[發明專利]泵功圖計量穩定性新方法

在審

• 申請號: 201410675007.3
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104504236A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 張著洪;謝雪峰;王開明;田坤
• 申請（專利權）人: 貴州航天凱山石油儀器有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;E21B47/00
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 劉楠;李余江

技術領域

本發明涉及油田油井功圖法計量及計算機測控技術領域，具體涉及一種油田油井泵功圖計量穩定性新方法。

背景技術

以前我國大部分油田的傳統計量手段主要是通過計量間、玻璃管等方式進行，這種方式存在成本高、效率低下等諸多缺點。功圖法計量是根據抽油井工作原理，利用采集的油井地面示功圖，結合油井基礎參數、動態參數等關鍵信息推算井下泵功圖，確定有效沖程，從而計算出油井的產液量。隨著油田數字化建設的推進和軟件計量技術的成熟，該計量技術可使油田計產實現油井無人值守、油井自動計量的目的，可突破傳統意義上人工量油的瓶頸，降低成本，提高生產效率，這已逐步成為油田未來計量技術的發展趨勢。功圖法計量的關鍵是泵功圖的凡爾開閉點的確定方法，這直接關系到計產精度。

目前利用功圖法計產主要利用日產液量計產結果來評判單井的產量情況，尚未有不同油井下在線計算穩定性成果報道，即探討一種適合不同地質層油井的在線穩定計產泵功圖計量方法，也就是要求這種方法在泵功圖無顯著性變化情形下，凡爾開閉點不能出現跳躍性變化。已有的功圖計量法（如拉線法、面積法、迭代法、有效沖程法）存在的突出缺陷：（1）普適性較差，對油井的參數較為敏感；（2）凡爾開閉點在泵功圖變化不明顯情形下，跳躍性嚴重，產液量計量偏差較大；（3）涉及到的油井數少，計產效率低。

中國專利文獻公開號為CN101660402A的資料中提到了一種基于物理意義的抽油井示功圖凡爾開閉點提取方法，該方法由示功圖獲得位移—時間曲線和荷載—時間曲線，由這兩種曲線依次確定游動凡爾開閉點A點、固定凡爾開閉點C點、固定凡爾打開點B點和游動凡爾打開點D點。該方法是借助位移-時間曲線的最小位移和最大位移確定A點和C點，借助位移-時間曲線和載荷-時間曲線確定B、D兩點各自所在的區域，然后利用多項式曲線擬合和最優化方法確定此兩點，并設計尋優過程的停止準則。該方法的主要特點有：1）利用位移-時間曲線的最小位移和最大位移的時間直接確定A和C點；2）借助區域劃分、多項式擬合、最優化方法確定B、D兩點。該方法存在的主要問題有：

1）泵功圖上各點位置復雜多變，利用曲線擬合法模擬B、D各位置的局部區域的形狀，一方面計算量大，另一方面，曲線擬合程度低，從而導致定位此兩點的精度低；2）A、B點的確定思想并沒有考慮泵功圖此兩點的典型特征，直接將A點定位在泵功圖的最左端，將C點定位在泵功圖的最右端，這是不實際的，且得不到油田的認可。大多數情形，A點是泵功圖上沿最左端點下曲線段中的第一個下凸點，而點C是泵功圖上沿最左端點上曲線段的第一個上凸點；因此，如此簡單處理點A和C必然導致計量精度低且穩定性差；3）沒有考慮D點不是下凸點的情形。因此，該方法的計產效率、計算效果依然不夠理想。

發明內容

本技術發明解決的問題是不同地質環境下在線泵功圖計產的穩定性問題。功圖計量穩定性是指油井在工況基本不變情形下，借助泵功圖解算的產液量保持在合理范圍,并處于穩定狀態。由于不同區域的油井群的地質特征千差萬別,工況類別較多，地面示功圖的形狀差異較大。如何借助油井的典型工況和泵功圖形狀特征以及實際環境下泵功圖的屬性，設計功圖計量穩定性方法，有效抑制工況基本不變下凡爾開閉點跳變現象，對產液量的精確計量和對井下工況準確判斷至關重要。

本發明的功圖計量穩定性新方法由兩個部分構成，即凡爾開閉點的初始位置確定法和修正法。初始位置確定法的任務是確定游動、固定凡爾開閉點的初始位置，即首先將泵功圖作歸一化處理，然后，對歸一化后的泵功圖，依據位移最小點和位移最大點，劃分為上曲線段和下曲線段，進而首先確定B點，然后確定C點，再確定A點，最后確定D點。修正法是借助歸一化后的泵功圖的形狀特征量（功圖面積、功圖左下面積缺失值、功圖右下面積缺失值、載荷最低點與位移最小點之間斜率小于0的點所占比例、載荷最低點與位移最大點之間斜率大于0的點所占比例等），結合實際環境中泵功圖（即非歸一化的泵功圖），首先對D點進行獨立修正，然后對A點進行獨立修正，最后對A和D點進行協調修正。

進一步，對本發明的技術方案描述如下：

本發明的泵功圖計量穩定性新方法，它包括依據地面示功圖測量數據、油井參數、數學模型和算法生成泵功圖，初始位置確定法和修正法，其中初始位置確定法是基于泵功圖，建立直接提取凡爾開閉點初始位置，修正法是結合泵功圖的形狀特征，建立工況不變下游動凡爾開閉點的初始位置出現跳變現象時，對這初始位置進行修正的一種方法。

1、建立直接提取凡爾開閉點初始位置的初始位置確定法是按照如下步驟進行：