高气油比油井功图量油技术适应性分析
功图计量技术在高气油比油田的应用研究
Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｇ ｙ ｗｏｄ ： ｉｈ ＧＯＲ ； ｉ ｗｅｌ ｍｅ ｔｃ ａ ａ ｕ ｅ ｎ ； ｌｎ ｃ ｒｅａｉｎ ｅ ｐ ｒｃ ｌｃ ｒｅ ｏｌ ｌ ； ｒ ｈ ｒ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ Ｎｏｅ ｏ ｒｌｔ ｘ ｅｉａ ｕ ｉ ｔ ｏ ｖ
目前 ， 苏 油 田采 用 的 油 井 计 量 方 法 主 要 有 江 分 离 器 量 油 、 罐 量 油 、 量 计 量 油 等 ， 些 计 量 大 流 这
摘要 ： 在分析油 井功 图计 量的技 术原理 、 系统组成及 气体对功 图计 量的影响基础上 ， 引入 Ｎ ｌ ｏｒｌｉｎ经验 曲线 来求 ｏ ｎＣ ｒ ａ ｏ ｅ ｅｔ 解进入 泵 内的游离气与溶解气的定量关 系， 气体影响进行修 正 ， 高了含 气油 井功 图计 量的 准确 性。功 图计 量技 术在 沙埝 对 提 油田进 行 了应用 ， 计量结果 的对 比分析表 明， 该技 术能够满足 沙埝 油田油井计量 的需要 。
＠ ｓｎ ｐ ｃ ｃ ｎ 。 ｉ ｏ ｅ ． ｏ ＇ ｌ
攻关项 目： 中国石油化 工集团公司 “ 井生产信息 无线监测 与综 油
合 分 析 系 统 研 究 ” Ｐ９ ５ ） （ ０ ０ ２
・
６ ・ ８
复 杂 油 气 藏
￡ ， 以 ， ｒ 所 公式 （ ） １ 成立 ， 足该 式 的 Ｐ 满 即是 游 动
图激 励下 的泵 功 图 响应 ， 后 对 泵 功 图进 行 定 量 分 然 析， 确定泵 的有 效 冲程 、 满 系数 ， 而求 出地 面 折 充 进
展 功 图计 量 现 场 应 用 配 套 技 术 研 究 的 基 础 上 ， 开 展 了气 体 对 功 图计 量 的 影 响 研 究 ， 在 沙 埝 油 田 并
功图计量特性分析及提高应用效果的主要方法
（２）当油 井供 液能 力变 好 时 ，油井 有 效 冲程
将 上 升 ，功 图计 量 值 上 升 ； （３）当油井 功 况变 差时 ，例 如 出现 了漏 失等
现 象 后 ，油井 有 效 冲 程将 上 升 ，功 图计 量 值 上 升 。
因此 ，对 于 该 类 采 油井 ，无 论 是 供 液 能 力 发 生 变 化 还 是 功 况 发生 变 化 ，功 网计 量 数据 均 会 发
亘誊鐾 羲专舞鹫 ，
霹 敞∞ ⑨靖 露 尝 墨筒
功图计量特性分析及提高应用效果的主要方法——王新华等
功 图计 量 特 性 分 析 及 提 高 应 用 效 邓登 芬 ，方 肖，来 昂杰
（中 国石 油长庆 油 田分 公司第 一采油 厂 ）
（２）
ｆｌ、ｆ２… 、ｆ ——两 个 功 图 间 的 时 间间 隔 。
其 中 ，正 常 情 况 下 系统 每 ｌ０ｍｉｎ采 集 一 张功
图 ，全天 采 集 ｌ４４张 。 １．２ 适 用 性 分析
对 于 有效 冲 程 尚 未达 到 最 大 的 采 油 井 ，南 功
图计量 的基 本 原 理 可得 出 以下 ３个认 识 ： （１）当油井供 液能力变差时 ，油井有效冲程
图 形状 缓 慢 发 生 “量 变 ”时 （如 逐 步 加 剧 的游 漏 、
同漏 ），由 于有 效 冲程 已达到 最 大 ，计 量 结 果将 维 持 稳 定 ，因此 难 以通 过 功 图 液量 的变 化 及 时 发 现
１２０ 、 低 渗 透 油 气 Ｈｔ Ｌｏｗ ＰｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙＯｉｌ＆ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄｓ
１基本 原理及适 用性 分析
１．１ 基 本 原理 目前 功 图计 量 采 用有 效 冲程 法 （图 １），柱 塞
功图量油技术讲解
2. 量油技术的最新进展：
目前油田量油技术最新的技术是基于地面示功图和 泵的示功图以及故障诊断技术发展而来的功图量油法来 获取油井产量以及进行油井工况分析。
