一种井底流压的测试方法及获取粘滞阻力的方法技术

本发明专利技术公开了一种井底流压的测试方法及获取粘滞阻力的方法，其中获取粘滞阻力的方法为通过自第一悬点示功图上测取上冲程载荷F

【技术实现步骤摘要】
一种井底流压的测试方法及获取粘滞阻力的方法
本专利技术涉及煤层气开采
，特别涉及一种井底流压的测试方法及获取粘滞阻力的方法。
技术介绍
在传统的资料中，将Ff定义为摩擦阻力，在一般计算时忽略，在详细计算时，摩擦载荷包括抽油杆与油管的摩擦力、柱塞与泵筒之间的摩擦力、液柱与抽油杆之间的摩擦力以及液柱与油管之间的摩擦力，其中，柱塞与泵筒之间的摩擦力是摩擦载荷的主要载荷。上述传统的分析方法，有如下问题：由于抽油杆相对于油管垂直布置且柱塞相对于泵筒垂直布置，按照摩擦阻力的定义，抽油杆与油管之间的摩擦力、以及柱塞与泵筒之间的摩擦力应该是正压力与摩擦系数的乘机，而垂直布置导致正压力无法计算；再加上抽油杆与油管之间、柱塞与泵筒之间存在工作介质，由于工作介质的属性、抽油杆与油管之间的间隙以及柱塞的直径不同，摩擦系数的计算或者获取都很困难。上述两个问题导致摩擦力的获得存在理论和实践上的困难。分析柱塞泵与泵筒的结构，煤层气井有杆排水采气装置的柱塞与泵筒、抽油杆与工作介质、工作介质与油管之间，两两存在相对运动，产生阻力，为粘滞阻力，需要获得该粘滞阻力以计算井底流压。目前，井底流压测试通常采用两种方法，第一种是通过井下压力计进行测量，具体为，井下压力计随油管一起下入井下，井下压力计的使用会增加作业费用，而且压力计存在零飘，需要标定，影响了井下压力计的测试精度，井下压力计的使用寿命短，更换压力计不仅增加成本，严重时会造成储层污染；第二种是通过回声仪测量动液面，获得井底流压，该方法间断测量方法，而且在煤层气井产气时，其测量将不能进行。因此，如何实现连续、稳定、安全且低成本的井底流压的测试，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种获取粘滞阻力的方法，以获取粘滞阻力。本专利技术还提供了一种井底流压的测试方法，以实现连续、稳定、安全且低成本的井底流压的测试。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种获取粘滞阻力的方法，包括步骤：1)从第一悬点示功图上测取上冲程载荷F1和下冲程载荷F2；2)根据所述上冲程载荷F1和所述下冲程载荷F2计算得到柱塞泵与泵筒之间的粘滞阻力Ff。优选的，在上述粘滞阻力的计算方法中，所述步骤2)中将所述上冲程载荷F1和所述下冲程载荷F2带入公式得到Ff。一种井底流压的测试方法，包括步骤：11)获取粘滞阻力Ff，所述获取粘滞阻力的方法为权利要求1-2中任意一项所述的获取粘滞阻力的方法；12)根据第二悬点示功图求出悬点静载荷Fp；13)根据排采井的井身结构参数，获得泵上液柱载荷Fy、井口回压产生的载荷Fh、抽油杆柱与液柱的惯性载荷Fu和抽油杆柱的重量Qg；14)根据所述粘滞阻力Ff、所述悬点静载荷Fp、所述泵上液柱载荷Fy、所述井口回压产生的载荷Fh、所述抽油杆柱与液柱的惯性载荷Fu和所述抽油杆柱的重量Qg，计算得到井底流压Pf。优选的，在上述井底流压的测试方法中，还包括步骤15)：对所述抽油杆柱进行受力分析，得到Fr＝Fy+Fh+Fu+Ff-Fi，其中，Fi＝Pfs，Fr为抽油杆柱的受力，Fi为泵阀处的井底流压作用在柱塞上的力，s为柱塞面积。优选的，在上述井底流压的测试方法中，所述步骤14)中计算所述井底流压的公式为从上述技术方案可以看出，本专利技术提供的获取粘滞阻力的方法，通过自第一悬点示功图上测取上冲程载荷F1和下冲程载荷F2，并通过测取的上冲程载荷F1和下冲程载荷F2进行计算，能够得到柱塞泵与泵筒之间的粘滞阻力Ff，实际上该粘滞阻力即为通常资料上所说的摩擦载荷，使得柱塞与泵筒之间的摩擦载荷在理论和实践上均能获得实现，使用邻井第一悬点示功图的分析，导出粘滞阻力的计算方法，显著的提升了粘滞阻力的计算精度，满足后期井底流压的辅助计算。