动液面测试原理及计算方法
动液面测试原理及计算方法
动液面测试原理及计算方法原理：动液面测试的原理基于静力学和浮力定律。
当一个管浸入液体中，液体会上升到管的高度，直至液体的重力与液体的浮力相平衡。
根据浮力定律，液体对浸入其中的柱体的浮力与柱体所排斥的液体的重力相等。
因此，测量柱体的高度即可得到液位的高度。
计算方法：通常使用的计算方法有六种。
分别是：差压计算法、液面抽吸法、压力计算法、质量法、电容法和声波法。
1.差压计算法：该方法基于现象当一个管浸入液体中时，液体会上升到一个高度，并且液面高度会例如的在两边液面的差压。
通过测量液体的差压，可以计算出液位的高度。
2.液面抽吸法：该方法使用负压来抽吸液体。
当管浸入液体中，通过抽吸管中的空气创建一个负压，液体会上升到一个高度。
通过测量抽吸管中漂浮液体的高度，可以计算出液位的高度。
3.压力计算法：该方法基于现象当一个管浸入液体中时，液体会对管壁产生一个压力。
通过测量液体对管壁的压力，可以计算出液位的高度。
4.质量法：该方法基于现象当管浸入液体中时，液体会对管内柱体产生一个浮力。
通过测量柱体的质量，可以计算出液位的高度。
5.电容法：该方法通过测量液体对电容器的影响来计算液位的高度。
当液体上升到电容器的高度时，液体会使得电容器的电容值发生变化。
通过测量电容值的变化，可以计算出液位的高度。
6.声波法：该方法通过发送声波到液体中，当声波遇到液体表面时，会发生反射。
通过测量声波的反射时间，可以计算出液位的高度。
通过以上六种计算方法，可以准确地测量液体的液位。
不同方法的适用范围和精度有所不同，选择合适的方法取决于测量条件和需求。
二、机械采油(功图、液面)
3、液面曲线的识别
典型液面曲线记录图如下图所示：
Ls Le
Ls表示电磁笔从井口波到音标反射波在记录纸带上所走的距 离，单位mm。 Le表示电磁笔从井口波到液面反射波在记录纸带上所走的距 离, 单位mm。
3、液面曲线的识别
(2)
波形A为井口波，波形B，C分别为回音标、液面 反射波形。b、c、d…为油管接箍波形。
冲程损失在图上的长度B'B=DD'=126/30=4.2（mm）
P 4.2 λ
B’
S活
B
9.4
A 19.8 D λ 4.2
C
D’
o
S活
S
50
抽油杆在空气和不同相对密度原油中的重量
公称直径 in
直径 mm
截面积 cm2
抽油杆密度,kg/m
在空气中 在相对密度 在相对密度 0.86的原油 0.8的原油 中 中 在相对密 度0.9的 原油中
例题二
某井的动液面测试资料如下图所示，查该井作业 油管记录如表1，计算液面深度。
表1 某井作业油管数据
油管序号
油管长度，m
1～10 11～20 21～30 31～40 41～50 51～60 61～70 71～80 81
95.41 96.45 96.06 96.49 95.65 96.35 96.42 96.02 9.64
L N L
式中： N ——油管接箍数
L ——平均油管长度，m
2、利用油管接箍数计算液面深度
油管接箍波峰在液面曲线上只反映一部分。
现场上，由于井筒条件、仪器、操作水平等多方面因素影 响，井筒中液面以上的接箍并不明显地全部反映在曲线上，如 图所示，针对此情况可在曲线上选出不少于10个分辨明显、连 续均匀的接箍波进行计算。
利用功图法测算动液面2011
2011-06-11 08:01:52 2楼油井的动液面参数直接反映了地层的供液情况及井下供排关系, 是进行采油工艺适应性评价和优化的关键数据之一[ 1- 3] 。
动液面测试传统的方法是利用声波进行测试, 但是, 这种方法有两方面的缺点, 一是回声的技术受井筒的情况制约产生误差; 二是不能实时在线测量。
文献[ 3- 4] 通过地面功图推算动液面, 但是由于悬点载荷的确定比较复杂和繁琐, 而且在计算过程中忽略了一些阻力因素, 也存在误差。
有杆泵主要由泵简、柱塞、游动阀( T V) 、固定阀( SV) 等组成。
把地面示功图或悬点载荷与时间的关系用计算机进行数学处理之后, 由于消除了抽油杆柱的变形、杆柱的粘滞阻力、振动和惯性等的影响, 将会得到形状简单而又能真实反映泵工作状况的井下泵示功图[ 8- 9] 。
井下泵相对于悬点受力简单、动载荷的影响小。