通过功图量油法和计算机技术、通信技术的结合实 现了油水井远程监测、液量自动计量及分析，提高了油 田自动化管理水平，降低了产能建设投入和运行成本， 实现了提高油井系统效率的目的。
产液量计算
载荷分析 泵效分析
工况分析
优化设计
系宏统观效控率制分图析
一口油井安装一台RTU和多种传感器，包括载荷传感 器、位移传感器、扭矩—载荷传感器、转速传感器、温
度 传感器、压力传感器、电流传感器等。它们均与油井RTU 相连，对油井进行控制和采集各传感器的数据，并回发给 主机。通过计算机上安装的远程监控软件，与油田公司控 制计算机相连，既可以调取油田公司计算机的历史数据， 也可以直接发出指令，对油井进行实时测量控制，得到现 场数据在计算服务器上进行分析处理，采集的实时数据和 分析结果在授权的计算机上可以打印和浏览。
国内油田中，大港油田较早应用功图量油法进行的 产量计量的油田。随后在中原油田，大庆油田，延长油 田，新疆油田都有所应用，并取得较好的计量效果，节 省了地面建站的投资，取得了很好的经济效益。
长庆油田于2000年开始研究功图量油在低渗透油田 的应用，并于2003年在长庆油田四个采油厂分别进行了 108井次的现场测试试验。2004年开始在油田全面推广 应用，2008年《功图法油井计量装置》获国家发明专 利，且在全油田90多个联合站建立了功图法油井计量系 统数据处理点，管理4000余口油井，在油田生产中发挥 着重.阻尼系数的确定方法导致油井产量计量的不准确 目前提出的计算阻尼系数的方法有很多种，而各种计算
浅析功图法计量技术在华庆油田的应用
９ ６ ７ ７
程记 录、根据预先设置发送 生产 日报表 、可成批修改油
井基础数据和动态数据。
仝 处
２ ９
１ ２ ３ ９
ｌ ｌ ５ ８
１ ０ ８ ２
９ ３ ． ４ ４
油井进行计产结果对 比分析 ，具体功 图计产与人工标定 （ 人工标 定采用 罐车标 定计量 ），是在 相 同的时间段
根据采油井配置的抽油机型号不 同 ，需要选择合适
的载荷传感器和位移传感器 ，具体量程根据现场实际情 况选定 ，例￣ １ ： １ ６ 型抽油机 ，载荷传感器量程Ｏ 一８ ０ Ｋ Ｎ，精 度０ ． ５ ％Ｆ ． Ｓ ；位移传感器量程ｏ ＿ 一 ３ ． ５ ｍ，精度 １ ． Ｏ ％Ｆ ． Ｓ 。
＜ ＜！ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ 技 术 应 用
表１ 华庆油田功图采集分布情况
作业 站 点 设 备 安 黻 应 采 集 实 际 采 集 采 集 率
②根据实测示功图数据对一 口油井或多 口油井进行
产液量计算 ，并且能够对若干 口井进行特定时间段 的计
算 ，同时生成生产 日报表 ，实现单井或多井产量随时调
度 ，降低生产运行成本等方 面发挥着显 著成效 。
１ ． 功 图法 计量 技术 简 介
１ ． １ 研究背景
图１ 油井 自动采 集 功 图
通常 在油 田生产 中使 用双容 积单井计 量 、井 口翻 斗计量 、活动计量车计量等原油生产计量工具 ，针对常 规油 田计量方便 、快捷 。但是针对华庆油 田超低渗透油 田的生产状况 ，使用 以上方法 ，就不 能满足需要 ，主要 是受计 量装置 的性能及技术的局 限 』 生限制 ，不能满足油 田计量需要 ；计量数据录集时间短 ，低产油井存在产液 间歇现象 ，短 时间计量很难得出真 实产液量 ；需配备相 应的地面管线及装置 ，投入费用 比较高等诸多问题 。为
抽油井示功图应用实例与调整效果分析
抽油井示功图应用实例与调整效果分析抽油井示功图是用来分析油井的产能及工作状态的一种方法，可以通过示功图获得油井的产能、流体性质以及井底流体动态等信息。
下面将介绍两个抽油井示功图的应用实例，并分析调整效果。
1. 应用实例：分析抽油机工作状态抽油井示功图可以用来分析抽油机工作状态是否正常。
通过示功图可以观察到抽油机的工况参数，如冲程长度、冲次、冲程时间等，并可以计算出抽油机的功率及效率。
如果示功图显示抽油机的功率波动较大或者效率较低，可以根据示功图的特征来判断问题出在哪里，如抽油泵的磨损、阀门失效、载荷过重等。
