[发明专利]一种适用于低冲次变频油井的示功图采集方法

说明书

本发明提供了一种适用于低冲次变频油井的示功图采集方法，该方法通过增加传统一体化示功仪采集数据量；采集油井1.5周期以上功图数据；根据载荷采样数据，利用中值算法算出本次周期；依据本次周期内载荷取值起始范围，截取加速的采样范围；将加速度的采样数据通过二次积分的方式，获得位移变化曲线；最后将位移曲线与载荷曲线绘得功图。该发明解决传统一体化无线示功仪在低冲次变频油井上的应用问题，可应对低冲次变频油井随时调节冲次的需求，获得的冲程、冲次准确稳定，功图标准；并具有节约了成本，简化安装工艺，减少维护工作量等优势。

技术领域

本发明涉及油田油井功图计量技术领域，具体涉及一种适用于低冲次变频油井的示功图采集方法解决低冲次及变频油井的功图采集方法。

背景技术

目前油田传统一体化无线示功仪在低冲次井上会存在功图乱，冲程、冲次算不准，图形不标准等问题。

油田最常用的方法是采用分体式传感器(载荷传感器和角位移传感器)。实际使用中需要把它们分别安置于悬绳器、游梁上等位置，采集到的载荷和位移数据采用或者无线的方式传输到RTU上。这种功图采集方式成本高，且安装工艺较复杂，若是采用的是有线方式，传输线缆容易在作业施工中被损坏或者自然损坏，维护工作量大，很难长期安全可靠地工作。

对于目前使用的示功图采集设备存在的成本高、安装拆卸复杂、容易发生故障和维护工作量大等问题，因此在研究了原一体化示功仪示功图采集原理基础上，设计一种能够适用于低冲次变频油井对齐功图数据可进行准确的冲程、冲次及功图计算的示功仪算法，解决了上述分体式传感器存在的若干问题。

发明内容

本发明的目的是克服传统一体化示功仪在低冲次变频油井无法测量功图的问题，保证油井功图长期精确稳定，提供一种适用于低冲次变频油井的示功图采集方法。

本发明的技术方案是提供了一种适用于低冲次变频油井的示功图采集方法，包括如下步骤：

步骤一，将一体化示功仪以固定的采样频率，按功图采集模式采集至少1.5倍周期的功图数据；

步骤二，将步骤一采集到的功图数据中的载荷数据提取，求取最大最下值，算得载荷数据的中间值＝(最大值+最小值)/2；

步骤三，根据计算的中间值，获取载荷数据在整个采样区间内满足要求的至少3个中间值(至少包括两个上升沿或两个下降沿)；

步骤四，根据步骤三中的至少3个中间值，取相邻的两个上升沿(或下降沿)的中值位置相减，得到本次周期内的采样点数，根据采样点数得出采样周期＝采样点数*采样频率；

步骤五，根据算出的采样周期，截取与之相对应的加速度采样数据，利用二次积分算法获得本次周期的位移数据；

步骤六，将步骤四中获得载荷数据和步骤五中获得的位移数据，按实际需求的功图点数用插值算法换算后，绘得最终功图。

所述一体化示功仪硬件上需要RAM有足够大的空间支持较大量临时数据运算。

所述步骤一中还包括固定频率的修正，所述一体化示功仪每计算一次周期后，需要与设定的阈值比对，油井周期过大或过小需适当增减频率，减少采样精度损失，确保冲程计算准确性。

所述步骤二中载荷中值的提取需先对载荷数据做滤波处理，排除因外部干扰或抽油机震动带来的异常采样值。

所述步骤三中的载荷中值提取需滤除载荷因较大波动获得非法值和处理同时满足中值点要求的多个有效值，所述载荷中值提取数量不少于3个，且4个为最佳。

所述周期内采样点数计算应首选两个相邻上升沿中值，相邻两个下降沿的备选方案。

所述加速度数据在二次积分算位移数据中需考虑单片机的运算能力，防止溢出。