一种抽油机井动液面的测量方法技术

本发明专利技术公开了一种抽油机井动液面的测量方法，根据阻力系数计算模型，获取阻力系数；根据所述阻力系数、抽油杆柱位移运动模型和抽油杆柱载荷计算模型，获取所述抽油杆柱在不同深度位置处的位移参数及其载荷参数；从而获取泵的位移参数及其载荷参数；根据所述泵的位移参数及其载荷参数，获取所述泵的泵功图；根据所述泵功图和沉没压力计算模型以及流体物性计算模型，获取所述抽油机井的动液面参数。本发明专利技术提供的抽油机井动液面的测量方法，在确保计算精度的情况下，能够有效提高其适时性，而且还能应用于控制套压生产的油井，使得计算出的动液面的误差降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油
，尤其涉及。
技术介绍
抽油机井动液面是了解油井的供液情况、诊断油井故障，进行采油工艺适应性评 价和优化的重要参数。目前油井动液面的主要测试方法为声波反射法，此方法存在的主要 问题有：⑴依靠工人手工操作；⑵井口发声装置存在一定的不安全因素；⑶每月测试一次， 不能在线跟踪动液面的变化；⑷对于动液面深度大于1000米的油井，容易受到一些其它工 况的影响，测试误差比较大。 近年来，由于示功图测试手段的发展，使得根据示功图计算动液面技术从理论向 应用跨越，动液面的变化趋势跟踪技术逐步建立并不断完善，但是，在有通过测绘实测静载 示功图计算油井动液面时，可以有效消除惯性载荷、振动载荷、摩擦载荷等因素的影响，计 算结果精度相对较高，但同时，上下静载的获取比较复杂和繁琐，且校核困难，一旦油井工 况发生改变，也需要对其静载示功图进行修正，适时性较差，而且采用该方法计算油井动液 面时，没有考虑套压的影响，对于控制套压生产的油井，计算的动液面将会出现误差较高的 问题。
技术实现思路
本专利技术提供了，在确保计算精度的情况下，能够 有效提高其适时性，而且还能应用于控制套压生产的油井，使得计算出的动液面的误差降 低。 本专利技术实施例提供了，包括： 根据阻力系数计算模型，获取与所述抽油机井对应的阻力系数； 根据所述阻力系数和抽油杆柱位移运动模型，获取所述抽油杆柱的位移参数；以 及 根据所述阻力系数和抽油杆柱载荷计算模型，获取所述抽油杆柱的载荷参数； 根据所述抽油杆柱的位移参数，获取所述抽油杆柱下部的栗的位移参数；以及根 据所述抽油杆柱的载荷参数，获取所述栗的载荷参数； 根据所述栗的位移参数和所述栗的载荷参数，获取所述栗的栗功图； 根据所述栗功图，获取所述栗的吸入口沉没压力参数； 根据所述抽油机井的井筒的温度分布和流体物性计算模型，获取所述井筒的流体 物性参数； 根据所述吸入口沉没压力参数和所述流体物性参数，获取所述抽油井的油管与套 管之间的环形空间内的压力分布参数； 根据所述压力分布参数，获取所述抽油机井的动液面参数。 可选的，所述阻力系数计算模型，具体为： 式中μ表示液体粘度；P ^表示抽油杆的密度；表示抽油杆的截面积；D t表示油 管直径；队表示抽油杆直径；L表示抽油杆长度；C表示阻力系数。 可选的，所述根据所述阻力系数和抽油杆柱位移运动模型，获取所述抽油杆柱的 位移参数，具体为： 将所述阻力系数代入所述抽油杆柱位移运动模型中，获取所述抽油杆柱的位移参 数，其中，所述抽油杆柱位移运动模型具体为： 式中： U (X，t)表示t时刻抽油杆柱X断面处的位移； a表示声波在抽油杆柱中的传播速度。 可选的，所述根据所述阻力系数和抽油杆柱载荷计算模型，获取所述抽油杆柱的 载荷参数，具体包括： 将所述阻力系数代入所述抽油杆柱载荷计算模型中，获取所述抽油杆柱的载荷参 数，其中，所述抽油杆柱载荷计算模型包括抽油杆重力计算模型、液柱载荷计算模型、流体 通过凡尔孔的阻力计算模型、抽油杆柱惯性载荷计算模型，液柱惯性载荷计算模型、栗筒与 柱塞摩擦载荷计算模型、抽油杆与液体的摩擦载荷计算模型、管液摩擦载荷计算模型和抽 油杆柱上托力计算模型。 可选的，所述根据所述栗功图，获取所述栗的吸入口沉没压力参数，具体包括： 选取所述栗功图中的上下载荷点； 根据所述上下载荷点和栗吸入口沉没压力计算模型，获取所述吸入口沉没压力参 数。 