低产井功图量油技术研究

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目前国内油田油井产量的计量主要是将各口井的油输送到计量站进行集中计量。这种计量方法既不经济,对油田计量的长期发展也很不利。如何改变这种现有的计量方式,实现对油井产液量的不间断计量,并且能够了解采油系统的状况是简化国内外石油计量工艺流程和提高采油效率需要处理的一个课题。功图量液技术就是为解决单井计量问题而提出的,尽管目前已部分应用于油田实际生产,但同时也存在部分问题,同时由于低产井产量低的特殊井况,因此,本文针对低产井功图量液技术进行研究。本文首先对区块化的油井产液量进行了回归分析,建立了两种产液量的回归模型,并针对该方法进行了按分产液量阶段进行回归分析,辅助功图量液计产。介绍了抽油机和抽油泵的工作原理;阐述了功图量液技术的原理,并分析了功图法计算产液量的两种方法;然后以地面示功图为边界条件,通过对抽油杆柱进行受力分析,建立了一维波动方程,采用傅立叶级数法求解该方程,从而获得井下泵功图,并分析了不同阻尼系数的取值对产液量的影响。另外,由于油管内的混合物具有压缩性,油井中的液体到达井口后,溶解在液体中的气体便会析出,所以井下的排液量与地面产液量并不相等。本文采用了通过计算泵排出压力下混合物的体积系数来折算地面产液量的方法。确定柱塞有效冲程是功图量液的关键环节之一。本文利用泵示功图研究泵功图、阀开闭点位置以及柱塞有效冲程三者之间的关系,并建立了泵功图曲线的曲率计算模型,并结合泵的工况,在高、低载荷分别找到两个曲率变化最大的点,得到了凡尔开闭点的位置,从而确定了柱塞的有效冲程。提出了运用载荷线来确定凡尔开闭点位置的新方法,并根据油田的产液量进行了验证,结果表明该方法能够准确判断出凡尔开闭点的位置。应用MATLAB软件的GUI界面编制低产井功图量液软件,该软件包括数据输入,油井产量计算,数据输出,帮助等模块,软件界面操作方便,并对国内油田油井进行了计算分析,得到计算产液量与实际产量平均相对误差为6.60%,验证了示功图量油的可行性。
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