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功图法油井计量技术概况功图法油井计量技术功图法量油技术开发背景长庆油田油井单井计量以双容积单量为主，双容积单井计量系统组成及地面流程复杂，控制部分易损坏，故障率高，电磁执行机构漏失严重，计量误差较大，且地面流程一次性投资大，维护困难，又不能实现计量数据远传和实时检测，人为影响因素多。
功图法量油技术开发背景2000年以来，长庆油田相继开发的一些小区块或出油点，地理位置较为偏远，油井分散、数量少、产量低．部分区块含水较高。
若按常规模式建立完善的地面流程会造成亏损经营。
为了降低投资、节约成本，提高油田管理水平，2000年，长庆油田公司油气工艺技术研院与西安威正电子科技有限公司联合提出了一种采用“功图法”计量单井产量的计算方式和测试方法，研制开发了一套基于这种方法的综合测试系统和相应的配套计量软件。
经过不断地研究和实践，该技术目前已在全油田共建数据处理点100多个，管理油井4000多口，在油田生产中发挥着重要作用。
功图法油井计量技术目录一、功图法油井计量技术理论研究二、功图法油井计量系统研制三、油田应用情况功图法油井计量技术地面示功图 建立定向井条件下油管、抽油杆、液体三维力学、数学模型结合油井液体性质、抽油机型号、冲程、冲次、杆柱组合等主要参数泵功图采用多边形逼近法和矢量特征法进行分析和故障识别泵有效冲程结合油层物性及生产参数油井产液量功图法油井计量系统技术原理图全天候采集井口位移与载荷数据㈠ 基本原理功图法量油技术是依据抽油机井深井泵工作状态与油井产液量变化关系，把定向井有杆泵抽油系统视为一个复杂的振动系统（三维振动系统：包含抽油杆、油管和液柱三个振动子系统），该系统在一定的边界条件和一定的初始条件（如周期条件）下，对外部激励（地面功图）产生响应（泵功图）。
一、功图法油井计量技术理论研究功图法油井计量技术抽油杆连接条件连接条件油管液柱连接条件 地面功图泵功图地面折算有效排量泵功图识别模块有杆泵抽油系统建立定向井有杆泵抽油系统的力学、数学模型，该模型能计算出给定系统在不同井口示功图激励下的泵功图响应，对此泵功图进行分析，确定泵的有效冲程，进而求出地面折算有效排量。
示功图量油法与传统计量模式比较摘要：示功图量油法是一套完整的油田自动监测和计量系统，这套系统的优势在于取消了计量站及计量管线，将油井计量从站内转移到油井口，并能解决油田中单油井的计量问题，有效降低了投资成本，减少了人力开支，从而很好的提高了油田生产管理水平。
本文就示功图量油法与传统计量模式进行相关比较，辩证其在油田计量方面的优势。
关键词：示功图量油法传统计量模式量油石油资源是大自然留给人类的巨大财富，由于石油资源的不可再生性，加上目前市场经济条件下对石油的需求量不断增加，这就给石油开采带来巨大的压力，这就要求各大油田企业将提高原油产量和产油效率作为石油开采工作的重中之重，而石油开采自动化就是油田企业为达这一目标的重要手段，而其中包含了一项自动化的油井产量计量技术——示功图量油法。
以下就示功图量油法和传统计量模式进行相关的比较，总结示功图量油法的优势。
一、传统计量模式与示功图量油法的工作原理及特点1.传统计量模式工作原理及特点传统的计量模式即为小站计量模式，这种计量模式一般都采用多口油井的产量进入同一个计量站，并且共同使用一套分离计量装置，通过人工或者自动控制的方式进行选井，最终进行各油井周期性间歇计量的小站计量模式。
由于我国油井计量技术的整体水平并不高，整体停留在手动操作阶段，人工手动选井、人工取样化验、人工含水分析、人工记录数据等等，这一系列的油井计量过程都是通过手动操作完成的。
小站计量模式利用一套分离计量装置，实现多口油井的气体流量计和液体流量计，这种工作流程所决定的架构具有很大的局限性。
小站计量模式在选井过程中涉及大的投资额度都非常大，需要大量的地面管线和设备，由于我国有些油田比较分散，因此在计量过程中地面流程都比较复杂，油井的连续计量存在很大的难度，这也是小站计量模式在计量过程中的缺陷，在人力物力财力方面都造成了极大的浪费。
2.示功图量油法的工作原理及其特点示功图量油法计量模式产生的基础是油田的数字化建设，目前的油田企业为了提高工作效率和石油产量等采用了一系列的数字化操作，而示功图量油法就是利用油井的生产数据，并对油井悬点示功图数据加以分析，进行油井产液量计算的远程连续计量方式。
功图法在油田开发中的应用【摘要】通过对“功图法”计量监测系统原理、组成、功能的描述以及对其在白豹油田的应用评价，证明“功图法”计量监测系统测试的油井产液量值与实际单量值基本接近，比较能够反映油井的实际产液能力，满足油井计量的精度要求，为今后油田油井功图法计量系统的推广提供了保证。
【关键词】功图法；事故罐计量；计量监测系统1.概述随着计算机技术、电子测试技术的不断发展，自动测试技术已日趋完善。
油井“功图法”监测系统有三个等级的方案可供选择，分别是便携式抽油井单井测试计量系统、移动存储式油井自动监测计量系统和无线传输式油井自动监测计量系统。
针对长庆油田的特点，使用低成本投入、高可靠性和易维护、可拓展的抽油机“功图法”单井计量自动监测系统，替代并简化了计量流程，降低了产建投入和运行成本。
功图法计量系统是用于全天候实时测试抽油机示功图参数的无人值守自动监测系统。
由一个数据处理点（中央处理单元）和多个数据采集点（井口监测单元）组成，数据处理点与数据采集点间的数据通讯根据白豹油田的地形地貌特征选用移动存储方式来实现。
2.系统原理2.1 固定式载荷传感器技术原理为了便于安装，载荷传感器设计为开口形式，如图1所示。
在两个对称的不锈钢弹性元件表面分别贴了两个应变计，如图2。
其中R1和R3这两个应变计的敏感栅方向与载荷方向平行，R2和R4与载荷方向垂直。
其中R2和R4这两个应变计用于消除横向效应，并用于温度补偿。
把这四个应变计接成如图3的惠斯顿电桥，则经放大后的载荷信号正比于载荷大小，也就是说测到该信号的电压值就得到载荷值。
2.2 加速度计式位移传感器技术原理本系统方案应用加速度传感器实现游梁角度测量，进而换算为光杆位移，如图4。
在图4中，L为前臂长度，R为驴头弧面半径。
驴头弧面的圆弧运动变为悬点的直线运动。
设直线运动的位移用y（t）表示，y0为初始位移，α0为驴头弧面半径初始角度（此时游梁为水平位置，即游梁倾角为0°，若t时刻游梁倾角为α（t）单位为rad），则y（t）=R（α（t）+α0）+y0设到达下死点时游梁角度为α1，则下死点位移y1=R（α1+α0）+y0那么相对于下死点的相对位移为y’（t）=y（t）—y1=R[α（t）—α1]设上死点游梁角度为α2，则冲程为s=R（α2—α1）所以R=s/（α2—α1）那么t时刻的相对位移为y’（t）=s[α（t）—α1]/（α2—α1）在一个冲次之内测到相对位移和载荷即得到光杆示功图。