泵工作工程中, 泵筒内压力p ( t ) 随柱塞运动方向的改变, 由吸入压力p i 升至排出压力p o 或由p o 降至p i , 柱塞完成卸载或加载: 当SV 开启后, 液体经SV 孔吸入泵腔, 此时p ( t ) = p i , 柱塞加载完成, 泵载保持不变; 当TV 开启后, 液体经T V 孔排出泵腔, 此时p ( t ) = p o , 柱塞卸载完成, 泵载保持不变,当SV、T V 均处于关闭状态时, p i< p ( t ) < p o 。
如果忽略柱塞与液体的惯性力, 则作用于柱塞上的平衡方程应是: Fp ( t) = p p ( f p - f r ) - p ( t ) f p + Wp f ( 1)其中, Fp ( t ) ! ! ! 泵的载荷, N; p p ! ! ! 游动阀上部的压力, Pa; p ( t ) ! ! ! 泵筒内压力, Pa; Wp ! ! ! 柱塞重量, N; f ! ! ! 柱塞与泵筒间的摩擦阻力, N ; f p、f r ! ! ! 柱塞、抽油杆的截面积, m2。
动液面计算公式范文
动液面计算公式范文
在进行动液面计算之前，首先需要获取一些基本的参数。
这些参数通
常包括液体的密度、容器的形状和尺寸、液体的流量等。
其中，液体的密
度是计算动液面的关键参数之一，它直接影响液体的体积和高度计算结果。
1.圆柱形容器的动液面计算公式:
对于圆柱形容器，动液面的高度可以通过以下公式计算：
V=A*h
其中，V表示液体的体积，A表示底面积，h表示液体的高度。
2.球形容器的动液面计算公式:
对于球形容器，动液面的高度可以通过以下公式计算：
V=(4/3)*π*r^3
h=(3V/(4πr^2))^0.5
其中，V表示液体的体积，r表示球的半径，h表示液体的高度。
3.锥形容器的动液面计算公式:
对于锥形容器
V=(1/3)*A*h
h=(3V/(A))^0.5
其中，V表示液体的体积，A表示底面积，h表示液体的高度。
除了上述基本形状的容器，还有很多其他特殊形状的容器，比如椭球形、碗形等。
对于这些容器，可以根据实际情况选取相应的动液面计算公式。
需要注意的是，在实际应用中，常常需要考虑液体的流入和流出以及容器内部的流动等因素。
这些因素对动液面的计算结果会产生影响，因此需要根据具体情况进行相应的修正和调整。
动液面的计算与识别
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1
提纲
一、油井测液面的目的和意义 二、液面曲线的识别与计算 三、液面测试中的影响因素及对策
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2
一、油井测液面的目的和意义
动液面:
抽油井正常生产过程中测得的油套管环形空间中的液面深度。
静液面:
抽油井关井后，油套管环形空间液面逐渐上升，当上升到一定 位置并稳定下来时测得的液面深度。
Le=300mm
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20
解：
L
Le Ls
L音
300400500m 240
沉没度 hs L泵－L
1000500
500m
答：沉没度为500米。
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（2）利用油管接箍数计算液面深度
油管接箍波自井口到液面波之间反射明显，能分辩每 个油管接箍波峰。如下图所示：
a、以井口波峰为起点，至液面波峰起始点为终点，用专 用卡规测量出油管根数，查阅作业记录，计算出液面深度。
7
二、液面的识别与计算
静液面与动液面的位置
静液面（Ls或Hs）：对应于油藏压力。
动液面（Lf或Hf）：对应于井底压 力流压。
沉没度hs：根据气油比和原油进泵 压力损失而定。
生产压差Pf：与静液面和动液面之 差相对应的压力差。
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8
1.液面曲线的识别
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1.液面曲线的识别
波形A是在井口记录下来的声波脉冲发生器发出的脉冲信号。
≤0.5MPa) 3000(井口套压≥0.5MPa)；
（6）可测井口套压范围(MPa)：0～10(精度±1.5%F.S)；
（7）仪器外形尺寸(mm)、重量(kg)：一次仪表61×61×260、3kg
