[发明专利]抽油泵动态充满度试井确定间歇泵抽制度法

权利要求书

1.一种抽油泵动态充满度试井确定间歇泵抽制度法，其特征在于：该法是针对泵抽能力大于井底供液能力的有杆泵抽油井，建立的确定油井最佳间歇泵抽制度的方法，具体包括如下步骤：

（1）同步测量连续光杆载荷-时间曲线和光杆连续位移-时间曲线，由载荷-时间曲线上的上行的载荷转捩点和下行的载荷转捩点分别确定抽油泵的固定凡尔和游动凡尔的开启时间,并进一步确定抽油泵活塞的净冲程和毛冲程，将净冲程和毛冲程的百分比作为充满度量度值；

（2）制定关井压力恢复时间，使井底动液面达到相应高度，然后再连续不间断进行泵抽，在泵抽全过程中连续测量抽油泵的充满度值，建立充满度-时间曲线，该曲线即为抽油泵动态充满度递减历史曲线，根据曲线对抽油泵的泵抽动态特性分析得到最大泵抽充满度η_max和临界最小泵抽充满度η_c；

（3）将对给定特性油井的充满度从η_max下降到η_c的时间作为固定泵抽时间T_c，选取不同的待抽时间T_g，由泵抽时间和待抽时间组成一个间歇周期，在一个间歇周期内，泵抽时间占间歇周期的百分比作为泵抽占空比D_p；

（4）根据不同的周期设置，编制一系列间歇泵抽制度，通过最大日产量法和最小泵抽占空比确定最佳间歇泵抽制度。

2.根据权利要求1所述的间歇泵抽制度法，其特征在于：所述步骤（1）具体包括：

（1）定义抽油泵充满度为抽油泵内吸入液体高度S_n和抽油泵全冲程S_g的百分比，以公式表示为：

式中：η为抽油泵充满度，S_n为抽油泵内吸入液体高度，S_g为抽油泵全冲程；

（2）进行载荷-时间曲线和位移-时间曲线的测量，位移-时间曲线的最低点为下死点A，最高点为上死点B；载荷-时间曲线上从下死点向上运动时出现载荷突然卸载形成活塞上行的载荷转捩点C，转捩点C的位置在位移-时间曲线上对应C’点，根据C’点确定抽油泵固定凡尔打开的位置，此时抽油泵活塞所处的仍然是下死点的位置；在A点至C’点所发生的位移量变化，是由于抽油杆弹性形变所引起的，活塞在这段时间内没有产生位移变化，所以毛冲程为 载荷-时间曲线上从上死点B下行到液体充满的高度时，活塞上下的压力会突然改变，随即游动凡尔打开，游动凡尔打开后活塞表面压力又突然下降，地面载荷-时间曲线会经历突然下降和增高转折，形成活塞下行的载荷转捩点D；根据时间同步分析，载荷-时间曲线上的D点对应的是位移-时间曲线上的D’点，从D’确定游动凡尔打开的位置，这个位置即液体吸入到抽油泵内的高度，也是抽油泵活塞的净冲程的 开始点，所以净冲程为 将测量所得的净冲程值η_n和毛冲程η_g代入公式（1）中，可得到充满度值η，以公式表示为：

其中：η_n为抽油泵净冲程，η_g为抽油泵毛冲程。

3.根据权利要求1所述的间歇泵抽制度法，其特征在于：步骤（1）中所述连续光杆载荷-时间曲线利用光杆上的光杆载荷传感器测量，光杆连续位移-时间曲线利用角位移传感器测量。

4.根据权利要求1所述的间歇泵抽制度法，其特征在于：步骤（2）中所述根据曲线对抽油泵的泵抽动态特性分析得到最大泵抽充满度η_max和临界最小泵抽充满度η_c具体为：

抽油泵动态充满度变化历史曲线上，抽油泵的充满度会保持一段平稳状态，这个充满度值为给定特性抽油系统能够达到的最大充满度值η_max；这个阶段划分为第I段；抽油泵的充满度值开始递减后,递减的速度由快到慢，递减速度快的阶段划分为第II段，递减速度变慢后这一阶段划分为第III阶段；将第II阶段和第III阶段的交叉点作为抽油泵抽空评价点η_c。

5.根据权利要求1或3所述的间歇泵抽制度法，其特征在于：所述给定特性包括了给定的杆管泵的几何尺寸、给定的泵速和给定的井底液体性质，这些给定条件的不同，会使不同的油井的抽油泵达到不同的最大充满度值η_max。

6.根据权利要求1所述的间歇泵抽制度法，其特征在于：所述步骤（4）具体为：

针对给定油井，泵抽时间固定，选取不同的待抽时间，建立不同的间歇周期和相应的泵抽占空比的间歇泵抽制度，然后将该制度中每一种间歇周期运行至少24小时，获取每一间歇周期对应的日产量值；

将该制度中日产量最大者作为最佳间歇泵抽制度；在间歇泵抽制度中出现不同的间歇周期对应的日产量值相等时，选取泵抽占空比最小者为最佳间歇泵抽制度。