油井功图法自动计量与监测技术研究

论文摘要

油井产量计量是油田生产管理工作中的一个重要环节,功图法计量技术是一项低成本、高可靠性、易维护的油井计量新技术。但在华庆油田属低渗、超低渗油田,存在着产液量低、间歇出油、气油比高等特殊井况,使得功图法计量技术在实际应用中的误差较大。为了解决这一问题,本文主要进行了以下几个方面的工作：结合低渗油区的出油特点,对功图法计量原理进行研究,建立杆柱系统数学模型和波动方程,根据地面示功图预测井下泵功图；以泵功图为基础,利用五点平均曲率法计算柱塞有效冲程,得到井下理想产液量；并通过分析井下多相液体的物性参数,计算出井口实际产液量。利用Visual Basic编制了油井功图法自动计量软件系统,软件包括数据输入、油井产能预测、中间数据输出等模块,软件界面和操作更加方便,符合用户要求。采用运算速度更快的波动方程求解方法,提高了功图法软件的计量效率。研制了适用于低渗透油田的移动式井口分离计量装置,其优点是体积小、便于安装、计量精度高。利用研制出的移动式井口分离计量装置与功图法自动计量软件的计量结果进行对比分析,对功图法的计量结果进行适当修正,以提高功图法的计量精度。对华庆油田元295-51、元301-521和元296-50等3口井进行了现场对比验证试验,实验结果表明：功图法自动计量软件系统的平均相对误差小于5%,证明该方法可以满足华庆油田低渗透油井的生产计量要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 功图法计量油井产量技术的背景和研究意义
• 1.1.1 功图法计量油井产量技术的研究意义
• 1.1.2 功图法计量油井产量技术背景
• 1.2 国内外油井产量计量技术发展与现状
• 1.2.1 传统的油井产量计量技术
• 1.2.2 当前的油井产量计量技术
• 1.3 课题的来源及主要研究内容
• 1.3.1 题目来源
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 创新点
• 1.3.4 章节安排
• 第二章 功图法计量油井产量技术的工作原理
• 2.1 功图法计量技术的形成与发展
• 2.2 功图法计量技术的工作原理
• 2.2.1 抽油机井示功图分类及特点
• 2.2.2 功图法计量技术的工作原理
• 2.3 功图法计量相关技术
• 2.3.1 数据采集及远程传输技术
• 2.3.2 功图处理技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 功图法计量技术理论研究
• 3.1 抽油机井系统的组成及工作原理
• 3.2 有杆抽油系统模型的建立与求解
• 3.2.1 抽油杆柱力学特性分析
• 3.2.2 杆柱系统振动模型的选取及改进
• 3.2.3 杆柱系统模型的求解
• 3.3 抽油机井口产液量的计算
• 3.3.1 理论产液量计算公式
• 3.3.2 实际产液量计算模型
• 3.4 泵示功图的获取
• 3.4.1 悬点示功图及基础生产数据的获取
• 3.4.2 系统阻尼系数的确定
• 3.4.3 多级杆柱连接部分的处理
• 3.5 柱塞有效冲程的计算
• 3.5.1 柱塞有效冲程与阀开闭点位置的关系
• 3.5.2 泵示功图与阀开闭点位置的关系
• 3.5.3 柱塞有效冲程的计算
• 3.6 井下泵排量的计算
• 3.7 井口产液量折算
• 3.7.1 混合液体积系数的计算
• 3.7.2 原油体积系数的计算
• 3.7.3 溶解汽油比的计算
• 3.7.4 水的体积系数的计算
• 3.8 功图法在低渗透油田应用中的修正
• 3.8.1 功图法计量技术在低渗透油田中预测油井产量的误差分析
• 3.8.2 功图法计量技术在低渗透油田中的修正
• 3.9 本章小结
• 第四章 功图法计量软件系统开发
• 4.1 功图法计量软件系统总体结构
• 4.2 功图法计量软件界面与功能介绍
• 4.2.1 软件主界面
• 4.2.2 数据输入模块
• 4.2.3 井口产量预测模块
• 4.2.4 数据输出模块
• 4.3 本章小结
• 第五章 移动式单井计量装置的研制
• 5.1 单井计量装置工作原理
• 5.2 单井计量装置结构与功能
• 5.3 单井计量装置现场应用
• 5.4 本章小结
• 第六章 功图法计量软件与单井计量装置的现场试验
• 6.1 现场数据采集
• 6.2 功图法计量软件计算实例
• 6.3 功图法计量软件的验证试验
• 6.4 运行效果及分析
• 6.5 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 硕士学位论文详细摘要