泵效、动液面、流静压、断脱点
式中：V分--------泵的每分钟排量
n-----------冲数，次／分
2、理论排量：
泵每日的理论排量V理： V理=πD2／4×S光×n ×60×24
=1440 × πD2／4×S光×n
Q理= 1440×πD2／4×S光×n ×ρ混
(体积排量)
(重量排量)
液量等于活塞在泵中所让出的体积。用公式表式如下：
V活＝F× S光＝ πD2／4 ×S光 式中 V活------- 一个冲程的排液量 F ------S光-----活塞截面积，ｍ2 活塞的理论冲程（光杆冲程）长度ｍ
D ------- 活塞直径m
2、理论排量：
光杆冲程：指抽油机驴头由下死点移动到上死点所走 过的距离。（米） 冲数：是指抽油机驴头一分钟内上下往返的次数， 次／分钟 泵的每分钟的排量为： V
油层
油层
例题：
某井油层中部深度为1827ｍ，动、静液面深度分别为700ｍ和400 ｍ，混合液密度为0.9ｔ／ｍ3，套压1.0MPａ，根据所给数据计算该
井流、静压。
解：已知ρ混＝0.9ｔｍ3 ＝700ｍ，H静＝400ｍ P套＝1.0MPａ 求：P静？ P流？ H中＝1827ｍ H动
由P流压＝（H中-H动）× ρ混／100+ P套
递减率
老井综合递减率：油田（或区块）核实年产油量扣出当 年新井年产油量后下降的百分数。综合递减大于零，说明产 量递减，综合递减小于零，表示产量上升。
老井自然递减率：油田（或区块）老井扣出措施增产油 量后年产油量下降的百分数。
递减率
D综合递减率
阶段产油量 新井产油量 1 100% 标定水平 日历天数 阶段产油 新井产油 措施产油 1 100% 标定水平 日历天数
动液面测试
动液面测试的过程
动பைடு நூலகம்面测试的过程如下： 动液面测试的过程如下：
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测试过程中的几点注意事项
测量动液面前要观察周围环境，防止和热工作业交叉进行。 测量动液面前要观察周围环境，防止和热工作业交叉进行。 测量过程中人员要合理选择站位，防止磕碰，摔伤； 测量过程中人员要合理选择站位，防止磕碰，摔伤； 要先关闭阀门以后再泄压。 要先关闭阀门以后再泄压。 排气泄压时，人员要戴防毒面具或站在上风口，防止硫化氢中 排气泄压时，人员要戴防毒面具或站在上风口， 毒。 在打枪前要将套管阀打开，打开套管阀的速度要缓慢。 在打枪前要将套管阀打开，打开套管阀的速度要缓慢。 计量井测试前倒出计量， 计量井测试前倒出计量，防止测量过程中计量分离器低低压或 高高液位关断。 高高液位关断。 动液面测试结束后，动液面测试仪及测试枪要清洁保养。 动液面测试结束后，动液面测试仪及测试枪要清洁保养。 每口油井测试完毕后要确认流程，防止套管憋压。 每口油井测试完毕后要确认流程，防止套管憋压。
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动液面测试的原理
本平台采用的测试方法是回波式 液面测试法。 液面测试法。这种技术采用了脉 冲声波回波法：以测试枪的激发 冲声波回波法： 作为声源，产生声波脉冲， 作为声源，产生声波脉冲，通过 油管和套管之间环空的压缩天然 气作为介质向下传播。 气作为介质向下传播。整根油管 由上百个管段和接箍拼接而成， 由上百个管段和接箍拼接而成， 接箍之间的距离，即管段的长度 接箍之间的距离， 是确定和已知的。 是确定和已知的。声波在传播的 过程中， 过程中，每遇到一个接箍就会产 生一个小的回波， 生一个小的回波，最后到达动液 面会反射一个强的回波， 面会反射一个强的回波，安装在 井口的检波器接收到大量的回波 经过转换放大、 ，经过转换放大、滤波处理以后 显示波形， 显示波形，由人工识别各个波形 的种类， 的种类，根据声波脉冲到达油井 液面之前被接箍反射的数目以及 油管接箍之间的平均间距，计算 油管接箍之间的平均间距， 出油井动液面的深度。 出油井动液面的深度。
抽油机井示功图法计算动液面的修正算法
