一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法及系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法及系统，方法包括：根据油井系统的地面效率、地面效率理想值、油井系统的井下效率、井下效率理想值确定井下当量效率和当量系统效率，建立抽油机井系统效率评价图；根据预设的地面当量效率、井下当量效率对抽油机井系统效率评价图中当量系统效率小于井下当量效率的区域进行分区；采集有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据，确定单井的井下当量效率和单井的当量系统效率，确定单井在评价图中的分区位置，对抽油机井系统的参数进行调整。公平评价不同类型抽油机井的系统效率水平，为提高抽油机井系统效率提供方法。
【专利说明】一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明关于油田抽油机井抽油【技术领域】，具体的讲是一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法及系统。
【背景技术】
[0002]抽油机采油是我国乃至全世界最重要的采油方式，我国90%以上的油井应用抽油机采油。抽油机井系统由地面系统和井下系统组成。地面系统包括电机、皮带、减速箱和四连杆机构；井下系统包括盘根、抽油杆、油管、抽油泵和供液油藏。由于力学传送单元多，各环节都会带来能量的损失，抽油机井能耗巨大，我国抽油机井年耗电近300亿度。衡量抽油机井是否节能的指标是系统效率，即举升液体所做需功率与电机输入功率的比值。目前我国抽油机井的平均系统效率仅23%，仍然有较大的提升潜力，预计系统效率平均提高1%，我国年节电12亿度，因此各油田都把提高系统效率作为采油工作的重点，同时制定了系统效率对标值，藉此达到提高系统效率的目的。
[0003]然而,影响油井系统效率的因素众多,可分为固有因素和可控因素。其中固有因素包括油藏供液能力、油藏深度、流体性质、井眼轨迹等，可控因素包括设备型号、工作参数、抽油机平衡状况等。例如一口抽油机井A，其埋藏较深的、供液不足的、稠油、大斜度井，由于自身固有条件恶劣，即使把可控因素调整到最佳，其系统效率也低于埋藏浅、供液充足的常规直井B，这就说不同类型的油井系统效率不具可比性。因此，当前通过系统效率对标的方法不能公平地评价不同类型油井的系统效率水平，不利于发现系统效率潜力油井，同时也不利于提升系统效率。
【发明内容】
[0004]为提高抽油机井系统效率提供方法，本发明提供了一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法及系统，公平评价不同类型抽油机井的系统效率水平，根据评价结果对参数进行调整，提供抽油机井系统效率。
[0005]本发明实施例提供了一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法，所述的方法包括:
[0006]根据油井系统的地面效率和地面效率理想值的比值确定地面当量效率；
[0007]根据油井系统的井下效率和井下效率理想值的比值确定井下当量效率；
[0008]根据所述地面当量效率和井下当量效率的乘积确定油井系统的当量系统效率；
[0009]根据所述井下当量效率和当量系统效率建立二维坐标体系的抽油机井系统效率评价图；
[0010]根据预设的地面当量效率、井下当量效率对抽油机井系统效率评价图中当量系统效率小于井下当量效率的区域进行分区；
[0011]采集单井抽油机电机曲柄运行一个周期内的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据；[0012]根据有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率和单井的当量系统效率；
[0013]根据所述的单井的井下当量效率和单井的当量系统效率确定单井在所述评价图中的分区位置；
[0014]根据确定的单井在评价图中的分区位置对抽油机井系统的参数进行调整。
[0015]此外，本发明还提供了一种提高抽油机井系统效率的参数调整系统，所述的系统包括:效率评价图生成装置，数据处理装置、主控计算机及数据采集装置，所述的效率评价图生成装置与所述主控计算机相连接，所述数据采集装置通过数据处理装置与所述主控计算机相连接，其中，
[0016]所述的效率评价图生成装置包括:
[0017]地面当量效率确定模块，用于根据油井系统的地面效率和地面效率理想值的比值确定地面当量效率；
[0018]井下当量效率确定模块，用于根据油井系统的井下效率和井下效率理想值的比值确定井下当量效率；
[0019]当量系统效率确定模块，用于根据所述地面当量效率和井下当量效率的乘积确定油井系统的当量系统效率；
[0020]评价图生成模块，用于根据所述井下当量效率和当量系统效率建立二维坐标体系的抽油机井系统效率评价图；
