油井功图计量技术在李堡油田的应用

氧活化测井技术在南堡油田找水找窜的应用李晶华1,李　丹1,刘艳军2,段　健1,谢　东1(1.中国石油冀东油田分公司南堡作业区,河北唐海　063200;2.中国石油渤海钻探工程有限公司第一固井公司,河北任丘　062550)) 摘　要:氧活化水流测井是一种测量井下水流速度的测井方法,可直观地测量水流方向、速度,并计算流量,是评价油水井窜漏的主要方法之一,南堡油田生产测井应用实例表明,该技术对油井找水找窜有良好适用性。

本文介绍了氧活化测井的测井原理以及在南堡油田的应用效果。

关键词:氧活化水流测井;找水找窜;南堡油田 中图分类号:P 631.8+1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)15—0111—02 南堡油田是复杂断块油气藏,平面上非均质性较强,在高速采油的情况下,层间动用不均,日益突出的层间矛盾;加上老井射孔、酸化等频繁作业导致水泥环形成微环甚至破裂以及新井固井质量差而引发的层间窜槽情况,都容易导致油井高含水,因此,实施找堵水措施、控制无效水循环显得尤为重要。

近年来硼中子、氧活化、产出剖面等测井技术在南堡油田油井找水找窜方面应用较多,相比之下,氧活化测井较为简单、直观,应用效果较好。

1　氧活化水流测井技术[1～3]1.1　测井原理简介脉冲中子氧活化水流测井于1991年由美国斯伦贝谢公司提出,主要用于探测垂直水流和提供水流速度、流量的定量测量。

脉冲中子氧活化水流测井的基本原理是脉冲中子与氧元素相互作用,使活化后的氧原子放射出特征伽马射线,通过检测伽马射线来确定仪器周围含氧流体的流动情况。

由于氧活化测井不使用任何放射性示踪剂,不受沾污、沉降、污染以及大孔道、裂缝发育等因素的影响,所以在注水井吸水剖面测井中得以广泛的应用。

该方法所测量的伽马射线在井眼中能辐射20～30cm,可以穿透井眼流体、油管、套管及固井水泥,因此由探测器测量伽马射线的能谱、活化能谱可以反映油管内、油套环形空间以及套管外含氧流体的流动状况,氧活化测井应用较广泛,既可在套管内测注液剖面,又可测量油-套环空水流量,还可测量套管外水流量。

计量油井产量的功图法技术
张兴华;王俊奇;高志光;郑欣
【期刊名称】《石油地质与工程》
【年(卷),期】2005(019)005
【摘要】针对油田采用双容积单量计量法存在的不足,采用井口传感器记录抽油杆载荷与位移随时间变化的数据信息,确定出泵的有效冲程,再由固化在仪器内的数学模型求得油井产量.该计量技术通过长庆油田17口井的实际应用,取得了较好的效果,平均误差6.37%,满足了油田产建规模不断扩大而带来的油井产量计量技术要求,且简化了地面流程,降低了投资成本.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】张兴华;王俊奇;高志光;郑欣
【作者单位】西南石油学院,四川,成都,610500;长庆油田油气工艺技术研究院;长庆石油勘探局培训中心;西安长庆科技工程有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE837
【相关文献】
1.功图法油井计量技术在安塞油田XN区的应用 [J], 李翠平;李堪运;管令;吕旭;梁栋斌
2.油井产量计量的功图法技术及误差分析 [J], 王俊奇;祁凤鸾;徐永高
3.油井产量计量功图法技术的开发与应用 [J], 高志光
4.功图法在油井产量计量中的应用研究 [J], 杨伟
5.华北油田采研院功图法计量技术探索计量简化 [J], 汤惠敏;刘亚静
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示功图量油技术在老河口油田的应用以柱塞抽油泵理论功图为基础，利用波动方程实现地面示功图向抽油泵井下示功图的转换，依据示功图特征对供液程度、漏失程度、气体影响等进行修正，计算有效冲程，最终实现单井产液量的计算。

实践表明，对于功图特征明显的井，本计算方法简便快捷可靠。

同时，可实时监控油井产液量，具有较强的实用性。

抽油泵示功图量油产液量1技术开发背景桩西采油厂目前有抽油机井610口左右，大部分井处于滩海地区，多年以来，油井产量计量方法主要采用人工玻璃管量油方法，该方法存在现场操作工人劳动强度大、计量非连续性等问题，特别是老河口油田，进海平台上油井量油，遇风暴潮时人员不能进入井台，遇风浪天气进海量油则存在安全隐患，难以适应安全管理及地面系统简化优化的需要。

