[發明專利]電功圖計算油井產液量方法

有效

• 申請號: 201810077769.1
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN110094194B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 王增林;賈慶升;張雷;姜東;肖姝;杜瑋暄;周娜;杭發琴;賀啟強;張方圓;周宏斌;肖萍;高綜啟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/009;E21B47/047;G06F30/20
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

1.電功圖計算油井產液量方法，其特征在于，該電功圖計算油井產液量方法包括：

步驟1，獲取有效的抽油機井電功圖；

步驟2，采用小波變換信號分離算法對抽油機井電功圖進行數據時域分析；

步驟3，結合抽油機懸點的運動學分析計算柱塞有效沖程；

步驟4，計算產液量；

在步驟1中，實時采集電機的電流、電壓參數，并采用概率矩陣分解濾波算法對數據奇異值進行預處理，抑制或消除噪聲，獲取有效的抽油機井電功圖；

步驟2包括：

a，對抽油機井電功圖并進行歸一化處理得到歸一化后的原始信號電功圖；

b，應用小波變換信號分離算法進行電功圖數據分析處理，將原始信號電功圖進行多階小波信號分離，分離成低頻信號和中高頻信號，獲取多階小波信號分離后包含抽油桿振動信號的低頻信號圖和多階小波信號分離后抽油桿振動信號圖；

c，分析抽油桿振動信號的低頻信號圖和抽油桿振動信號圖，獲得有效排液過程所占的時間和下行程過程所占的時間；

在步驟b中，將原始信號電功圖通過一階小波信號分離，得到一階低頻信號和一階中高頻信號，再將一階低頻信號進行小波信號分離，得到二階低頻信號和二階中高頻信號，再將二階低頻信號進行小波信號分離，得到三階低頻信號和三階中高頻信號，分析三階中高頻信號中振動幅值，結合抽油桿固有特性，獲取多階小波信號分離后包含抽油桿振動信號的低頻信號圖和多階小波信號分離后抽油桿振動信號圖；

在步驟3中，電功圖一個周期T的計算公式如下：

T＝Ki (1)

式中，K為一個周期的采樣點數，i為采樣間隔，現場應用的電參數采集模塊的采樣間隔為0.2s；

假定曲柄勻速轉動后，曲柄轉動一周抽油機完成一個沖次，即：

式中：w為曲柄的角速度；

游梁式抽油機四連桿機構的幾何關系為：

θ₂＝2π-θ+α (5)

以下死點為位移零點，向上為位移的正方向，則任意時刻t的懸點位移PR(t)為：

根據游梁式抽油機懸點的運動規律，有效行程S_pe可由下式計算得到：

S_pe＝PR(t_DG)-PR(t_FG) (12)

其中，R為曲柄半徑，m；P為連桿長度，m；C為游梁后臂長度，m；A為游梁前臂長度，m；I為基桿的水平投影，m；H為支架軸承中心至減速箱輸出軸中心的高度，m；對于各角度正方向規定下：曲柄轉角θ從12點鐘位置算起，并且沿順時針方向時取為正值，θ＝wt；K為游梁軸與曲柄軸間的距離，m；α為曲柄軸在12點鐘位置與游梁軸曲柄軸連線形成的夾角；L為游梁軸與連桿軸間的距離，m；β為游梁軸曲柄軸連線與游梁軸連桿軸連線形成的夾角；χ為游梁后臂與游梁軸連桿軸連線形成的夾角；φ為游梁后臂與游梁軸曲柄軸連線形成的夾角；ψmax為上下死點時游梁前臂與水平線形成的最大夾角，t_DG為下行程過程所占的時間，t_FG為有效排液過程所占的時間；

在步驟4中，抽油機井一個沖程的產液量：

q＝π(D/2)²S_per (13)

其中：q為一個沖程的產液量，m³；D為抽油泵泵徑，m；S_pe為有效沖程，m；r為影響因子修正系數，考慮氣體、泵漏、粘度這些因素，通過計算值與實測值進行標定來修正。

2.根據權利要求1所述的電功圖計算油井產液量方法，其特征在于，在步驟4中，由于電功圖的數據是實時連續采集的，對每個沖程液量進行累加，得到累計液量，從而得到一口油井的日產液量Q：

其中：N為抽油機井一天的沖程總次數，n為沖次，次/分。