[0021]分区模块，用于根据预设的地面当量效率、井下当量效率对抽油机井系统效率评价图中当量系统效率小于井下当量效率的区域进行分区；
[0022]所述数据采集装置，用于采集单井抽油机电机曲柄运行一个周期内的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据；
[0023]所述数据处理装置，用于根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率和单井的当量系统效率；
[0024]所述主控计算机，用于根据单井的井下当量效率和单井的当量系统效率确定单井在所述评价图中的分区位置，根据确定的单井在评价图中的分区位置生成参数调整结果。
[0025]本发明提供了一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法及系统，提供了一种评价和提高抽油机系统效率的方法，为不同类型的抽油机井提供了一个公平的系统效率评价平台，为系统效率挖掘提供了方法。
[0026]为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0028]图1为本发明公开的一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法的流程图；
[0029]图2为一种提闻抽油机井系统效率的参数调整系统的不意图；
[0030]图3为本发明实施例中的效率评价图生成装置的结构框图；
[0031]图4为本发明实施例中确定单井的井下当量效率的流程图；
[0032]图5为本发明实施例中确定单井的当量系统效率的流程图；
[0033]图6为本发明实施例中绘制抽油机井系统效率评价图；
[0034]图7为本发明实施例中绘制抽油机井系统效率评价图；
[0035]图8为M油田单井抽油机井系统效率评价图；
[0036]图9为M油田五区抽油机井系统效率评价图。
【具体实施方式】
[0037]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]如图1所示，为本发明公开的一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法，包括:
[0039]步骤S101，根据油井系统的地面效率和地面效率理想值的比值确定地面当量效率；
[0040]步骤S102，根据油井系统的井下效率和井下效率理想值的比值确定井下当量效率；
[0041]步骤S103，根据所述地面当量效率和井下当量效率的乘积确定油井系统的当量系统效率；
[0042]步骤S104，根据所述井下当量效率和当量系统效率建立二维坐标体系的抽油机井系统效率评价图；
[0043]步骤S105，根据预设的地面当量效率、井下当量效率对抽油机井系统效率评价图中当量系统效率小于井下当量效率的区域进行分区；
[0044]步骤S106，采集单井抽油机电机曲柄运行一个周期内的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据；
[0045]步骤S107，根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率和单井的当量系统效率；
[0046]步骤S108，根据所述的单井的井下当量效率和单井的当量系统效率确定单井在所述评价图中的分区位置；
[0047]步骤S109，根据确定的单井在评价图中的分区位置对抽油机井系统的参数进行调
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[0048]此外，如图2所示，本发明还提供了一种提高抽油机井系统效率的参数调整系统，包括:效率评价图生成装置201，数据处理装置203、主控计算机204及数据采集装置202，效率评价图生成装置201主控计算机204相连接，数据采集装置202通过数据处理装置203与主控计算机204相连接.[0049]如图3所示，本发明中的效率评价图生成装置201包括:
[0050]地面当量效率确定模块2011，用于根据油井系统的地面效率和地面效率理想值的比值确定地面当量效率；
[0051]井下当量效率确定模块2012，用于根据油井系统的井下效率和井下效率理想值的比值确定井下当量效率；
[0052]当量系统效率确定模块2013，用于根据所述地面当量效率和井下当量效率的乘积确定油井系统的当量系统效率；
[0053]评价图生成模块2014，用于根据所述井下当量效率和当量系统效率建立二维坐标体系的抽油机井系统效率评价图；
[0054]分区模块2015，用于根据预设的地面当量效率、井下当量效率对抽油机井系统效率评价图中当量系统效率小于井下当量效率的区域进行分区；
[0055]数据采集装置202，用于采集单井抽油机电机曲柄运行一个周期内的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据；
[0056]数据处理装置203，用于根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率和单井的当量系统效率；
