[发明专利]油井动液面深度连续测量和采出液连续计量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域中的一种油井动液面深度连续测量和采出液连续计量装置及方法。

技术背景

在油田开发生产中，油井动液面深度H是一项表征油井生产和技术状况重要的技术参数。动液面深度H增加一方面导致井下采出设备(如抽油泵、潜油电泵和井下螺杆泵等)的沉没度减小、吸入压力下降，液体中的部分气体析出挤占其内部有效容积空间，降低了其充满度和容积效率；另一方面液体流向井下采出设备的能力会减弱和流动速度也会减小，进一步降低了其充满度和容积效率。

油井动液面深度H和油井产液量的变化，可以直接或间接反应出油层供液能力的变化，同时还可以反映出井下采出设备(如抽油泵、井下螺杆泵和潜油电泵等)的技术状况和运行状态，为及时有效地调整油井工作制度和优化油井生产工艺、油井维护作业等提供准确可靠的决策依据。

油井动液面深度H传统测量方法是超声波反射法，其存在以下方面的问题。一是只能定期或不定期停产测量，不能连续测量油井动液面深度；二是受到油套环形空间内干扰源的影响，测量误差大，甚至给出错误的测量结果；三是虽然结合了采样化验的方法，可以确定油井采出液综合密度、含水率等，但由于采样周期较长和采样数量少，不能准确真实地反应采出液含水率、综合密度等技术指标；四是不能对深井动液面深度进行有效测量。油井采出液计量普遍采用地面三相分离计量方法，其存在以下方面的问题。一是受到油井液体中天然气的含量、压力和温度等诸多因素的影响，油井采出液计量误差较大，甚至不 能计量；二是由于此种测量方法采用人工读取和手工取样，人为计量误差大，很难做到数据采集及时同步和准确可靠；三是该测量方法地面配套设备多、工程量大，管理难度大和一次性投资高；四是不能进行连续计量。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，提出一种高效、准确的油井动液面深度连续测量和采出液连续计量装置及方法。

其技术方案包括：油井动液面深度连续测量和采出液连续计量装置，是由压力检测模块、信号传输模块、地面配套处理模块13组成，其中：压力检测模块至少包括一个置于油套环形空间气体区的0#压力检测单元14，两个纵向分别分布在油套环形空间初始液面下方的1#压力检测单元16和2#压力检测单元18；信号传输模块是光缆或电缆；地面配套处理模块(13)包括抽油机上下止点时刻触发单元20、信号收发单元19、数据处理存储单元27、控制单元25、油井生产信息数据库服务器21、网络传输单元24和客户终端22。

所述压力检测模块为光纤压力检测单元或电子压力检测单元，采用光纤压力检测单元时，1#压力检测单元16置于抽油泵体4下缘；2#压力检测单元18置于抽油泵尾管筛管组合17下缘；采用电子压力检测单元时，1#压力检测单元16、2#压力检测单元18分别置于初始液面下一定深度的位置。1#压力检测单元16、2#压力检测单元18分别置于初始液面下50米和100米深度的位置。

按照上述油井动液面深度连续测量和采出液连续计量装置的处理方法：0#压力检测单元14、1#压力检测单元16、2#压力检测单元18检测的压力值P_0#、P_1#和P_2#的数值和电机输入功率P_输入，经过数据处理存储单元27进行处理后，给出以下连续变化的有效参数：

(1)：动液面深度H                            (m)；

(2)：压力检测单元实测压力值P_0#、P_1#和P_2#    (MPa)；

(3)：采出液综合密度ρ                       (Kg/m³)；

(4)：采出液体积含水率f_w                     (％)；

(5)：采出液体积流量Qc                       (m³/d)；

(6)：采出液质量流量Qm                       (kg/d)；

(7)：油层供液流量Qs                         (m³/d)；

(8)：抽油泵漏失流量Q_L                       (m³/d)；