[发明专利]一种有杆泵抽油井动态液位的测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及有杆泵抽油井参数测量技术领域，具体涉及一种有杆泵抽油井动态液位的测定方法。

背景技术

油田开发初期，利用地层的原始压力自喷开采，随着地层能量的逐渐消耗，自喷开采已经不能满足油田开采需要，人工举升应运而生，其目的是获得较大的井底生产压差，保证油井具有较高的产量。人工举升技术包括有杆泵、电潜泵、水力泵和气举等。有杆泵抽油工艺是应用最早也是最为广泛的人工举升方法，随着技术的不断发展，有杆泵抽油设备不断完善，在各种人工举升采油方法中，有杆泵仍居首要地位。我国约有90%的油井、全世界约80%的油井都采用有杆泵往复抽油方式进行生产。

当油井进入到非自喷阶段，由于井下供液不足等原因使得抽油泵不同程度地存在空抽或者充满度不足的现象，这不仅造成抽油设备的无效磨损，还降低了抽油机的运行效率，造成了电能的大量浪费，由此看来，准确预测地层供液的能力就变得非常重要，而通过对动态液位的监测就能够更好的实现对地层供液的能力的准确预测。因此动态液位信息对反应井下供液情况、指导生产具有重要意思。

目前实现动态液位测量的技术，大概有以下几种：

一、利用测井仪器、井下安装压力传感器并利用作业机会回收压力传感器再推算动态液位等等。这样的技术，测量的动态液位是比较准确的。但是，由于仪器和作业费用很高，不具备市场推广价值。 

二、利用回声仪技术，由采油厂测量工定期测量动态液位。这是目前国内各个油田普遍采取的一种办法。这种技术的优点的是动态液位相对准确度高，缺点是无法得到实时的数据，由于发声介质使用无弹头火药子弹或氮气瓶声弹，工作有一定的危险性，并且每年的作业费用（人工、车辆、子弹）也是一个不小的数目。 

三、油井现场安装电动气枪、电动氮气瓶，这样倒是实现了连续的在线测量，但是，一个油井几万元的设备费用，也使得这样的技术难以普遍使用，并且发声设备在现场容易出现问题，一个小时发声一次的计划有时无法实现。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种有杆泵抽油井动态液位的测定方法。

本发明的技术方案是：

一种有杆泵抽油井动态液位的测定方法，包括如下步骤：

步骤1：测量抽油过程中电机输入功率、有杆泵抽油井日产液量、有杆泵抽油井井口油压、有杆泵抽油井井口套压、抽油机冲程、抽油机冲次、光杆在抽油机上冲程中的平均载荷和光杆在抽油机下冲程中的平均载荷；

所述抽油过程中电机输入功率包括举升油液过程中的有效功率和举升过程中消耗的损失功率；举升油液过程中消耗的损失功率，包括地面损失功率、地下损失功率和有助于举升的含气原油的溶解气体积膨胀功率；

步骤2：根据现场的油液密度值及测量的有杆泵抽油井日产液量，确定现场实际的油液举升高度与举升油液过程中的有效功率之间的关系；

步骤3：根据测量得到的有杆泵抽油井井口油压和有杆泵抽油井井口套压，确定有杆泵抽油井动态液位与现场实际的油液举升高度之间的关系；

步骤4：根据测量得到的光杆在抽油机上冲程中的平均载荷、光杆在抽油机下冲程中的平均载荷、抽油机冲程和抽油机冲次，得到地面损失功率；

步骤5：根据现场的油液粘度、油管长度、油管管径、抽油杆径、每米抽油杆的质量和井斜的水平轨迹长度，得到地下损失功率；

步骤6：通过有杆泵抽油井日产液量、有杆泵抽油井井口油压、原油饱和压力和沉没压力，得到溶解气体积膨胀功率；

步骤7：根据得到的地面损失功率、地下损失功率和溶解气体积膨胀功率，得到举升油液过程中的有效功率；

步骤8：根据步骤2确定的现场实际的油液举升高度与举升油液过程中的有效功率之间的关系，得到现场实际的油液举升高度；

步骤9：根据步骤3确定的有杆泵抽油井动态液位与现场实际的油液举升高度之间的关系，得到有杆泵抽油井动态液位，完成有杆泵抽油井动态液位的测定。

所述的地下损失功率包括粘滞摩阻损失功率和滑动摩阻损失功率。

所述的溶解气体积膨胀功率包括两部分，一部分是溶解气因所受压力的降低而不断从原油中析出，从液态转化为气态而导致内能降低的功率，另一部分是转化成体积膨胀能而作用于举升油液过程的功率。

所述的粘滞摩阻损失功率是被举升的油液因与油管、抽油杆发生磨擦而损耗的功率。

所述的滑动摩擦损失功率是因有杆泵抽油井井斜造成的抽油杆与油管发生磨擦以及泵柱塞与泵筒间发生磨擦而损失的功率。