本方案公开的井底流压的测试方法，利用悬点示功图计算井底流压，能够实现连续、稳定、安全、低成本的井底流压测试。本方案公开的计算井底流压的精度，不仅取决于悬点示功图的测量精度，而且取决于杆柱力学分析、以及柱塞与泵筒之间的粘滞阻力。目前悬点示功图的测量精度和杆柱力学分析已经逐渐成熟，能够保证悬点示功图的测量精度和杆柱力学分析的可靠性，而且上面的技术方案已经公开了粘滞阻力的计算方法，解决了粘滞阻力计算不确定的问题，将悬点示功图测量、杆柱力学分析与粘滞阻力计算相结合，能够得到井底流压，且井底流压的计算精度显著提高，满足煤层气排采对井底流压的测量要求。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的获取粘滞阻力的方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的井底流压的测试方法的流程图；图3为本专利技术实施例提供的第一悬点示功图；图4为本专利技术实施例提供的抽油杆的受力分析图。具体实施方式本专利技术公开了一种获取粘滞阻力的方法，以获取粘滞阻力。本专利技术还公开了一种井底流压的测试方法，以实现连续、稳定、安全且低成本的井底流压的测试。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图4。本专利技术公开了一种获取粘滞阻力的方法，如图1所示，包括如下步骤：1)从第一悬点示功图上测取上冲程载荷F1和下冲程载荷F2，具体为，通过悬点示功仪测取；2)根据上冲程载荷F1和下冲程载荷F2计算得到柱塞泵与泵筒之间的粘滞阻力Ff。柱塞与泵筒之间存在间隙，该间隙中充满了工作介质，由于柱塞与泵筒之间存在相对运动，产生了阻碍柱塞在泵筒内运动的阻力，该阻力即为粘滞阻力Ff。本方案重新定义了粘滞阻力并提出如下计算方法：本方案中定义粘滞阻力为煤层气井有杆排水采气装置的柱塞与泵筒之间、抽油杆与工作介质之间、以及工作介质与油管之间两两相对运动产生的阻力；粘滞阻力与上述两两相对运动的速度(抽油机的悬点速度)、工作介质的属性、抽油杆与油管之间的间隙、柱塞的直径等有关，由于抽油杆与工作介质、工作介质与油管之间的相对运动速度低、间隙大，因此在一般计算时，可以忽略。由于煤层气井有杆排水采气井在稳产期其液面在产出层以下，因此，多数井的悬点示功图为缺液示功图，其动液面在泵阀附近，如图3所示，根据泵充满的程度和泵阀开启的阻力数据，可以求出井底流压。由于粘滞阻力是抽油杆与油管之间的间隙、工作介质的属性和运动速度的函数，特别是抽油杆与油管之间的间隙和工作介质的属性的函数，对于同一区块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种获取粘滞阻力的方法，其特征在于，包括步骤：/n1)从第一悬点示功图上测取上冲程载荷F

【技术特征摘要】
1.一种获取粘滞阻力的方法，其特征在于，包括步骤：
1)从第一悬点示功图上测取上冲程载荷F1和下冲程载荷F2；
2)根据所述上冲程载荷F1和所述下冲程载荷F2计算得到柱塞泵与泵筒之间的粘滞阻力Ff。


2.根据权利要求1所述的粘滞阻力的计算方法，所述步骤2)中将所述上冲程载荷F1和所述下冲程载荷F2带入公式得到Ff。


3.一种井底流压的测试方法，其特征在于，包括步骤：
11)获取粘滞阻力Ff，所述获取粘滞阻力的方法为权利要求1-2中任意一项所述的获取粘滞阻力的方法；
12)根据第二悬点示功图求出悬点静载荷Fp；
13)根据排采井的井身结构参数，获得泵上液柱载荷Fy、井口回压产生的载荷Fh...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡秋萍，綦耀光，李忠城，朱洪迎，王力，张芬娜，邓志宇，余焱群，王小东，刘广景，
申请(专利权)人：中联煤层气有限责任公司，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：北京;11