《机械采油井工况综合诊断分析方法及装置.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机械采油井工况综合诊断分析方法及装置.pdf(23页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN103510940A43申请公布日20140115CN103510940A21申请号201310451183422申请日20130927E21B47/0020120171申请人中国石油天然气股份有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号72发明人赵瑞东张建军师俊峰熊春明陶珍马文明孙慧峰张鑫孙成岩孔凡顺74专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人王天尧54发明名称机械采油井工况综合诊断分析方法及装置57摘要本发明公开一种机械采油井工况综合诊断分析方法及装置,包括利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图;所述机械采油井工况综合诊。
2、断图包括如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区;各区块的分界线为曲线段;在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置;若在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,则根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识。本发明可以全面、快速、准确、直观地评价机械采油井的系统工作状况。51INTCL权利要求书4页说明书12页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书4页说明书12页附图6页10申请公布号CN103510。
3、940ACN103510940A1/4页21一种机械采油井工况综合诊断分析方法,其特征在于,包括利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图;所述机械采油井工况综合诊断图包括如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区;各区块的分界线为曲线段;在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置;若在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,则根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识。2如权利要求1所述的方法,其特征在于。
4、,所述利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图,包括利用油井流入动态曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线;利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线;将所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线绘制到所述机械采油井工况综合诊断图中;根据所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线,在所述机械采油井工况综合诊断图划分如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区。3如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用油井流入动态曲。
5、线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线,包括确定指定区块的无因次油井流入动态曲线,所述无因次油井流入动态曲线的横坐标为纵坐标为根据油田统计数据,按如下公式将所述无因次油井流入动态曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PWF为井底流压,单位为MPA;PT为地层静压,单位为MPA;N为泵下井液的折算平均密度,单位为KG/M3;T为地层静液压力折算平均密度,单位为KG/M3;O为油套环空液柱平权利要求书CN103510940A2。
6、/4页3均密度,单位为KG/M3;Q为油井产量,单位为M3/D;QMAX为绝对无阻敞流产量,单位为M3/D;G为重力加速度,单位为M/S2;QM为泵的理论排量,单位为M3/D;将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线。4如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线,包括确定指定区块的采油泵的压差排量特性曲线;根据油田统计数据,按如下公式所述采油泵的压差排量特性曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的。
7、比值为纵坐标其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PT为油管压力,单位为MPA;PC为井口套管压力,单位为MPA;1为泵上油管内的多相流的折算平均密度,单位为KG/M3;2为油套环空内流体的折算平均密度,单位为KG/M3;P为泵压差,单位为MPA;G为重力加速度,单位为M/S2;将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线。5如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置,包括利用井口在线产量测量远传技术、地面功图法液量计量技术和功图法测动液面技术,测量单井产液量、动液面深度和下泵深度;根据单井产液量。
8、、动液面深度和下泵深度,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置。6如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识,包括根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的形状、文字或颜色标识。7一种机械采油井工况综合诊断分析装置,其特征在于,包括绘图处理模块,用于利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图;所述机械采油井工况综合诊断图包括如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区;各区块的分界线为曲线段;位置确定模块,用于在所述机械采油井。