随着技术的进步，越来越需要功能强、自动化程度高的油井计量技术。

因此，在广泛调研国内新型单井计量技术的基础上，开展抽油机井功图法量油技术的研究与试验，建立了油水井远程在线计量分析系统模型，对其进行优化试验后进入现场应用。

2示功图量油技术原理2.1示功图转换技术在利用波动方程转换的处理方式上，比较有限差分法和逐步积分法，筛选出多级杆波动方程基本形式：。

式中：e-弹性模量，kpa；a-抽油杆截面积，m2；u-抽油杆位移，m；x-沿抽油杆方向距离，m；ρ-抽油杆材料密度，kg/m3；gc-单位换算系数；t-时间，s；c-阻尼系数，s-1。

利用该基本公式可推导出抽油杆基本诊断模型。

2.2功图的数字化处理计算示功图周长，分成144份，特殊点加密，求取每个端点的坐标，共有144个点。

这样就把点数不一的示功图，变成都具有144个点的数据集。

x=（x-xmin）/（xmax-xmin），y=（y-ymin）/（ymax-ymin）。

式中，x和y分别是功图端点的横、纵坐标。

取预处理后的数据组成向量：{an}={x1，y1，x2，y2……x144，y144}。

构建标准样本，通过与标准功图向量对比，生成权重矩阵，经内部数据识别处理程序，完成功图识别与损失冲程计算。

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。

科技成果——油井工况诊断及功图计产技术
技术开发单位
中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司
适用范围
1、配套示功图采集设备的油井工况诊断、产液量计算及动液面计算的抽油机井。

2、配套电参采集设备的系统效率在线监测、平衡分析的抽油机井。

3、配套变频设备的抽汲参数智能调整的抽油机井。

成果简介
依据有杆泵工作状态与油井产液量变化关系，在一定的边界条件和初始条件下，通过采集地面示功图，利用有杆泵抽油系统的力学、数学模型求解出泵示功图，对泵示功图进行分析，判识油井工况，确定泵的有效冲程，计算出地面有效排量。

工艺技术及装备
1、基于泵示功图的油井工况诊断技术；
2、油井产液量计算技术；
3、抽汲参数调整技术；
4、低产低效油井间开技术；
5、利用泵示功图计算动液面技术；
6、油井系统效率及平衡度技术。

市场前景
该技术运行平稳，减少站控数据处理点，取得了显著的经济和社会效益，可移植性强，适用于国内油田采用抽油机生产的油井，对国内油田油井数字化管理将会起到示范和引领作用。

现河采油厂推广应用油井功图计量系统的调查与思考作者：高冠一来源：《中国科技博览》2014年第05期摘要：本文通过对油井功图计量系统在现河采油厂取得的效果进行分析，发现该系统是优化油井生产的有效工具，在深化精细管理、推动节能降耗、降低劳动强度、提高劳动效率等方面具有积极的促进作用。

关键词：功图计量；油藏管理；节能降耗；劳动生产率【分类号】：TE357.6近年，现河采油厂针对油井开井数不断增加、计量测试任务繁重且存在误差等问题，在油田支持下继续深化分队计量系统建设并逐步向单井点延伸，在抽油机井建设应用了油井功图计量系统，实现了原油生产首末端闭环链接和各节点精细管理，推动了开发管理水平的整体提升。

1 配套构建油井功图计量系统现河采油厂在开展先导试验的基础上，统一规划、统一标准，分步推进油井功图计量系统安装应用工作，配套建立运行管理制度，狠抓考核奖惩，确保系统能用、管用、实用、好用。

（1）扎实推进系统安装工作。

油井功图计量系统又称油井工况数据实时监测、远传计量系统，由数据采集设备、数据标定设备、数据应用处理系统三部分组成。

系统工作流程为：现场传感器设备每小时采集示功图、开停机信息等数据，然后传送到数据处理单元RTU，RTU 通过CDMA或GPRS网络将数据传输到服务器计算、处理，最后通过油田局域网进行浏览查询应用。

该套系统设备简单、采集数据准确性高、运行维护费用低，能够对油井工况进行24小时不间断监测计量，为及时优化油井生产提供保障。

（2）配套建立三级监控管理网络。

现河厂组织成立领导小组，配套建立厂、矿、队三级监控管理网络，制定落实《现河采油厂功图计量及分站计量监控管理规定（试行）》，明确各层级职责及工作流程，形成了采油队应用管理、采油矿监督管理、采油厂考核管理的新模式，确保了系统高效有序运行。

（3）严格落实量化考核制度。

为确保各项制度落实到位，现河采油厂细分单井基础数据更新率、示功图标定合格率、功图液量计量误差、故障处理及时率、系统应用效果等指标，制定量化考核奖惩标准，每月组织业务科室检查采油队油井功图计量系统应用情况，检查结果纳入采油厂奖惩公报，定期进行奖惩兑现，充分调动了各层级用好、管好功图计量系统的积极性。