一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法技术

一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法，属于油田数字化技术领域。对抽油机冲次进行判定调节；在保证产液量的情况下，可以根据油井产液量大小，自动寻找最佳冲次，使冲次调整到最小，使其达到最佳工作状态，实现冲次自动调节、和远程手动调节。本发明专利技术的优点是特别适合超低渗透油田低产井的工况，对低产井可以实现连续抽吸，延长检泵周期，延长抽油杆、抽油机使用寿命，管理方便，维护费用低。可以与复合型抽油机、弯梁变矩抽油机等各种机型相匹配，实现低冲次运行，通过调节变频频率改变抽油机冲次，计算泵充满度、计算近似产液量，使产液量最大，同时，可节约能源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法，属于油田数字化

技术介绍
油田自推广实施数字化油田以来，抽油机作为油田开发的主要设备及耗能大户，受到了极大的关注。数字化抽油机是针对目前数字化建设现场施工中安装工作量大、野外施工难度大、油田现场动火、动电危险度高、设备集成度低、各施工单位安装方式不统一等问题而研制的新产品。要求数字化抽油机满足以下功能：(1)系统应具备油井载荷、位移和三相电参数自动采集功能；(2)系统应具备冲次调节功能；(3)系统应具备平衡度调节功能；(4)系统应具备主电机保护功能。因此，针对油田复杂的地理环境下、占生产井总数的1/3、产量在1-2m3/d的低产井工况，需开发一套可根据现场工况实现数字化抽油机最优冲次自动调节的系统。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法，特别适合超低渗油藏数字化抽油机在给定泵径的条件下，根据油井功图，满足变频频率在一定的范围内计算油井最佳冲次，并实现冲次自动调节功能。一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法，含有以下步骤；将油井数据采集处理后，远传到上位机，并接收上位机指令，对抽油机进行控制，以实现抽油机相关参数的采集和远程控制操作；确定调节目标，通过调节变频频率改变抽油机冲次，计算泵充满度、计算近似产液量，目标使产液量最大；根据采油工程，产液量的计算公式为：Q＝1440*A/4*S*N*b；式中：Q－油井产量；A－柱塞截面积；S－有效冲程；N－冲次；b－泵充满度；此式可简化为：Q＝K*N*b；式中：K＝1140*A/4*S；当油井确定后，此值为常数；(2)泵充满度的计算；泵充满度的计算公式为：上式中表示为上冲程过程中的有效冲程，表示下冲程过程中的有效冲程；步骤1；输出当前频率F0；步骤2；采集功图数据；形成功图,计算冲次、充满度；步骤3；功图采集个数≥CN；如果“是”转向步骤4；如果“不是”转向步骤2；步骤4；计算冲次、充满度平均值N0、B0；步骤5；冲次、充满度超限处理；步骤6；建立产液量与频率的关系模型,计算最佳频率Fo；步骤7；计算新频率F1＝F0+KF*(Fo－F0)；步骤8；频率超限处理；步骤9；判断|F1－F0|<Fb；如果“是”转向步骤2重复上述步骤；如果“不是”转向步骤10；步骤10；设定F0＝F1，并转向步骤2重复上述步骤。对抽油机冲次进行判定调节；在保证产液量的情况下，可以根据油井产液量大小，自动寻找最佳冲次，使冲次调整到最小，使其达到最佳工作状态，实现冲次自动调节、和远程手动调节。为了实现上述目的，本专利技术实施例的一方面，提供了一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法，包括：建立产液量与电机频率的关系模型，其中，所述关系模型用于表示所述产液量与所述电机频率之间的数值关系；从所述关系模型中确定所述电机频率中的最佳频率，其中，所述最佳频率为所述电机频率中所述产液量最大的频率；获取所述数字化抽油机的电机的当前频率；以及将所述当前频率调节为所述最佳频率。进一步地，将所述当前频率调节为所述最佳频率包括：确定频率调节步长；以及从所述当前频率开始，以所述调节步长为单位调节到所述最佳频率。进一步地，从所述当前频率开始，以所述调节步长为单位调节到所述最佳频率包括：以所述调节步长为单位调节所述当前频率，得到调节后的当前频率；判断所述调节后的当前频率是否达到所述最佳频率，其中，如果判断出所述调节后的当前频率达到所述最佳频率，则停止频率调节；反之，则继续以所述调节步长为单位对所述调节后的当前频率进行调节。进一步地，建立产液量与电机频率的关系模型包括：采集同频率下多幅功图数据；利用所述多幅功图数据计算平均冲次和平均泵充满度；根据所述平均冲次和所述平均泵充满度计算所述产液量；以及利用冲次与频率之间的关系计算得到所述产液量与所述电机频率之间的所述关系模型。进一步地，在采集同频率下多幅功图数据之后，所述方法还包括：利用所述功图数据形成功图；判断所述功图个数是否达到预设个数，其中，如果判断所述功图个数未达到所述预设个数，则再进行功图数据采集。进一步地，根据所述平均冲次和所述平均泵充满度计算所述产液量包括：通过以下公式计算所述产液量：Q＝1440*A/4*S*N*β其中，Q表示所述产液量，A表示柱塞截面积；S表示有效冲程；N表示冲次；β表示泵充满度。进一步地，利用所述多幅功图数据计算平均泵充满度包括：利用以下公式计算所述多幅功图数据泵每一幅功图数据对应的泵充满度：β=ADx‾AD‾]]>其中，表示为上冲程过程中的有效冲程，表示下冲程过程中的有效冲程；以及计算所述平均泵充满度。进一步地，在建立产液量与电机频率的关系模型之前，所述方法还包括：将油井数据采集处理后，远传到上位机，并接收所述上位机指令，对所述数字化抽油机进行控制。本专利技术的优点是特别适合超低渗透油田低产井的工况，对低产井可以实现连续抽吸，延长检泵周期，延长抽油杆、抽油机使用寿命，管理方便，维护费用低。可以与复合型抽油机、弯梁变矩抽油机等各种机型相匹配，实现低冲次运行，通过调节变频频率改变抽油机冲次，计算泵充满度、计算近似产液量，使产液量最大，同时，可节约能源。附图说明当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本专利技术以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定，其中：图1为本专利技术的供液不足时理论泵示功图；图2为本专利技术的实际泵功图；图3数字化抽油机最佳冲次调节程序流程图。下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。具体实施方式显然，本领域技术人员基于本专利技术的宗旨所做的许多修改和变化属于本专利技术的保护范围。实施例1：如图1、图2、图3所示，在实际应用中，井口RTU很难得到理论泵功图，因此使用地面功图近似计算泵充满度。实际功图计算泵充满度举例如下：以图2示功图为例，通过近似计算出上死点载荷线载荷值为33.83kN，下死点载荷线载荷值为22.82kN，通过功图数据点扫描查找可计算出上冲程过程中的有效冲程、下冲程过程中的有效冲程的近似值为：AD本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法,其特征在于，含有以下步骤；将油井数据采集处理后，远传到上位机，并接收所述上位机指令，对抽油机进行控制，以实现所述抽油机相关参数的采集和远程控制操作；确定调节目标，通过调节变频频率改变抽油机冲次，计算泵充满度、计算近似产液量，目标使产液量最大；根据采油工程，产液量的计算公式为：Q＝1440*A/4*S*N*b；式中：Q－油井产量；A－柱塞截面积；S－有效冲程；N－冲次；b－泵充满度；此式可简化为：Q＝K*N*b；式中：K＝1140*A/4*S；当油井确定后，此值为常数；(2)泵充满度的计算；所述泵充满度的计算公式为：上式中表示为上冲程过程中的有效冲程，表示下冲程过程中的有效冲程；步骤1；输出当前频率F0；步骤2；采集功图数据；形成功图,计算冲次、充满度；步骤3；功图采集个数≥CN；如果“是”转向步骤4；如果“不是”转向步骤2；步骤4；计算冲次、充满度平均值N0、B0；步骤5；冲次、充满度超限处理；步骤6；建立产液量与频率的关系模型,计算最佳频率Fo；步骤7；计算新频率F1＝F0+KF*(Fo－F0)；步骤8；频率超限处理；步骤9；判断|F1－F0|<Fb；如果“是”转向步骤2重复上述步骤；如果“不是”转向步骤10；步骤10；设定F0＝F1，并转向步骤2重复上述步骤。...