抽油机井示功图法计算动液面的修正算法张胜利;罗毅;吴赞美;王丽娜;赵磊;章莎莉【摘要】Calculating dynamic fluid level with indicator diagram of rob-pumped well has become a hot topic in recent years for studying closed-loop control of production wells. Based on further analyzing the model of dynamic fluid level computation, this paper establish a corrected algorithm method connecting the actual measured fluid level with annular pressure gradient by statistical regressing site-tested data of annulus pressure gradient in 10 wells. Using this calculating model, the basic method of using indicator diagram to calculate dynamic fluid level is corrected, with which the relatively much more precise results are reached. The success is a useful trial method to carry out intellectual injection-production adjustment of oil wells by calculating dynamic fluid level with indicator diagram in Huabei Oilfield.%通过抽油机井示功图计算动液面是近年来油井闭环控制的研究方向.在研究功图法计算动液面模型的基础上,通过对10口井的环空压力梯度现场测试数据的统计回归,建立了实测动液面与环空压力梯度关联的修正计算模型,利用上述计算模型修正了根据示功图计算动液面的基础方法,获得了相对准确的计算结果.对于华北油田现场应用示功图计算动液面实现油井智能供排协调是一种有益的尝试.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2011(033)006【总页数】3页(P122-124)【关键词】示功图;载荷;计算;动液面【作者】张胜利;罗毅;吴赞美;王丽娜;赵磊;章莎莉【作者单位】华北油田公司采油工艺研究院,河北任丘062552;华北油田公司采油工艺研究院,河北任丘062552;华北油田公司采油工艺研究院,河北任丘062552;华北油田公司采油工艺研究院,河北任丘062552;华北油田公司采油一厂,河北任丘062552;华北油田公司采油工艺研究院,河北任丘062552【正文语种】中文【中图分类】TE355.5抽油机井动液面是了解油井的供液情况、诊断油井故障的重要参数。
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声波在气体介质中传播时，遇障碍物即有回声反射，如 若知道声波传递速度和回声反射时间就能知道障碍物和声源 之间的距离。回声仪就是利用这个原理来探测井下液面深度 的一种仪器。
用回声仪探测井下液面，必须在井的油、套环形空间的 一定深度处安装回音标（长度一般为300~400mm，直径要 大于油管，下入深度一般在300~400m）。回音标的作用是 确定声波在井筒气体中的传递速度。
H2：动液面深度 m
L1：记录曲线上声波至音标波长度 mm
Hale Waihona Puke L2：记录曲线上声波至液面波长度 mm
31.05.2020
通过专门的声波发生装置（发声器）发出声波，使它沿 着油套环形空间传向井底。声波在传递过程中遇到回音标、 液面等障碍物即反射至井口被仪器接受并记录下来。
31.05.2020
动液面测试原理及计算方法
其原理方框图见图。根据记录曲线就能计算出井筒内液面的深度。
H=V·t
声响发生器
热感收声器
放大器
记录装置
音标
液面
电源
回声法测距方框图
式中：V——音速，米/秒 t——声波反射时间，秒。
31.05.2020
动液面测试原理及计算方法
音标在下入井中时，要精确丈量下入的深度，最好下入在井口至预 计动液面距离9/10的地方。这样，测量的误差可保证在1％以下。
声响波
音标波
液面波
L1 L2
H2
L2
H1 L1
H1：音标深度 m