[发明专利]基于冲程比和动态控制图的油井最大产量模式控制方法

说明书

本发明涉及基于冲程比和动态控制图的油井最大产量模式控制方法。通过对油井地面功图进行分析，计算油井有效冲程，分析冲程比变化情况，在泵效尽量高的前提下，维持抽油机以较低频率运行，即以高泵效、低能耗为原则，设计油井智能优化变频方案，并结合油井动态控制图评价结果对变频控制策略进行修正，使油井保持合理最大产量模式生产。传统变频控制模式下，抽油机井变频控制仍以人工决策为主的，难以实现抽油井的实时调节，本发明采用基于功图冲程比和油井动态控制图的抽油机井智能变频控制方法对油井进行实时优化调控，在最大限度发挥油藏潜力的同时对油井进行变频优化控制，降低采油能耗、提高系统效率，实现油田生产降本增效的目的。

技术领域

本发明涉及油田抽油机井生产模式智能控制领域，具体地说是一种基于功图冲程比和油井动态控制图的抽油机井合理最大产量模式智能优化变频控制方法。

背景技术

随着油田开发的不断深入，油井产能降低，系统效率也不断下降，我国油田绝大部分油井为抽油机井，大多存在泵效底下的问题，特别是对于低产井则更为严重，系统运行效率低下导致巨大的能源浪费，增加了油田采油成本。随着抽油机技术的发展，自动化程度不断提高，变频控制技术在采油工程中逐步应用，但抽油机频率的调节仍以人工决策为主。近年来，随着油田智能化程度越来越高，对油井智能优化控制的要求更加迫切。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于功图冲程比和油井动态控制图的抽油机井合理最大产量模式智能优化变频控制方法。

通过对油井地面功图进行分析，计算油井有效冲程，分析冲程比变化情况，在泵效尽量高的前提下，维持抽油机以较低频率运行，即以高泵效、低能耗为原则，设计油井智能优化变频方案，并结合油井动态控制图评价结果对变频控制策略进行修正，使油井保持合理最大产量模式生产。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：基于冲程比和动态控制图的油井最大产量模式控制方法，包括以下步骤：

1)通过示功图数据分析，采用五点曲率法计算抽油井有效冲程；

2)根据有效冲程计算冲程比：

3)计算功图冲程比率K，对K值进行判断：

(1)若1-a≤K≤1+a，则认为本次示功图与上一次相比，冲程比没有发生改变，读取调节状态值，并对抽油机进行调频控制；其中a为冲程比率临界值；

(2)若K≤1-a，则认为，本次示功图与上一次相比，功图冲程比变小，此时读取调节状态值；并对抽油机进行调频控制；

(3)若K≥1+a，则认为，本次功图比与上一次相比，功图冲程比变大，此时读取调节状态值，并对抽油机进行调频控制；

所述通过示功图数据分析，采用五点曲率法计算抽油井有效冲程，具体步骤如下：

(1)对示功图数据进行均值滤波：

其中，S_i′为示功图位移点原始数据；F′为示功图载荷点原始数据；S_i为均值滤波处理后示功图位移值；F_j为均值滤波处理后示功图载荷值；m为滤波阶数；

(2)数据归一化：

s_i＝(S_i-S_min)/(S_max-S_min)

f_j＝(F_j-F_min)/(F_max-F_min)