9、工况综合诊断图中确定单井的位置;标识设置模块,用于在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一时参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,根据单井的工权利要求书CN103510940A3/4页4况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识。8如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述绘图处理模块包括第一界线确定单元,用于利用油井流入动态曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线;第二界线确定单元,用于利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线;界线绘制单元,用于将所述反映油井特性的上下界线和所述。
10、反映举升设备特性的上下界线绘制到所述机械采油井工况综合诊断图中;区块划分单元,用于根据所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线,在所述机械采油井工况综合诊断图划分如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区。9如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第一界线确定单元具体用于确定指定区块的无因次油井流入动态曲线,所述无因次油井流入动态曲线的横坐标为纵坐标为根据油田统计数据,按如下公式将所述无因次油井流入动态曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵。
11、深度的比值为纵坐标其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PWF为井底流压,单位为MPA;PT为地层静压,单位为MPA;N为泵下井液的折算平均密度,单位为KG/M3;T为地层静液压力折算平均密度,单位为KG/M3;O为油套环空液柱平均密度,单位为KG/M3;Q为油井产量,单位为M3/D;QMAX为绝对无阻敞流产量,单位为M3/D;G为重力加速度,单位为M/S2;QM为泵的理论排量,单位为M3/D;将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线。10如权利要求8所述的装置,其特征在于,所述第二界线确定单元具体用于确定指定区块的采油泵的压差排量特性。
12、曲线;根据油田统计数据,按如下公式所述采油泵的压差排量特性曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横权利要求书CN103510940A4/4页5坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PT为油管压力,单位为MPA;PC为井口套管压力,单位为MPA;1为泵上油管内的多相流的折算平均密度,单位为KG/M3;2为油套环空内流体的折算平均密度,单位为KG/M3;P为泵压差,单位为MPA;G为重力加速度,单位为M/S2;将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上。
13、下界线。11如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述位置确定模块包括数据测量单元,用于利用井口在线产量测量远传技术、地面功图法液量计量技术和功图法测动液面技术,测量单井产液量、动液面深度和下泵深度;位置确定单元,用于根据单井产液量、动液面深度和下泵深度,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置。12如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述标识设置模块具体用于根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的形状、文字或颜色标识。权利要求书CN103510940A1/12页6机械采油井工况综合诊断分析方法及装置技术领域0001本发明涉及油田机械采油技术领域,尤其涉及机械采油井工。
14、况综合诊断分析方法及装置。背景技术0002根据油井生产和管理的需要有必要制作一种图版,用于分析整个区块油井的工作状况,它能够宏观地反映油井供液能力与设备排液能力的匹配情况,也能够诊断每口井的实际工况,达到节能降耗、提高油井管理水平的目的。00031987年,大庆油田韩修廷提出了机械采油井管理水平宏观控制图,它根据泵吸入口压力与泵效、排量之间的函数关系确定图中的分界线,但这种控制图考虑的因素较少,且直观性不好。1988年,大庆油田采油六厂给出的抽油机井动态控制图以流压/饱和压力为纵坐标,以泵效为横坐标,这种工况管理图只能对油层物性相近、油层中部深度相差不大、抽油泵下到油层中深处的油田有较好的适应。
15、性。1990年,华北油田采油四厂针对本油田各区块油层的具体情况提出了抽油机井宏观控制图,该图建立了视流压和视泵效的关系。1998年,石油大学吴晓东等人分析了抽油机井工况的各种影响因素,结合抽油机井工况管理的实际状况,推导并建立了一种沉没度/下泵深度与校核泵效关系的抽油机井工况管理图。0004以上模型都在各自的应用中取得了一些经济效益,但有一定的局限性,都主要强调举升设备的特性,而油井自身特性考虑较少,部分分界线使用经验式的直线段,缺少理论依据,带来很大的误差,另外有些区块的原因分析不够全面,比如参数偏大区的油井,也可能是因为泵深过浅;断脱漏失区的油井,也可能是因为蜡堵或井口油管憋压引起的。发明。
16、内容0005本发明实施例提供一种机械采油井工况综合诊断分析方法,用以克服现有技术的局限性,提供一种直观、准确、通用的机械采油井工况评价及管理手段,该方法包括0006利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图;所述机械采油井工况综合诊断图包括如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区;各区块的分界线为曲线段;0007在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置;0008若在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,则根据单井的工况在所述。
