[发明专利]泵功图计量稳定性新方法

说明书

技术领域

本发明涉及油田油井功图法计量及计算机测控技术领域，具体涉及一种油田油井泵功图计量稳定性新方法。

背景技术

以前我国大部分油田的传统计量手段主要是通过计量间、玻璃管等方式进行，这种方式存在成本高、效率低下等诸多缺点。功图法计量是根据抽油井工作原理，利用采集的油井地面示功图，结合油井基础参数、动态参数等关键信息推算井下泵功图，确定有效冲程，从而计算出油井的产液量。随着油田数字化建设的推进和软件计量技术的成熟，该计量技术可使油田计产实现油井无人值守、油井自动计量的目的，可突破传统意义上人工量油的瓶颈，降低成本，提高生产效率，这已逐步成为油田未来计量技术的发展趋势。功图法计量的关键是泵功图的凡尔开闭点的确定方法，这直接关系到计产精度。

目前利用功图法计产主要利用日产液量计产结果来评判单井的产量情况，尚未有不同油井下在线计算稳定性成果报道，即探讨一种适合不同地质层油井的在线稳定计产泵功图计量方法，也就是要求这种方法在泵功图无显著性变化情形下，凡尔开闭点不能出现跳跃性变化。已有的功图计量法（如拉线法、面积法、迭代法、有效冲程法）存在的突出缺陷：（1）普适性较差，对油井的参数较为敏感；（2）凡尔开闭点在泵功图变化不明显情形下，跳跃性严重，产液量计量偏差较大；（3）涉及到的油井数少，计产效率低。

中国专利文献公开号为CN101660402A的资料中提到了一种基于物理意义的抽油井示功图凡尔开闭点提取方法，该方法由示功图获得位移—时间曲线和荷载—时间曲线，由这两种曲线依次确定游动凡尔开闭点A点、固定凡尔开闭点C点、固定凡尔打开点B点和游动凡尔打开点D点。该方法是借助位移-时间曲线的最小位移和最大位移确定A点和C点，借助位移-时间曲线和载荷-时间曲线确定B、D两点各自所在的区域，然后利用多项式曲线拟合和最优化方法确定此两点，并设计寻优过程的停止准则。该方法的主要特点有：1）利用位移-时间曲线的最小位移和最大位移的时间直接确定A和C点；2）借助区域划分、多项式拟合、最优化方法确定B、D两点。该方法存在的主要问题有：

1）泵功图上各点位置复杂多变，利用曲线拟合法模拟B、D各位置的局部区域的形状，一方面计算量大，另一方面，曲线拟合程度低，从而导致定位此两点的精度低；2）A、B点的确定思想并没有考虑泵功图此两点的典型特征，直接将A点定位在泵功图的最左端，将C点定位在泵功图的最右端，这是不实际的，且得不到油田的认可。大多数情形，A点是泵功图上沿最左端点下曲线段中的第一个下凸点，而点C是泵功图上沿最左端点上曲线段的第一个上凸点；因此，如此简单处理点A和C必然导致计量精度低且稳定性差；3）没有考虑D点不是下凸点的情形。因此，该方法的计产效率、计算效果依然不够理想。

发明内容

本技术发明解决的问题是不同地质环境下在线泵功图计产的稳定性问题。功图计量稳定性是指油井在工况基本不变情形下，借助泵功图解算的产液量保持在合理范围,并处于稳定状态。由于不同区域的油井群的地质特征千差万别,工况类别较多，地面示功图的形状差异较大。如何借助油井的典型工况和泵功图形状特征以及实际环境下泵功图的属性，设计功图计量稳定性方法，有效抑制工况基本不变下凡尔开闭点跳变现象，对产液量的精确计量和对井下工况准确判断至关重要。

本发明的功图计量稳定性新方法由两个部分构成，即凡尔开闭点的初始位置确定法和修正法。初始位置确定法的任务是确定游动、固定凡尔开闭点的初始位置，即首先将泵功图作归一化处理，然后，对归一化后的泵功图，依据位移最小点和位移最大点，划分为上曲线段和下曲线段，进而首先确定B点，然后确定C点，再确定A点，最后确定D点。修正法是借助归一化后的泵功图的形状特征量（功图面积、功图左下面积缺失值、功图右下面积缺失值、载荷最低点与位移最小点之间斜率小于0的点所占比例、载荷最低点与位移最大点之间斜率大于0的点所占比例等），结合实际环境中泵功图（即非归一化的泵功图），首先对D点进行独立修正，然后对A点进行独立修正，最后对A和D点进行协调修正。

进一步，对本发明的技术方案描述如下：

本发明的泵功图计量稳定性新方法，它包括依据地面示功图测量数据、油井参数、数学模型和算法生成泵功图，初始位置确定法和修正法，其中初始位置确定法是基于泵功图，建立直接提取凡尔开闭点初始位置，修正法是结合泵功图的形状特征，建立工况不变下游动凡尔开闭点的初始位置出现跳变现象时，对这初始位置进行修正的一种方法。

1、建立直接提取凡尔开闭点初始位置的初始位置确定法是按照如下步骤进行：