有桿泵智能采油技術(shù)

有桿抽油系統(tǒng)的供排­調(diào)問題是影響系統(tǒng)效率和油井潛能的根本問題，但以目前通用的技術(shù)裝備水平，從設(shè)計(jì)到現(xiàn)場(chǎng)管理的各環(huán)節(jié)都很難解決。有桿泵智能控制系統(tǒng)針對(duì)該問題，整合了信息、自動(dòng)化、智能化技術(shù)，建立了動(dòng)液面回波的識(shí)別模型與計(jì)算方法以及配套的計(jì)算控制軟件，對(duì)包括油井動(dòng)液面、示功圖在內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；對(duì)抽汲強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，從而解決抽油系統(tǒng)供排­調(diào)問題。經(jīng)­現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，在提高系統(tǒng)效率，延長(zhǎng)檢泵周期，節(jié)約電能等方面都有很好效果，是有桿采油系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)的新發(fā)展。

我國(guó)有10萬多口油井，其中有80%的油井采用有桿抽油工藝，有桿抽油系統(tǒng)的供排調(diào)問題是影響系統(tǒng)效率和油井潛能的根本問題，但以目前通用的技術(shù)裝備水平，從設(shè)計(jì)到現(xiàn)場(chǎng)管理的各環(huán)節(jié)都很難解決。優(yōu)化設(shè)計(jì)包括兩類內(nèi)容：一是新油井的優(yōu)化設(shè)計(jì)，即根據(jù)地質(zhì)部門的預(yù)產(chǎn)以及油田長(zhǎng)期開發(fā)的需要，合理的選擇最佳的機(jī)、桿、泵組合，并確定抽汲參數(shù)；二是老油井抽汲參數(shù)優(yōu)選[1]。在設(shè)計(jì)過程中，油井配產(chǎn)是重要的約束條件，由于抽汲參數(shù)是不連續(xù)的，很難做到設(shè)計(jì)排量恰好等于油井配產(chǎn)，礦場(chǎng)應(yīng)用中一般使設(shè)計(jì)排量稍大于油井配產(chǎn)。同時(shí)新油井配產(chǎn)也是根據(jù)油藏各方面條件給出的期望值，與油井實(shí)際產(chǎn)量存在一定差距，有時(shí)還可能很大。上述兩方面因素的存在使抽油系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)­出現(xiàn)供排不?­調(diào)的可能性。

隨著油藏開發(fā)的不斷進(jìn)行，油井產(chǎn)能受到地質(zhì)特征、油藏管理、采油工程、生產(chǎn)維護(hù)等多方面影響，從較長(zhǎng)的時(shí)期看是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變量。當(dāng)油層的供液量發(fā)生變化時(shí)，就需要對(duì)老油井抽汲參數(shù)優(yōu)選，否則，當(dāng)供液不足時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)空抽現(xiàn)象、使能耗增高。當(dāng)供液充足時(shí)，抽汲強(qiáng)度偏低，就會(huì)限制油井的產(chǎn)液量。油井的動(dòng)液面參數(shù)直接反映了地層的供液情況及井下供排關(guān)系，是進(jìn)行采油工藝適應(yīng)性評(píng)價(jià)和優(yōu)化的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一。目前，受自動(dòng)化水平和人員成本等多方面因素的限制，國(guó)內(nèi)油田的慣例是按月測(cè)試示功圖和動(dòng)液面，綜和其它技術(shù)數(shù)據(jù)，確定理論運(yùn)行參數(shù)（如：沖次、轉(zhuǎn)速、排量等），由于數(shù)據(jù)錄取、分析、調(diào)整的階段性，使優(yōu)化調(diào)整表現(xiàn)為事后控制，失去最佳時(shí)機(jī)；由于現(xiàn)有技術(shù)裝備水平限制，無論沖程還是沖次的調(diào)節(jié)都不連續(xù)，很難達(dá)到理論要求；同時(shí)受人為因素的影響，在實(shí)際工作中常常出現(xiàn)調(diào)參不及時(shí)、運(yùn)行參數(shù)不合理的現(xiàn)象，既耗費(fèi)了人力，也不能達(dá)到最佳效果?？偠灾?，目前的技術(shù)手段很難實(shí)現(xiàn)有桿泵系統(tǒng)的供排­調(diào)。長(zhǎng)期以來，該問題受到石油界廣泛關(guān)注。

有桿泵智能控制系統(tǒng)就是針對(duì)上述問題研制開發(fā)的。智能控制技術(shù)包括兩個(gè)實(shí)時(shí)概念：①實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，即采集井下動(dòng)液面數(shù)據(jù)和/或示功圖的能力；②實(shí)時(shí)控制，即通過自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制抽汲強(qiáng)度的能力。

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