17、机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识。0009一个实施例中,所述利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图,包括0010利用油井流入动态曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线;说明书CN103510940A2/12页70011利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线;0012将所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线绘制到所述机械采油井工况综合诊断图中;0013根据所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线,在所述机械采油井工况综合诊断图划分如下五个区块工作合理区。
18、、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区。0014一个实施例中,所述利用油井流入动态曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线,包括0015确定指定区块的无因次油井流入动态曲线,所述无因次油井流入动态曲线的横坐标为纵坐标为0016根据油田统计数据,按如下公式将所述无因次油井流入动态曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标001700180019其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PWF为井底流压,单位为MPA;PT为地层静。
19、压,单位为MPA;N为泵下井液的折算平均密度,单位为KG/M3;T为地层静液压力折算平均密度,单位为KG/M3;O为油套环空液柱平均密度,单位为KG/M3;Q为油井产量,单位为M3/D;QMAX为绝对无阻敞流产量,单位为M3/D;G为重力加速度,单位为M/S2;QM为泵的理论排量,单位为M3/D;0020将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线。0021一个实施例中,所述利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线,包括0022确定指定区块的采油泵的压差排量特性曲线;0023根据油田统计数据,按如下公式所述采油泵的压差。
20、排量特性曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标说明书CN103510940A3/12页800240025其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PT为油管压力,单位为MPA;PC为井口套管压力,单位为MPA;1为泵上油管内的多相流的折算平均密度,单位为KG/M3;2为油套环空内流体的折算平均密度,单位为KG/M3;P为泵压差,单位为MPA;G为重力加速度,单位为M/S2;0026将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线。0027一个实施例中。
21、,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置,包括0028利用井口在线产量测量远传技术、地面功图法液量计量技术和功图法测动液面技术,测量单井产液量、动液面深度和下泵深度;0029根据单井产液量、动液面深度和下泵深度,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置。0030一个实施例中,根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识,包括0031根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的形状、文字或颜色标识。0032本发明实施例还提供一种机械采油井工况综合诊断分析装置,用以克服现有技术的局限性,提供一种直观、准确、通用的机械采油井工况评价及管理手段,该。
22、装置包括0033绘图处理模块,用于利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图;所述机械采油井工况综合诊断图包括如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区;各区块的分界线为曲线段;0034位置确定模块,用于在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置;0035标识设置模块,用于在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一时参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识。0036一个实施例中,所述绘图处理模块包括003。
23、7第一界线确定单元,用于利用油井流入动态曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线;0038第二界线确定单元,用于利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线;0039界线绘制单元,用于将所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线绘制到所述机械采油井工况综合诊断图中;0040区块划分单元,用于根据所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线,在所述机械采油井工况综合诊断图划分如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区。0041一个实施例中,所述第一界。
24、线确定单元具体用于0042确定指定区块的无因次油井流入动态曲线,所述无因次油井流入动态曲线的横坐说明书CN103510940A4/12页9标为纵坐标为0043根据油田统计数据,按如下公式将所述无因次油井流入动态曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标004400450046其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PWF为井底流压,单位为MPA;PT为地层静压,单位为MPA;N为泵下井液的折算平均密度,单位为KG/M3;T为地层静液压力折算平均密度,单位为KG/M3;O为油套环空液柱平均。
