基于电示功图计算煤层气井动液面的方法

为了实现煤层气井动液面的实时、长期和连续监测,维持煤层气井连续、稳定排采,提出一种基于优化算法、利用电参数反演计算示功图的方法。通过建立抽水机系统动力学模型,计算等效曲柄力矩和真实角速度,得到计算功率。以计算功率与测试功率误差最小为目标函数,编制智能算法,采用Powell优化算法,反演计算得到最优示功图。结合井筒及环空流体压力分布计算相关式,建立基于示功图计算动液面深度的数学模型。8口煤层气井的应用结果表明,计算动液面深度与实测动液面深度的最大相对误差为8.43%,最小相对误差为1.21%,平均相对误差为4.10%。因此,所建立的计算模型和分析方法具有较高精度,可实现煤层气井动液面实时、准确测量,可为煤层气井生产分析的智能化研究提供一定的参考。

应用正交试验分析电示功图影响因子显著性

示功图是煤层气井生产管理与评价的重要参数。通过测试驱动系统的电参数获得抽水机的示功图。为了分析系统参数对电参数测量精度影响的显著性因子,建立抽水机的动力学模型,用Powell优化算法计算最优示功图。采用控制变量法,通过改变目标函数影响因子的数值,计算得到特征值的变化幅度与范围,从而确定特征值影响因子的显著性。设计正交试验,利用方差分析法对电示功图影响因素的敏感性进行量化评价,得到影响电示功图的主要因数和次要因素。对选取的煤层气井测试功率进行电示功图数值模拟。研究表明,系统效率、电机特性、系统转动惯量对电示功图有直接的影响,不同影响因素对电示功图特征值影响显著性不同,显著性分析结果符合电示功图数值模拟结果。

不停机间抽装置电参示功图现场应用试验

针对目前油田现场采用光杆动力仪测试抽油机井示功图存在测试成本高、现场工人劳动强度大、泵况诊断不及时等问题,开展了不停机间抽装置电参示功图在线测试技术现场应用试验。现场采集不停机间抽装置基于抽油机井运行过程中的电流、电压、功率因数等电参数计算出的电参示功图,并将其与测试队常规测试功图对比,验证了电参示功图的准确性;经厂家标定后,在工频状态下采集不停机间抽装置基于电参示功图计算的日产液量,并将其与计量间玻璃管量油值对比,验证了电参示功图计产的准确性。现场跟踪了299井次,电参示功图与常规测试功图的平均形状符合率达87.63%;电参示功图计产现场试验了9口井,其中8口井误差在20%以内,占试验井数的88.89%。现场应用表明,不停机间抽装置电参示功图与常规测试功图的形状符合度较高,可以代替目前常规测试功图,并且基于电参示功图计算的油井日产液量基本准确。

电参示功图计产技术现场应用与分析

针对目前国内油田将井口产液输送到计量间进行集中计量存在应用装置多,工艺流程复杂,投资大,且不能适应油田数字化、信息化和自动化等方面要求的问题,依托我厂应用的电参转示功图技术,开展了电参功图计产现场应用试验。通过对比同一时刻的电参功图瞬时产液值和玻璃管量油值,分析电参功图计产的准确性。跟踪BS队油井80口,由于无电参功图瞬时产液值或电参功图异常等原因造成不具备对比条件的油井19口,实际参与统计油井61口,其中单井误差小于20%的井有33口井。对误差较大的井,经分析发现因计产程序识别有效冲程有误或程序所用冲程有误等原因造成电参功图瞬时产液量计算不准7口井;现场落实量油9口井(其中3口井为挂线井,采用合量对比),实际对比7组产液量数据,其中误差小于20%的有4组。综合考虑上述两方面因素影响后,预计有52口井误差在20%以内,占比85.25%,验证了电参示功图计产的准确性。

基于电参示功图技术的抽油机井智能优化运行

针对抽油机井参数调整效果预测方法不完善,提出了运用现代化的数字监测、智能分析等技术开展智能优化运行试验。通过智能精细调节冲次,实现单井最优冲次下,能耗最低、产量最大。某采油区块抽油机井液面两端分化严重,调参潜力巨大,通过自动优化运行调小参13口井节能率达22.47%,系统提高了7.68%;调大参3口井日产液量增加7.25 t,系统效率提高了15.1%。通过实践,泵的充满程度达到85%~90%区间,冲次最优、产量最大、能耗最低,同时提高了工作效率,是当前油气开发实现降本增效的重要手段。

抽油机井精细调参技术现场试验与分析

针对某油田开发后期机采举升能耗高、供排关系不合理井数多等问题,依托电参示功图技术,开展了抽油机井精细调参技术研究与实践。首先依据气液两相流理论,建立抽油机井泵筒充满度数学模型,研究抽油机井冲次对泵筒充满度的影响。然后通过在配电箱中设置控制程序,开展抽油机井精细调参现场试验42口井,初步确定抽油机井优化运行的最佳充满度区间为85%~90%,并配套制定智能优化控制模式。在配套智能控制装置的抽油机井上,推广智能精细调参技术179口井,其中精细调小参井87口,节电率22.68%;在未配套智能控制装置的抽油机井上,开展人工精细调参现场试验10口井,节电率23.26%。现场应用结果表明,抽油机井精细调参技术对于实现抽油机井高效运行,进一步降低机采举升能耗具有重要意义。