[发明专利]一种基于流量计和示功图的抽油井定产模式控制方法

权利要求书

1.一种基于流量计和示功图的抽油井定产模式控制方法，其特征在于包括以下步骤：

根据油井地面功图得到油井有效冲程、产量；采用距离加权法对流量计计算的流量进行推算，进而得到油井产量；

并根据上述两种计算产量的方法进行对比，计算漏失量；

结合示功图，通过分析油井产量，采用前馈校正或反馈补偿对油井进行变频控制；

所述前馈校正方法为：

根据流量与冲次之间的关系建立表达式，采用最小二乘法进行曲线拟合，使其满足：

式中，Φ为函数类，为函数类中的任意形式的函数；m为实际观测点的个数；(x_i,y_i)表示观测点的流量、冲次；

在函数类中选取函数，对上述方程进行求解，得到单井的流量与冲次的关系：

式中，α_i为函数类中任意函数的未知参数，i＝0,1…n，n表示曲线拟合多项式的阶数；

对于油井产量，根据单井的流量与冲次的关系，即得到下一时刻的冲次；

所述的反馈补偿为：

将示功图计算的当前时刻产量q'(k)与每半个小时的产量设定值q(k)的差值e(k)，作为偏差量补偿到下一个时刻的产量设定值中，并根据新的产量设定值计算下一时刻抽油井的冲次n(k+1)＝2(q(k)+q'(k))/(15πD²S_y)；

式中，n(k+1)为下一时刻的抽油机冲次设定值；S_y为当前功图的有效冲程，D为泵径。

2.根据权利要求1所述的基于流量计和示功图的抽油井定产模式控制方法，其特征在于所述根据油井地面功图得到油井有效冲程、产液量具体为通过示功图数据分析计算得到半个小时的抽油井产量，采用五点曲率法计算抽油井有效冲程，具体步骤如下：

(1)对初始示功图数据进行均值滤波：

其中，P_i为示功图位移点；F_j为示功图载荷点；m为滤波阶数；

(2)数据归一化：

P_i＝(P_i-P_min)/(P_max-P_min)

F_j＝(F_j-F_min)/(F_max-F_min)

P_max为泵功图位移最大值，P_min为泵功图位移最小值，F_max为泵功图载荷最大值，F_min为泵功图载荷最小值；

(3)计算曲率：

示功图曲线上任意一点的曲率可根据相邻的五个点P_i-2(s_i-2,f_i-2),P_i-1(s_i-1,f_i-1),P_i(s_i,f_i),P_i+1(s_i+1,f_i+1),P_i+2(s_i+2,f_i+2)间的几何关系计算：

K_i＝Δθ_i/Δl_i

其中，

(4)计算曲率变化量

δK_i＝|K_i+1-K_i|

对曲率变化量修正

δK_i'＝(δK_i-1+δK_i+δK_i+1)/3

(5)计算实际产量：

通过对示功图分区，求取各区曲率最大点，进而求得示功图的四个拐点，得到有效冲程；已知有效冲程，则基于示功图计算的抽油井产量为：

Q_s＝c_c·πD²/4·S_y·30

式中，Q_s为半小时抽油井产量；c_c为抽油井冲次；D为泵径；S_y为抽油井有效冲程。