25、密度,单位为KG/M3;Q为油井产量,单位为M3/D;QMAX为绝对无阻敞流产量,单位为M3/D;G为重力加速度,单位为M/S2;QM为泵的理论排量,单位为M3/D;0047将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线。0048一个实施例中,所述第二界线确定单元具体用于0049确定指定区块的采油泵的压差排量特性曲线;0050根据油田统计数据,按如下公式所述采油泵的压差排量特性曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标00510052其中,HS为沉没度,单位为M;HP为。
26、下泵深度,单位为M;PT为油管压力,单位为MPA;PC为井口套管压力,单位为MPA;1为泵上油管内的多相流的折算平均密度,单位为KG/M3;2为油套环空内流体的折算平均密度,单位为KG/M3;P为泵压差,单位为MPA;G为重力加速度,单位为M/S2;0053将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线。0054一个实施例中,所述位置确定模块包括0055数据测量单元,用于利用井口在线产量测量远传技术、地面功图法液量计量技术说明书CN103510940A5/12页10和功图法测动液面技术,测量单井产液量、动液面深度和下泵深度;0056位置确定单元,用于根据单。
27、井产液量、动液面深度和下泵深度,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置。0057一个实施例中,所述标识设置模块具体用于0058根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的形状、文字或颜色标识。0059本发明实施例中,利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图,同时考虑了油井自身和举升设备的工作特性,抓住了不同油井之间的共性之处,机械采油井工况综合诊断图中划分各区块的分界线为曲线段,使工况评价更加准确;机械采油井工况综合诊断图划分为五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,相对于现有技术增。
28、加了工况类型,更贴近现场实践和理论分析;从而提供了一种直观、准确、通用的机械采油井工况评价及管理手段,可以全面快速地评价机械采油井的系统工作状况,指导油井的生产管理和优化调整,更合理地利用油井以及举升设备提供的能量,提高整个区块的平均效率,节约电能,更好地满足机械采油井生产宏观管理的需要。附图说明0060为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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。在附图中0061图1为本发明实施例中机。
29、械采油井工况综合诊断分析方法的处理流程图;0062图2为本发明实施例中绘制机械采油井工况综合诊断图的具体实例流程图;0063图3为本发明实施例中确定机械采油井工况综合诊断图中上下界线的示意图;0064图4为本发明实施例中机械采油井工况综合诊断图区块划分示意图;0065图5为本发明实施例中机械采油井工况综合诊断图中单井位置和形状的具体实例的示意图;0066图6为本发明实施例中机械采油井工况综合诊断分析装置的结构示意图;0067图7为本发明实施例中绘图处理模块的结构示意图;0068图8为本发明实施例中位置确定模块的结构示意图。具体实施方式0069为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,。
30、下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。0070发明人考虑到机械采油井的生产状态是由两方面决定的一是油井的供液能力,二是举升设备的排液能力。油井的供液能力可以采用流入动态曲线(INFLOWPERFORMANCERELATIONSHIPCURVE,IPR)来描述,例如可以采用沃格尔(VOGEL)方程获得流入动态曲线。举升设备的排液能力可以通过举升泵特性曲线来描述,螺杆泵、电潜泵、射流说明书CN103510940A106/12页11泵、有杆泵等均有自身的特性曲线。基于此,为了克服现有技术的局限性,提供一种直观、准确、通。
31、用的机械采油井工况评价及管理手段,在本发明实施例同时考虑油井和举升设备各自的特性,抓住不同油井之间的共性之处,进行机械采油井工况评价及管理,更好地满足机械采油井生产宏观管理的需要。0071图1为本发明实施例中机械采油井工况综合诊断分析方法的处理流程图,如图1所示,本发明实施例中机械采油井工况综合诊断分析方法可以包括0072步骤101、利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图;所述机械采油井工况综合诊断图包括如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区;各区块的分界线为曲线段;0073步骤102、在所述机械采油井。
32、工况综合诊断图中确定单井的位置;0074步骤103、若在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,则根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识。0075由图1所示流程可以得知,本发明实施例中,利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图,同时考虑了油井自身和举升设备的工作特性,抓住了不同油井之间的共性之处,机械采油井工况综合诊断图中划分各区块的分界线为曲线段,使工况评价更加准确;机械采油井工况综合诊断图划分为五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压。
33、偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,相对于现有技术增加了工况类型,更贴近现场实践和理论分析;从而提供了一种直观、准确、通用的机械采油井工况评价及管理手段,可以全面快速地评价机械采油井的系统工作状况,指导油井的生产管理和优化调整,更合理地利用油井以及举升设备提供的能量,提高整个区块的平均效率,节约电能,更好地满足机械采油井生产宏观管理的需要。0076具体实施时,先利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图。图2为本发明实施例中绘制机械采油井工况综合诊断图的具体实例流程图。如图2所示,本发明实施例中利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图的处理过程可。