[0057]主控计算机204，用于根据单井的井下当量效率和单井的当量系统效率确定单井在所述评价图中的分区位置，根据确定的在评价图中的分区位置生成参数调整结果。
`[0058]其中，如图4所示，上述的根据有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率包括:
[0059]步骤S401，根据所述的悬点载荷、冲程、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压生成单井的井下效率；
[0060]步骤S402，根据单井的可控因素与固有因素的关系模型确定单井的井下理想效率；
[0061]步骤S403，根据所述单井的井下效率和单井的井下理想效率的比值确定所述单井井下当量效率。
[0062]其中，步骤S401中根据悬点载荷、冲程、单井抽油机井的产液量、有效扬程生成单井的井下效率包括:
[0063]根据单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压、单井抽油机井的产液量和式(I)、(2)确定水力功率；
[0064]根据所述悬点载荷、冲程和式(3)确定光杆功率；
[0065]根据所述水力功率和光杆功率的比值确定单井井下效率；
[0066]
/HHvg⑴
* 86400
[0067]
【权利要求】
1.一种提高抽油机井系统效率的参数调整方法，其特征在于，所述的方法包括: 根据油井系统的地面效率和地面效率理想值的比值确定地面当量效率； 根据油井系统的井下效率和井下效率理想值的比值确定井下当量效率； 根据所述地面当量效率和井下当量效率的乘积确定油井系统的当量系统效率； 根据所述井下当量效率和当量系统效率建立二维坐标体系的抽油机井系统效率评价图； 根据预设的地面当量效率、井下当量效率对抽油机井系统效率评价图中当量系统效率小于井下当量效率的区域进行分区； 采集单井抽油机电机曲柄运行一个周期内的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据； 根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率和单井的当量系统效率；根据所述的单井的井下当量效率和单井的当量系统效率确定单井在所述评价图中的分区位置； 根据确定的单井在评价图中的分区位置对抽油机井系统的参数进行调整。
2.如权利要求1所述的提高抽油机井系统效率的参数调整方法，其特征在于，所述的根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率包括: 根据所述的悬点载荷、冲程 、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压生成单井的井下效率； 根据单井的可控因素与固有因素的关系模型确定单井的井下理想效率； 根据所述单井的井下效率和单井的井下理想效率的比值确定单井的井下当量效率。
3.如权利要求2所述的提高抽油机井系统效率的参数调整方法，其特征在于，所述的根据所述的悬点载荷、冲程、单井抽油机井的产液量、有效扬程生成单井的井下效率包括: 根据所述单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压、单井抽油机井的产液量和式(I)、(2)确定水力功率； 根据所述悬点载荷、冲程和式(3)确定光杆功率； 根据所述水力功率和光杆功率的比值确定单井井下效率；Pt=ILQ^.CD
* 86400.(P -R;)xl000H = II ~--C2)Qg 其中，Q——油井产液量，m3/d ； P——油井液体密度，t/m3 ；g——重力加速度，=9.8m/S2 ；H-有效扬程，m ； H’——油井动液面高度，m ;P油——井口油压，MPa ；PS——井口套压，MPa ；p =丄rlW)(邛+丨)部)) ⑴
/"-1 /:_| 其中，设曲柄运行一个周期，有m个 载荷、位移测试点F(i)、S(i)。
4.如权利要求2所述的提高抽油机井系统效率的参数调整方法，其特征在于，所述的根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的当量系统效率包括: 根据所述的有功功率、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压生成单井的系统效率； 根据理想状态下的电机效率、皮带效率、减速箱效率及四连杆效率生成地面理想效率； 根据所述的地面理想效率和单井的井下理想效率确定单井的理想系统效率； 根据所述单井的系统效率和单井的理想系统效率的比值生成单井的当量系统效率。