可选的，所述栗吸入口沉没压力计算模型具体为： 其中，ΔΡ表示油层产出液经过固定阀和游动阀孔时产生的压力降％表示油井液 柱载荷。 通过一个实施例或多个实施例，本专利技术具有以下有益效果或者优点： 由于本申请实施例中的抽油机井动液面的测量方法，根据阻力系数计算模型、抽 油杆柱位移运动模型和抽油杆柱载荷计算模型，获取所述抽油杆柱的位移参数和所述抽油 杆柱的载荷参数；根据所述抽油杆柱的位移参数，获取所述抽油杆柱下部的栗的位移参数； 以及根据所述抽油杆柱的载荷参数，获取所述栗的载荷参数；根据所述栗的位移参数和所 述栗的载荷参数，获取所述栗的栗功图；根据所述栗功图，获取所述栗的吸入口沉没压力参 数；根据所述抽油机井的井筒的温度分布和流体物性计算模型，获取所述井筒的流体物性 参数；根据所述吸入口沉没压力参数和所述流体物性参数，获取所述抽油井的油管与套管 之间的环形空间内的压力分布参数；根据所述压力分布参数，获取所述抽油机井的动液面 参数，如此，可以通过阻力系数计算模型、抽油杆柱位移运动模型和抽油杆柱载荷计算模型 来消除惯性、振动及摩擦载荷的影响，并求解得到栗功图的静载荷，使得获取的栗功图的静 载荷的精确度更高，而使得再根据栗功图的静载荷进行动液面计算获得的动液面参数的精 确度也得以提高，而且通过上述计算模型能够实时获取到动液面面参数，如此，能够有效提 高其适时性，而且本申请提供的测量方法是根据所述环形空间内的压力分布参数来获取当 动液面参数，如此，使得本申请提供的测量方法还能应用于控制套压生产的油井，使得计算 出的动液面的误差降低。【附图说明】 图1为本专利技术实施例中栗的工作原理图的； 图2为本专利技术实施例中井筒流体分布图。 图中有关附图标记如下： 10--栗简，11--柱塞，12--游动阀，13--固定阀，14--抽油杆，20--气 柱段，21 -一含气油柱段，22-一混合液段。【具体实施方式】 本专利技术提供了，在确保计算精度的情况下，能够 有效提高其适时性，而且还能应用于控制套压生产的油井，使得计算出的动液面的误差降 低。 为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上 述技术方案进行详细的说明。 在叙述本专利技术之前，首先需要了解栗的工作原 理，下面具体以有杆栗为例，具体的，参见图1，栗包括栗简10、柱塞11、游动阀12、固定阀13 和抽油杆14,在栗工作过程中，栗筒10内压力P(t)随柱塞运动方向的改变，由吸入压力Pi 升至排出压力Pp或由P P降至P i，柱塞11完成卸载或加载：当固定阀13开启后，液体经固 定阀13的孔吸入栗腔，此时P(t) = Pi，柱塞11加载完成，栗载保持不变；当游动阀12开启 后，液体经游动阀12的孔排出栗腔，此时P(t) = Pp，柱塞11卸载完成，栗载保持不变。 如果忽略柱塞与液体的惯性力，则作用于柱塞上的平衡方程应是： 上冲程： Fp (t) =当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽油机井动液面的测量方法，其特征在于，包括：根据阻力系数计算模型，获取与所述抽油机井对应的阻力系数；根据所述阻力系数和抽油杆柱位移运动模型，获取所述抽油杆柱的位移参数；以及根据所述阻力系数和抽油杆柱载荷计算模型，获取所述抽油杆柱的载荷参数；根据所述抽油杆柱的位移参数，获取所述抽油杆柱下部的泵的位移参数；以及根据所述抽油杆柱的载荷参数，获取所述泵的载荷参数；根据所述泵的位移参数和所述泵的载荷参数，获取所述泵的泵功图；根据所述泵功图，获取所述泵的吸入口沉没压力参数；根据所述抽油机井的井筒的温度分布和流体物性计算模型，获取所述井筒的流体物性参数；根据所述吸入口沉没压力参数和所述流体物性参数，获取所述抽油井的油管与套管之间的环形空间内的压力分布参数；根据所述压力分布参数，获取所述抽油机井的动液面参数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李少甫，唐庆，韩岐清，冯国强，马晓雁，金满库，卢晨，
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