34、以包括0077步骤201、利用油井流入动态曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线;0078步骤202、利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线;0079步骤203、将所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线绘制到所述机械采油井工况综合诊断图中;0080步骤204、根据所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线,在所述机械采油井工况综合诊断图划分如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区。0081具体实施时,利用油井流入动态曲线,确定所述机。
35、械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线的处理过程可以包括00821、确定指定区块的无因次油井流入动态曲线,所述无因次油井流入动态曲线的横说明书CN103510940A117/12页12坐标为纵坐标为实施时可以通过VOGEL方程等方法获得无因次油井流入动态曲线;00832、根据油田统计数据,按如下公式将所述无因次油井流入动态曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标008400850086其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PWF为井底流压,单位为MPA;PT为地层静压,单位为。
36、MPA;N为泵下井液的折算平均密度,单位为KG/M3;T为地层静液压力折算平均密度,单位为KG/M3;O为油套环空液柱平均密度,单位为KG/M3;Q为油井产量,单位为M3/D;QMAX为绝对无阻敞流产量,单位为M3/D;G为重力加速度,单位为M/S2;QM为泵的理论排量,单位为M3/D;0087实施时可以根据油田统计数据,分别给出该区块敏感性参数(下泵深度、油井泵最大排量)的合理取值范围,穷举敏感性参数的所有组合,利用公式(1)和公式(2),将无因次油井流入动态曲线中的每一个点转化到机械采油井工况综合诊断图的坐标系中,得到一组曲线簇;实施时可假设该区块原油密度、地层压力为定值;00883、将所。
37、述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线。0089图3为本发明实施例中确定机械采油井工况综合诊断图中上下界线的示意图。如图3所示,机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线为A和B。0090具体实施时,利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线的处理过程可以包括00911、确定指定区块的采油泵的压差排量特性曲线;采油泵有自身的工作特性曲线,它反映泵压差、功率、效率与排量之间的关系,本发明实施例中主要采用其中压差排量特性曲线;当然实施时也可以采用其它采油泵工作特性曲线;00922、根据油田统计数据,按如下公式所述采油。
38、泵的压差排量特性曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标说明书CN103510940A128/12页1300930094其中,HS为沉没度,单位为M;HP为下泵深度,单位为M;PT为油管压力,单位为MPA;PC为井口套管压力,单位为MPA;1为泵上油管内的多相流的折算平均密度,单位为KG/M3;2为油套环空内流体的折算平均密度,单位为KG/M3;P为泵压差,单位为MPA;G为重力加速度,单位为M/S2;0095实施时可以根据油田统计数据,分别给出该区块各个敏感性参数(泵最大产排量,泵深,油压,套压)的。
39、合理取值范围,穷举敏感性参数的所有组合,根据公式(3),将采油泵的压差排量特性曲线中的每一个点转化到机械采油井工况综合诊断图的坐标系中,得到一组曲线簇;00963、将所述曲线簇的上下界线确定为所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线。如图3所示,机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线为A和B。0097具体实施时,在确定机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线和反映举升设备特性的上下界线后,可以将所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线绘制在所述机械采油井工况综合诊断图中。如图3所示,将反映油井特性的上下界线的A和B和反映举升设备特性的上下。
40、界线A和B绘制到机械采油井工况综合诊断图中,四条界线将整个图划分为九个区块。进一步的,根据所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线,在所述机械采油井工况综合诊断图划分如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区。图4为本发明实施例中机械采油井工况综合诊断图区块划分示意图。如图4所示,通过对图3九个区块的整理、合并,获得五个区块0098A区、工作合理区油井举升设备参数选择合理,采油泵的工作状态比较好,举升设备的采液能力与油井自身的供液能力能够匹配,系统效率高。对出现在该区块中的油井需要加强日常管理,保证其长期高效的工作。。
41、0099B区、参数偏大或下泵过浅区该区块油井沉没度相对较小、泵抽效率相对较低。主要原因是举升设备的工作参数偏大,造成油层供液不足。需要调小设备工作参数,或对油层采取措施,使设备排液能力与油层供液能力相匹配。另外如果泵深过浅也会使油井落到该区块,不排除采用下放泵深的措施。0100C区、参数偏小区该区块的特点是油井沉没度相对较大、泵抽效率相对较高。说明油藏仍有潜力,但选择的举升设备工作参数偏小,不匹配。落入该区的油井是挖潜工作的重点,应调高工作参数,从而增加油井产量。0101D区、断脱漏失油压偏大蜡堵区该区块的特点是沉没度相对较大、泵效相对较低。落于该区的油井的原因较多,最常见的原因有1)井口憋压。
