进行油井产量计量；在电参获取抽油机电能消耗的基础上，获得油井产量数据，可以直接计算油井的系统效率，为油井优化运行提供技术依据。


技术特征：
1.一种利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法，其特征在于包括以下步骤：1)实测抽油机电机的运行电参和悬点载荷，建立电参、悬点载荷的跟随函数对应关系；2)通过监测运行电参捕捉抽油机光杆悬点载荷变化奇点，推测抽油泵充满系数；3)将充满系数乘以泵筒理论排量即为举升一个周期的油井产量，每天的举升冲次与单泵筒举升量的乘积即为初测单井日产量，再以计量器对油井计量确定油井漏失系数，实现油井产量修正后的准确计量。2.根据权利要求1所述的利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法，其特征在于：步骤1)中，实测抽油机电机的运行电参包括：101)实测电机输出转数和曲柄平衡块的旋转周期的起始定位，以光杆载荷传感器测量的悬点载荷传感器与实时测量的电机电参反测出对应比例系数k
i
，102)确定抽油机一个周期内的载荷与电参的对应比例系数k
i
；103)用监测电参捕捉抽油机光杆悬点载荷在一个举升周期内的奇变特征点，确定抽油泵的充满系数k
c
，充满系数乘以泵筒理论排量q
l
即为举升一个周期的油井产量q
i
，每天举升冲次c与单泵筒举升量的乘积即为初测单井日产量q
1＝
q
i
×
c＝q
l
×
k
c
×
c。3.根据权利要求1所述的利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法，其特征在于步骤3)中确定油井漏失系数为：用称重式油井计量器5对油井进行初始计量确定油井漏失系数k
j
，通过电参监测直接进行油井产量的准确计量q＝q1×
k
j
b，其中，k
j
为漏失系数，b为漏失补偿参数。

技术总结
本发明公开一种利用游梁式抽油机电机电参计量油井产量的方法，包括以下步骤：1)实测抽油机电机的运行电参和悬点载荷，建立电参、悬点载荷的跟随函数对应关系；2)通过监测运行电参捕捉抽油机光杆悬点载荷变化奇点，推测抽油泵充满系数；3)将充满系数乘以泵筒理论排量即为举升一个周期的油井产量，每天的举升冲次与单泵筒举升量的乘积即为初测单井日产量，再以计量器对油井计量确定油井漏失系数，实现油井产量修正后的准确计量。本发明直接由抽油机电动机电参进行油井产量计量；在电参获取抽油机电能消耗的基础上，获得油井产量数据，可以直接计算油井的系统效率，能够在计量抽油机电能消耗的同时，又能够计量产量，具有实际使用价值。价值。价值。


技术研发人员：赵小平
受保护的技术使用者：辽宁瑞邦石油技术发展有限公司
技术研发日：2020.07.14
技术公布日：2021/9/16