根据示功图反馈的信息，可以及时采取相应的调整措施，如更换磨损部件、修复阀门、减少载荷等，从而提高抽油机的工作效率，降低能耗。
2. 应用实例：评估油井产能抽油井示功图可以用来评估油井的实际产能。
通过示功图可以观察到油井的采油动态，如油井的油水比、油井的产量等。
根据示功图反馈的信息，可以计算出油井的产能，并与设计产能进行对比。
如果示功图显示油井的产能较低或者油井的油水比较高，可以根据示功图的特征来判断问题出在哪里，如油井的堵塞、沉积物堆积、水气井干扰等。
根据示功图反馈的信息，可以采取相应的调整措施，如清理井筒、防止沉积物堆积、减少水气井干扰等，从而提高油井的产能。
调整效果分析：通过抽油井示功图的分析和调整，可以达到以下效果：1. 提高工作效率：根据示功图的反馈信息，可以及时发现问题并采取相应的调整措施，从而提高抽油机的工作效率，减少能耗。
2. 提高产能：通过示功图的分析和调整，可以优化油井的工作状态，降低油井的油水比，提高油井的产能。
3. 减少停产时间：示功图的分析可以帮助及时发现油井的问题，并采取相应的调整措施，从而减少油井的停产时间，提高油井的连续生产能力。
4. 降低维护成本：通过示功图的分析和调整，可以及时发现抽油机和油井的问题，采取相应的维护措施，从而避免设备的进一步损坏，降低维护成本。
抽油井示功图在抽油机工作状态分析和油井产能评估方面具有重要的应用价值，并且通过示功图的分析和调整可以取得一定的效果。
油井产量计量的功图法技术及误差分析
于是 油井 产量 为 ： ＝ ｑ ｑ Ｋ
式 中， 一 油 井 产量 ， ／ ； ９ ｍ３ ｄ
一
算 ， 以定 量分 析抽 油机 井 的产量 同时仪器 还 能测 可 量 油井 液 面 、 电压 、 电机 电流等 参数 。 仪 器参 数如 下 ： 冲程 ：～ ｍ；精度 ：％； ０８ １ 载荷 ：５ ｋ ９ ｋ ５ ｋ 种 ；精度 ：％； １０ Ｎ，０ Ｎ，０ Ｎ ３ １
井 区的 ２ ４口油井 现场试 验 。试验 ２ ４口生 产油 井 的
测试液 量 与 同期单 Ｎ ￣Ｎ （ 量箱 和 双容 积） 对 比， ｃ 单 相
其测 试结 果 为： 试相 对偏 差 范 围在一 ．３ １ １ ／， 测 ０８ ～ ． ｍ３ ０ ｄ
图 １ 功 图法 计 量 油 井产 量流 程 图
双容 积
杨 ３ ＇ ４ ２ ０ － ６－８ ６ １ ｏ ３ － ０ １
１７ ０ ．３ １７ ０ ，８
－
０４ ．９
７ ７ ： ２
单 量 箱
３ ３
３ ６
２１
０ ３ － －２
Ｏ２ ．２ ０２ ．７
－ －
１ ；１ ５６ ｌ１ ４１ ０
３７ ． ２
单 量 箱 单 量 箱
单 量 箱
６Ｏ ｉ
３５ ： ５０ ． ３０ ． ５０源自． ３０ ． ３０ ， ２５ ． ４５ ．
２ 仪 器 性 能
（ ） 油机 井光杆 示 功 图的 自动连续 测试 ： 根 １抽 可 据 测试 要求 ． 意设置 光 杆示功 图 的测试 起始 时 间 、 任
终 止 时间和测 试 间隔 ． 进行 自动连续 测试
抽油井示功图应用实例与调整效果分析
抽油井示功图应用实例与调整效果分析抽油井示功图是通过记录抽油泵动力参数的变化，反映出抽油泵所遇到的井筒情况。
它不仅可以帮助我们了解井下情况，还可以提高采油效率。
下面给大家介绍一下抽油井示功图的应用实例以及调整效果的分析。
一、应用实例1. 诊断井下问题通过抽油井示功图的分析，我们可以快速诊断井下出现的问题。
比如，如果示功图中出现了压力跳动的情况，可能就是井压太低的原因，需要采取相应的措施提高井下压力。
2. 优化采油方案抽油井示功图可以反映出地层参数的变化情况，从而帮助我们优化采油方案。
比如，某些地层的产油能力很差，抽油泵连续运行可能会增加井底流体黏度，导致采出油量降低。
此时，我们可以通过示功图分析确定最优频率，以达到更高的产量。
3. 监测井下作业效果抽油井示功图还可以用于监测井下作业效果。
比如，砂控作业后，我们可以通过示功图的分析判断井下沙粒的清除情况，从而确定是否需要进行修井作业。