【技术特征摘要】
2014.05.14 CN 20141020371951.一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法,其特征在于，含有以下步骤；
将油井数据采集处理后，远传到上位机，并接收所述上位机指令，对抽油机
进行控制，以实现所述抽油机相关参数的采集和远程控制操作；
确定调节目标，通过调节变频频率改变抽油机冲次，计算泵充满度、计算近
似产液量，目标使产液量最大；
根据采油工程，产液量的计算公式为：Q＝1440*A/4*S*N*b；
式中：Q－油井产量；A－柱塞截面积；S－有效冲程；N－冲次；b－泵充满
度；
此式可简化为：Q＝K*N*b；
式中：K＝1140*A/4*S；当油井确定后，此值为常数；
(2)泵充满度的计算；
所述泵充满度的计算公式为：上式中表示为上冲程过程中的有效冲程，表示下冲程过程中的有效
冲程；
步骤1；输出当前频率F0；
步骤2；采集功图数据；形成功图,计算冲次、充满度；
步骤3；功图采集个数≥CN；如果“是”转向步骤4；如果“不是”转向步骤
2；
步骤4；计算冲次、充满度平均值N0、B0；
步骤5；冲次、充满度超限处理；
步骤6；建立产液量与频率的关系模型,计算最佳频率Fo；
步骤7；计算新频率F1＝F0+KF*(Fo－F0)；
步骤8；频率超限处理；
步骤9；判断|F1－F0|<Fb；如果“是”转向步骤2重复上述步骤；如果“不

\t是”转向步骤10；
步骤10；设定F0＝F1，并转向步骤2重复上述步骤。
2.根据权利要求1所述的一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法，其
特征在于，对抽油机冲次进行判定调节；在保证产液量的情况下，可以根据油井
产液量大小，自动寻找最佳冲次，使冲次调整到最小，使其达到最佳工作状态，
实现冲次自动调节、和远程手动调节。
3.一种适合超低渗油藏数字化抽油机最佳冲次工艺方法，其特征在于，包括：
建立产液量与电机频率的关系模型，其中，所述关系模型用于表示所述产液
量与所述电机频率之间的数值关系；
从所述关系模型中确定所述电机频率中的最佳频率，其中，所述最佳频率为
所述电机频率中所述产液量最大的频率；
获取所述数字化抽油机的电机的当前频率；以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：程世东，单吉权，马建军，付钢旦，杨世海，于志刚，丑世龙，操红梅，李珍，孟繁平，刘峰，张彬，邱亮，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11