5.如权利要求4所述的提高抽油机井系统效率的参数调整方法，其特征在于，所述的根据所述的有功功率、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压生成单井的系统效率包括: 根据所述单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压、单井抽油机井的产液量和式(I)、(2)确定水力功率； 根据所述有功功率和式(4)生成电机输入功率； 根据所述水力功率和电机输入功率的比值生成单井的系统效率；
6.一种提高抽油机井系统效率的参数调整系统，其特征在于，所述的系统包括:效率评价图生成装置，数据处理装置、主控计算机及数据采集装置，所述的效率评价图生成装置与所述主控计算机相连接，所述数据采集装置通过数据处理装置与所述主控计算机相连接，其中， 所述的效率评价图生成装置包括: 地面当量效率确定模块，用于根据油井系统的地面效率和地面效率理想值的比值确定地面当量效率； 井下当量效率确定模块，用于根据油井系统的井下效率和井下效率理想值的比值确定井下当量效率； 当量系统效率确定模块，用于根据所述地面当量效率和井下当量效率的乘积确定油井系统的当量系统效率；评价图生成模块，用于根据所述井下当量效率和当量系统效率建立二维坐标体系的抽油机井系统效率评价图； 分区模块，用于根据预设的地面当量效率、井下当量效率对抽油机井系统效率评价图中当量系统效率小于井下当量效率的区域进行分区； 所述数据采集装置，用于采集单井抽油机电机曲柄运行一个周期内的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据； 所述数据处理装置，用于根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率和单井的当量系统效率； 所述主控计算机，用于根据所述的单井的井下当量效率和单井的当量系统效率确定单井在所述评价图中的分区位置，根据确定的在评价图中的分区位置生成参数调整结果。
7.如权利要求6所述的提高抽油机井系统效率的参数调整系统，其特征在于，所述的数据处理装置根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的井下当量效率包括: 根据所述的悬点载荷、冲程、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压生成单井的井下效率； 根据单井的可控因素与固有因素的关系模型确定单井的井下理想效率； 根据所述单井的井下效率和单井的井下理想效率的比值确定单井的井下当量效率。
8.如权利要求7所述的提高抽油机井系统效率的参数调整系统，其特征在于，所述的根据所述的悬点载荷、冲程、单井抽油机井的产液量、有效扬程生成单井的井下效率包括: 根据所述单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压、单井抽油机井的产液量和式(I)、(2)确定水力功率； 根据所述悬点载荷、冲程和式(3)确定光杆功率； 根据所述水力功率和光杆功率的比值确定单井井下效率；
9.如权利要求7所述的提高抽油机井系统效率的参数调整系统，其特征在于，所述的数据处理装置根据所述的有功功率、悬点载荷、冲程、冲次、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压数据确定单井的当量系统效率包括:根据所述的有功功率、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压生成单井的系统效率； 根据理想状态下的电机效率、皮带效率、减速箱效率及四连杆效率生成地面理想效率； 根据所述的地面理想效率和单井的井下理想效率确定单井的理想系统效率； 根据所述单井的系统效率和单井的理想系统效率的比值生成单井的当量系统效率。
10.如权利要求9所述的提高抽油机井系统效率的参数调整系统，其特征在于，所述的根据所述的有功功率、单井抽油机井的产液量、单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压生成单井的系统效率包括: 根据所述单井抽油机井的动液面深度、井口油压及井口套压、单井抽油机井的产液量和式(I)、(2)确定水力功率； 根据所述有功功率和式(4)生成电机输入功率； 根据所述水力功率和电极输入功率的比值生成单井的系统效率；
11.如权利要求6所述的提高抽油机井系统效率的参数调整系统，其特征在于，所述的数据采集装置包括: 电参数测量仪，用于测量单井抽油机电机在曲柄运行一个周期内的有功功率； 示功图测试仪，用于测试单井抽油机井曲柄运行一个周期内的悬点载荷、冲程、冲次； 双容积单井计量仪，用于测量抽油机井的产液量； 声波测试仪，用于测试单井抽油机井动液面深度； 压力表，用于测试井口油压、井口套压。
【文档编号】E21B43/00GK103498647SQ201310412540
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年9月11日 优先权日:2013年9月11日
【发明者】师俊峰, 张建军, 赵瑞东, 马文明, 张鑫, 朱拾东, 孙慧峰, 刘猛, 刘炎 申请人:中国石油天然气股份有限公司