[发明专利]基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法

说明书

一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，包括：基于现场生产数据建立特征知识库及对应的工况知识库；在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图；利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；计算各个所选时间段内各个地面示功图特征值，包括：上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；然后，采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标；最后根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息。

技术领域

本发明涉及基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，属于石油开采的技术领域。

背景技术

抽油机井生产系统是目前应用最广泛的一种人工举升方式。描述抽油机悬点载荷随悬点位移变化的地面示功图是用于分析和诊断抽油机井工作状况、提高抽油机井生产管理水平的一项重要技术。随着监测技术的进步，实时采集抽油机井地面示功图数据成为现实。通过地面示功图数据的实时分析可以为生产管理提供实时决策支持。

丁涛和刘均荣等在中国专利CN103541723公开了“基于地面示功图面积变化的抽油机井实时工况诊断方法”，其中提出了一种利用标准示功图进行抽油机井工况诊断的方法。该方法的关键是标准示功图的选取，而这个选取过程更多依赖于现场工程师的经验，因此选择标准示功图具有较大的主观性，从而为抽油机井工况的诊断带来一定的不确定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种上述基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，包括：

基于现场生产数据建立特征知识库及对应的工况知识库；在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图；利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；计算各个所选时间段内各个地面示功图特征值，包括：上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；然后，采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标；最后根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息。

根据本发明优选的，所述的特征知识库包括地面示功图的上冲程加载线斜率变化范围、下冲程卸载线斜率变化范围、上冲程最大载荷变化范围、下冲程最小载荷变化范围和示功图面积变化范围；

所述的工况知识库包括抽油机冲次变大、抽油机冲次变小、抽油机冲程变大、抽油机冲程变小、回压升高、回压降低、套压变大、套压变小、抽油泵固定阀漏失、抽油泵游动阀漏失、抽油泵固定阀和游动阀漏失、抽油泵固定阀失效、抽油泵游动阀失效、抽油杆断脱、油管漏失、油嘴堵塞、增加或加紧盘根、抽油机调平衡、更换变频器、加紧皮带、气体影响、油层供液不足、停开井、加药剂、结蜡、流体粘度增加、流体粘度降低、含水升高、含水降低、地层出砂、油井连抽带喷、套管掺水、井筒热洗。所述的特征知识库及对应的工况知识库的建立属于现有技术。

根据本发明优选的，所述在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图，是指以当前地面示功图获取时间为起点向前选取至少2个时间段内连续测量的地面示功图。

根据本发明优选的，所述利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；

所述的地面示功图特征点是描述抽油机上下冲程过程中游动阀和固定阀打开与关闭的位置点；