二、调整效果分析抽油井示功图的应用可以调整油井的开采情况，提高采油效率。
下面我们来看一下具体的调整效果分析。
1. 频率调节每个抽油泵的最佳工作频率不同，根据示功图的分析，我们可以确定某个频率下，抽油泵的效率最高。
如果我们进行了频率调节，可以使得抽油泵以最佳频率运行，从而提高采油效率。
2. 降低井下沉积物3. 加强工具的维修保养示功图中出现的异常情况表明工具存在一定的损坏或故障，需要及时加强维护和保养。
如果不及时采取措施，可能导致采出油量降低，甚至直接导致井停产。
以上就是抽油井示功图的应用实例以及调整效果的分析。
通过上述方法的应用，可以帮助我们更好地了解井下情况，提高采油效率，并对井底工具的维修保养提供指导。
油井计量原理及功图分析(1)
油井产液量计量原理目前，我厂已经在40多口抽油井、自喷井以及注水井上推广应用了微功耗无线变送器油水井井口自动计量装置，应用范围涉及6个采油队。
这套系统最基本的求产原理、示功图以及泵功图的定性分析有必要向各采油队技术人员做如下介绍，希望能对各位分析油井的生产状况起到作用。
(一)游梁式抽油机井功图法求产原理抽油井示功图的纵坐标为光杆（露出地面，通过悬绳器与驴头连接的第一根光滑的抽油杆）在抽油过程中受力的载荷坐标，横坐标为抽油杆上、下行程时的位移坐标。
抽油机驴头所悬拄的悬绳器承受光杆和井下全部抽油杆柱，并带动最下部有杆泵的柱塞作上、下运动，即一个周期。
相应地可画出一个载荷与位移的函数关系曲线，即示功图。
抽油井生产情况千变万化，井下泵况相当复杂，只有通过自动量油技术或动力仪、诊断仪测得反映有杆泵工作状况的示功图，只有掌握了诊断技术，才能分析和管理好抽油井。
采油二厂管辖的油田抽油机井目前已经有30多口井采用了“功图法”自动计量，相比较采用分离器求产，由于受各种因素影响求产波动较大，而且求产时间较长，不利于快速、准确、及时掌握油井生产动态，直接关系到油田的稳产，流量计或分离器的检修，也大量增加油气操作成本；以往在油田产量紧张时，大多是技术人员通过繁重的油水井大调查工作来摸清所辖井的生产情况，费时费力，其中个别油井因工程技术人员水平差异而无法进行定论，不但增加了井下作业工作量，也存在一定程度的误诊，漏诊，给油田生产造成极大不便。
通过示功图求产可以解决常期困绕油田的各类机采井求产、诊断和综合评判中存在的问题，在一定程度上不仅解决油井的求产困难，而且减轻采油工作者劳动强度。
自动计量系统油井产量提供了一个快速、准确测算方法，使决策部门能够对我厂所辖油井实现宏观上的控制和决策。
1.理论示功图特征分析在实际的示功图分析工作中，为便于分析常常要拿理论示功图与实测示功图进行对比，从中分析该油井的工作状况。
下面就先来了解一下理论示功图的绘制和解释。
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高气液比油井功图量油技术适应性分析
（作者）
摘要：针对高气液比油井采用玻璃管计量方法的不足，大港油田采油四厂采用“功图法”量液技术对气体影响特征明显的抽油机井示功图进行试算分析，得到气液比与液量计算误差关系曲线，通过气液比、含水、套压、沉没度等已知数据推算出泵入口压力下的气液比，可以初步简单地判断“功图法”计量技术的对高气液比抽油机的计算临界值。
关键词：高气液比功图特征功图法适应性分析
一、引言
目前，在油田生产开采中，全国90%以上的油井采用的玻璃管量油，该方法采用间歇方式来折算产量，导致原油系统误差为10%-20%[1]，而高气液比油井由于含气较大，使计量准确率更低。
大港油田采油四厂为贯彻大港油田分公司的地面系统优化、简化油井计量的工作方针，在抽油机井功图法量油技术先导试验[2][3]成功的基础上安装使用了YD油井远程监测、液量自动计量及分析优化系统[4]。
经过现场的实际应用，总结出，中高气液比油井是“功图法”产液量计算的优势所在，对于气体较多的油井，“功图法”产液量计算能够更好地反映油井的实际状况及生产动态[5]。
二、高气液比油井功图特征
高气液比抽油机井在生产过程中，由于在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气和压缩气。