42、,2)泵磨损严重或者工作不正常,造成泵效很低,3)油管漏失,4)蜡堵造成产出液量小,5)原油过稠。总之油井落到该区需要进行深入的诊断和综合的分析,弄清泵效低的原因,从而制定相应的措施使其恢复正常生产。0102E区、套压偏大或资料核实区该区块油井沉没度相对较小、泵抽效率相对较高。说明书CN103510940A139/12页14可能的原因1)井口套压过高,2)测试资料或计量有误。对于连抽带喷油井,也会落入该区。0103具体实施时,在绘制出机械采油井工况综合诊断图后,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置,具体的,可以包括利用井口在线产量测量远传技术、地面功图法液量计量技术和功图法测动液面技。
43、术,测量单井产液量、动液面深度和下泵深度等数据;根据单井产液量、动液面深度和下泵深度等数据,在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置。举一例,可以先利用井口测环空液面深度的仪器测量油套环空的液面深度,再利用井口流量计测量油井的井口产量,其中下泵深度与液面深度之差为沉没度,对于有杆抽油井来说,也可使用功图测液面的技术得到对应的沉没度;在井口测取油套环空液面、功图数据、电流数据、油压数据、套压数据和井口流量等数据后,采用远距信息传输技术,将所采集信息传输到后台数据处理系统,进行处理;根据该区块每口井实际的沉没度(或下泵深度)和泵效的值,确定该井在机械采油井工况综合诊断图中的位置。0104具体。
44、实施时,若在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,则可以进一步根据单井的工况(供液不足、气体影响、断脱、漏失、油压偏大等),在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识,以区分同一区块中不同工况的单井。具体的,根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的标识,可以包括根据单井的工况在所述机械采油井工况综合诊断图中为单井设置相应的形状、文字或颜色标识,当然实施时还可以采用其它可区分的标识形式。以形状标识为例0105(1)落入A区(工作合理区)的油井生产正常,油井对应点形状设置为某种形状;01。
45、06(2)落入B区(参数偏大或下泵过浅区)的油井的原因可能是参数偏大或泵深过浅区,通过对比该井实际泵深与油藏中深,分析该井下泵深度是否过浅,若是该井的具体原因是泵深过浅,否则为参数偏大,不同的原因油井对应点的形状设置不同;0107(3)落入C区(参数偏小区)的油井的原因是参数偏小,油井对应点形状设置为某种形状;0108(4)落入D区(断脱漏失油压偏大蜡堵区)的油井的原因可能是油压偏大、断脱、漏失、蜡堵或其它原因,为了更加准确在确定油井的工况,可通过油井所测地面功图、油压、电流图等信息进行单井诊断分析,以有杆抽油井为例,利用波动方程将地面功图转化井下泵功图,再利用神经网络识别技术诊断泵工况是否为。
46、漏失,否则,进一步利用电流法分析油井是否蜡堵,否则,进一步分析该井的油压是否大大超过正常值,不同的原因油井对应点的形状设置不同;0109(5)落入E区(套压偏大或资料核实区)的油井的原因是套压过高或资料待核实,通过实时监控设备得到该井套压值,或该井当前套压大大超过正常值,则该井的具体原因是套压过高,否则为资料待核实,不同的原因油井对应点的形状设置不同。0110图5为本发明实施例中机械采油井工况综合诊断图中单井位置和形状的具体实例的示意图。图5中一共有64口油井,其中实线圆圈代表参数偏大,三角形代表泵深过浅,虚线圆圈代表油压偏大(即井口憋压),正方形代表漏失、竖线代表参数偏小、横线代表套压偏大、。
47、圆点代表正常合理。从图5中可以看出B区(参数偏大或下泵过浅区)中有8口井参数偏大(即供液不足),3口井下泵过浅;D区(断脱漏失油压偏大蜡堵区)中有2口井井口油说明书CN103510940A1410/12页15管憋压(即油压偏大),4口井漏失。0111基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种机械采油井工况综合诊断分析装置,如下面的实施例所述。由于机械采油井工况综合诊断分析装置解决问题的原理与机械采油井工况综合诊断分析方法相似,因此机械采油井工况综合诊断分析装置的实施可以参见机械采油井工况综合诊断分析方法的实施,重复之处不再赘述。0112图6为本发明实施例中机械采油井工况综合诊断分析装置的结构。
48、示意图。如图6所示,本发明实施例中机械采油井工况综合诊断分析装置可以包括0113绘图处理模块601,用于利用油井流入动态曲线和举升泵特性曲线,绘制机械采油井工况综合诊断图;所述机械采油井工况综合诊断图包括如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区;各区块的分界线为曲线段;0114位置确定模块602,用于在所述机械采油井工况综合诊断图中确定单井的位置;0115标识设置模块603,用于在所述机械采油井工况综合诊断图中单井位于如下区块之一时参数偏大或下泵过浅区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区,根据单井的工况在所述机械采油井工况。
49、综合诊断图中为单井设置相应的标识。0116图7为本发明实施例中绘图处理模块的结构示意图。如图7所示,本发明实施例中绘图处理模块可以包括0117第一界线确定单元701,用于利用油井流入动态曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映油井特性的上下界线;0118第二界线确定单元702,用于利用举升泵特性曲线,确定所述机械采油井工况综合诊断图中反映举升设备特性的上下界线;0119界线绘制单元703,用于将所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线绘制到所述机械采油井工况综合诊断图中;0120区块划分单元704,用于根据所述反映油井特性的上下界线和所述反映举升设备特性的上下界线,在所述机械采油井工况综合诊断图划分如下五个区块工作合理区、参数偏大或下泵过浅区、参数偏小区、断脱漏失油压偏大蜡堵区、套压偏大或资料核实区。0121具体实施时,所述第一界线确定单元701具体可以用于0122确定指定区块的无因次油井流入动态曲线,所述无因次油井流入动态曲线的横坐标为纵坐标为0123根据油田统计数据,按如下公式将所述无因次油井流入动态曲线转化到所述机械采油井工况综合诊断图中,得到一组曲线簇,所述机械采油井工况综合诊断图以泵效为横坐标,以沉没度与下泵深度的比值为纵坐标0124说明书CN103510940A1511/12页16。