基于电功图的油井动液面及产液量预测

针对目前部分油田地面示功图实时采集系统不完善,维护成本高,少数油区因周边环境、气候等条件不宜安装实时采集系统,无法利用示功图实时推算油井动液面及产液量等问题,考虑曲柄实际角速度、四连杆机构的惯性、摩擦等因素,推导了基于电机电功图的光杆示功图计算模型,并运用一维带Gibbs阻尼波动方程求解泵功图,分析泵功图曲线各点曲率,确定固定阀和游动阀开闭点位置,形成了基于电功图的抽油机井动液面及产液量预测模型,并编制了计算软件。油田现场10口不同工况油井的计算分析结果表明,基于电功图的油井动液面及产液量计算模型具有较高的精度,能够实现油井动液面及产液量的实时、准确计量,提高了油井生产分析的智能化,有利于油井实时优化运行和增效。     

基于示功图的抽油机平衡诊断与调整

针对抽油机不平衡影响抽油机设备安全及油井生产系统效率等问题,推导了4种类型抽油机井悬点载荷与电机输出功率的数学关系模型,根据已知示功图计算电机输出功率-悬点位移图,并进行抽油机平衡的实时智能诊断与调整。计算结果表明:基于示功图计算的功率-位移图与实测功率-位移图很接近,计算与实测的上冲程功率峰值、下冲程功率峰值、功率极差和平均功率的平均相对误差分别为3.69%、5.03%、1.26%和2.63%;X1井平衡度的计算值和实测值分别为0.26和0.25,抽油机处于欠平衡状态;X2井平衡度的计算值和实测值分别为1.34和1.29,抽油机处于过平衡状态,这表明平衡诊断具有较高的精度。研究成果拓宽了示功图的应用范围,可为抽油机井实时智能平衡诊断与调整提供理论与技术支持,有利于提高油井生产效率与效益。     

基于电功图的皮带式抽油机井工况诊断新模型

为了解决示功图无法判别抽油机井地面设备工况、实时测量和维护成本高等问题,推导建立了基于电功图的皮带式抽油机井工况诊断新模型。根据能量守恒原理和皮带式抽油机悬点运动规律,建立抽油机井地面示功图计算电功图的数学模型。基于该模型,建立11种皮带式抽油机井典型工况下的电功图图版,并对电功图图版进行特征分析和特征值提取,建立基于特征值的电功图工况诊断模型。现场实例计算分析表明:计算得到的电功图与实测电功图基本一致,上冲程平台功率值、下冲程平台功率值和功率曲线的平均相对误差分别为6.32%、7.16%和5.81%;电功图诊断结果与根据示功图进行井下工况诊断结果的符合率为100%,且电功图能够准确地判别抽油机井地面设备的工况。研究结果能提高工况诊断结果的可靠度与诊断范围,为采油系统智能分析和优化决策提供技术支持。     

基于示功图的油井含水率实时计算模型

针对目前原油含水率测量主要为离线人工测量法,存在成本高、周期长、耗时费力、实时性差、无法实现智能化测量的问题,通过对示功图载荷斜率-时间关系曲线的变化规律进行分析,研究泵阀开闭点的提取方法,确定了示功图上下冲程载荷差,并结合井筒多相管流压力分布计算相关式,推导建立了基于示功图的油井含水率计算模型,并利用C#语言编制了油井含水率计算软件.以现场某油田的15口油井为实例进行模型应用检验,计算得出的含水率与实测含水率的平均相对误差为7.42％,在工程允许的误差范围内,表明该模型具备实用性,能够为现场提供理论与技术支持.同时,基于油田现场实时采集的示功图数据,可实现油井含水率的实时计算,提高了油田信息化与智能化管理水平,有利于油田降低生产管理成本,提高生产效率与效益.