上冲程开始后，泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使吸入阀打开滞后（B’点），加载变慢，余隙越大，残存的气量越多，泵口压力越低，则吸入阀打开滞后得越多，即BB’线越长。
下冲程时，气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使排出阀滞后打开（D’点），卸载变慢（CD’），泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，则DD’线越长，示功图的“刀把”越明显。
（如图1所示）
图1 油井气体影响示功图
三、“功图法”量液技术应用分析
高气液比油井一直以来是各种传统产液量计量的难点，传统的分离器量油中虽然有时部分地实现了气体和液体的分离，但是因为气体的压缩性很好，即使是三相分离的分离器量油技术也无可避免的受量油时间压力系统波动和再分配的影响。
压差或者涡轮流量计的高含气流体混相计量是非常不准确的。
“功图法”量液技术恰恰避免了气体的干扰，因为在功图中气体影响在下冲程中有明显的特征，如图2中港95-17井的功图就是一个气体影响的功图，蓝色箭头表示气体压缩段，而褐色箭头表示液体充满段，通过功图识别技术，可以有效地找到中高气油比油井在泵工况下的实际充满液体的体积，如图3所示，“功图法”技术能够很好的判断出游动凡尔开启点的位置，从而有效地剔除了大量气体的存在对地面计量的影响，使中高气油比油井的产液量计量更加准确。
游动凡尔开启点
图2 气体影响地面示功图图3 气体影响泵功图
究竟多高的气液比“功图法”技术才不能计量？为此，我们找出采油四厂40口气体影响明显的抽油机井进行试算，计算结果如图4所示。
根据结果可以做出一条液量计算误差与气液比关系曲线，从图中可以初步认为，当气液比达到200以上时，“功图法”计算误差能
够保证在10%以内，当气液比接近500时，计算结果误差超过20%。
但我们不能由气液比简单地划分计量界限，因为气体对泵效的影响与饱和压力、含水、套压、沉没度均有关系。
那么，我们可以通过气液比、含水、套压、沉没度等已知数据，来计算泵入口压力下的气液比，更准确的判断出“功图法”技术对高气液比抽油机井计量界限。
图4 “功图法”液量计算误差与气液比关系曲线
那么，当气液比超过“功图法”技术的计量临界值时，“功图法”技术就无法准确地识别功图了呢？一般来说，我们需要搞清楚油井是否有套管定压放气装置和气锚，如果采用了套管定压放气装置，当泵口处的气液比接近“功图法”计量临界值时，我们可以采用套管定压放气装置和气锚，使其泵入口处压力下的气液比下降。
也就是说原来没有放气的井出现功图特征无法识别的情况，可以通过套管放气而变为可以识别的井。
当泵入口处压力下气液比过大时，我们可以通过优化设计改善计量现状：
（1）套管放气要实施——减少泵的气体质量通过量；
（2）井下分离有意义——减少泵的气体质量通过量；
（3）合理的下深，适当的加深泵挂——减少泵的气体质量通过量；
——减小气体在泵入口压力下的体积比；
（4）大泵强采——增加举升高度；
四、结论
通过大港油田采油四厂对高气液比油井的研究，总结出，“功图法”量液技术可以应用泵口处气液比初步划分高气液比计量的界限，当中高气液比油井气液比未达到无法识别的状态时，产液量计算精度是有所保证的；另外，可以通过优化设计使“功图法”技术无法识别的功图转化为可识别功图，使“功图法”技术的应用范围更为广泛。
参考文献：
[1] 郭长会. 油井计量技术现状及其发展趋势. 石油规划设计，2001，12（3）；41-42。
[2] 史明义等. 功图法计量技术在大港油田的应用. 石油规划设计，2006，17（3）：9-12
[3] 唐庆等.抽油机井功图法量油技术先导试验.油气井测试，2006，15卷，第6期：64-65
[4] 檀朝东等. 油水井远程监控液量自动计量及分析系统.石油矿场机械，2007，36（1）：49-52
[5] 魏海生. 功图量液技术在大港油田“枣园”试验区的应用. 中国石油和化工，2007，12，44-47。