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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。
BP神经网络在油井示功图识别中的应用摘要：在油井的管理中，对实时的示功图数据进行识别可以及时的发现抽油机井的异常情况，并及时的采取对应的措施，可以大幅度提高生产效率。
伴随自动化技术在油田的应用，可以采集到油井的实时生产数据，而传统的凭借采油工经验识别功图的方法已经不能满足现场应用需求，论文应用不变矩理论对十七种典型泵故障示功图形状分析，建立了神经网络训练样本库，使用神经网络方法识别油井示功图达到工况诊断的目的。
现场实施的结果显示该方法切实可行，具有一定的理论意义和实践价值。
关键词：示功图；BP神经网络；不变矩0 引言目前国内大部分油田识别示功图的方法还是凭借采油工的现场经验，这种方法具有很大的随机性。
由于监测抽油机井获取的实时生产数据过大，传统的凭借采油工经验的识别方法已经不符合现代油田数字化建设模式。
因此，如何利用远程监测系统采集的海量数据，进行准确的油井工况识别，及时采取生产措施是亟待解决的问题。
1 功图量油技术概况1.1 功图量油概述把抽油机井的有杆泵抽油系统视为一个的振动系统，通过建立波动方程，计算在井口条件下的泵示功图[1]。
对泵示功图进行平滑去噪、归一化分析等处理，可以判断得到阀开闭点位置，进而得到有效冲程，计算出泵的排液量，使用井口混合物体积系数，折算出地面的油井产量。
1.2 功图量油应用概况国内油田中，大港油田首先使用功图量油法计算油井产液量。
随后很快在吐哈油田，延长油田，大庆油田，等都取得了不错的效果。
长庆油田的《功图法油井计量装置》于2008年获国家发明专利。
功图量油技术发展到后期的主要侧重点由产液量计算转移到通过示功图对油井进行工况诊断。
2 BP神经网络识别示功图2.1 典型示功图特征样本库2.1.1 Hu不变矩在图形图像像素一定的条件下，Hu的7个不变矩具有图像旋转、平移和尺度变化都保持不变的特性。
这种特性使得其很够很好的识别一般图形图像，因而在图像识别的很多方面广泛使用[2]。
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。
2003年的寒冬，国内第一个“功图法量油”示范工程，长庆油田分公司西峰油田2个计转站121口油井。
“功图量液”最大的贡献不是真正实现了利用油井功图计量产液量，而是大大提升了油井生产工况的诊断水平。
……油井生产工况的诊断……。
1、作为生产工况分析的一种方法；2、但并不是最简捷的分析方法，用起来很不方便。
示功图是通过示功仪记录抽油机每完成一次抽油过程(上冲程和下冲程)电流变化，从而计算出抽油机井载荷变化的图示。
示功图单井自动量油技术计算的产油量与实际产油量的平均相对误差为8．93％，最大相对误差为20．26％，最小相对误差为0．07％，相对误差在15％以内的井占85．71％．因此，利用该方法中封闭曲线的曲率来确定泵示功图的4个凡尔开闭点的方案是可行的，用于有杆抽油系统的单井自动量油具有实际的工程应用价值，该技术已应用于游梁式有杆抽油泵采油井自动监测系统中。
单井液量的计量的主要作用：1、反映油井的产能2、反映油井能力动态变化3、反映油井抽油设备的工作情况4、反映措施作业的效果引用| 回复| 2011-06-09 11:39:44 21楼黄花大小伙油井计量技术的发展：1、玻璃管量油孔板测气：国内各油田普遍采用的传统方法，约占油井总数的90%以上。
该方法装备简单、投资少，但由于采用间歇量油的方式来折算产量，导致原油系统误差为10% ～20%。
2、翻斗量油孔板测气：翻斗量油装置主要由量油器、计数器等组成。
一个斗装满时翻到排油，另一个斗装油，这样反复循环来累积油量。
这种量油装置结构简单，具有一定计量精度。
3、两相分离计量法4、三相分离计量方法等。
引用| 回复| 2011-06-09 11:41:04 22楼黄花大小伙油井计量系统组成：单井远程在线计量与分析系统是以采油工程技术、通信技术和计算机技术相结合的系统，具有油水井自动监测和控制、实时数据采集、油井工况诊断优化设计、油水井液量、电量计量等功能。
该装置是单井集群单井远程自动监测系统，与专门的油井计量软件结合，构成了油井远程监控、液量自动计量及分析优化系统，替代或简化计量流程，以降低产能建设投入和运行成本。
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。
