[发明专利]一种油田井流实时计量系统及方法

说明书

本发明涉及一种油田井流实时计量方法及系统，该方法包括以下内容：S1、实时采集监测数据；S2、根据监测数据，计算电潜泵的扬程与轴功率；S3、根据电潜泵的扬程、轴功率，采用粘性换算方法进行迭代计算得到流过电潜泵井流的预估流量与综合粘度；S4、将电潜泵根据级数进行分段，精算每一段的流量和粘度；S5、根据精算的流量计算得到电潜泵出口井流流速，进而根据原油体积系数计算得到初始地表流量值；S6、对计算得到的初始地表流量值进行校准，得到井口油气水的流量。

技术领域

本发明涉及一种油田井流实时计量系统及方法，涉及油田监测技术领域。

背景技术

在油田井口计量中，常用的方法为在平台设置测试分离器，分离后单独计量井口油气水的流量。但是测试分离器在实际应用过程中，按照最大井口流量配置的测试分离器在计量较小井口流量时，计量结果常常不准确。而且，测试分离器的测量频率通常为每月一次，无法实时对油田井口的生产状况进行监测。这种流量计量方式不仅测量频率低、应用范围不广泛，而且还存在操作困难、成本高等问题，与实际所要达到的实时计量要求相差很远。

另外，虽然目前井下电潜泵配置了相关监控与数据采集，然而并没有井口流量的油田井流实时计量系统及方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够实时监测每口井的产量状况的油田井流实时计量系统及方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明的第一方面提供一种油田井流实时计量方法，包括步骤为：

S1、实时采集监测数据；

S2、根据监测数据，计算电潜泵的扬程与轴功率；

S3、根据电潜泵的扬程、轴功率，采用粘性换算方法进行迭代计算得到流过电潜泵井流的预估流量与综合粘度；

S4、将电潜泵根据级数进行分段，精算每一段的流量和粘度；

S5、根据精算流量计算得到电潜泵出口井流流速，进而根据原油体积系数计算得到初始地表流量值；

S6、对计算得到的初始地表流量值进行校准，得到井口油气水的流量。

进一步地，监测数据包括电潜泵进口的压力、电潜泵出口的压力、电潜泵的电机功率因子、电机效率、电潜泵供电电缆电阻、电潜泵在纯水工况下的性能曲线及平台开关设备或变频器处的电压、电流、频率。

进一步地，计算电潜泵扬程与轴功率的计算公式为：

H＝△p/ρg (1)

式中：H为扬程，m；ρ为密度，kg/m³；g为重力加速度，N/kg；△p为进出口压差，Pa；

式中：P为功率，η_m为电机效率；I_d为变频器或者开关设备电流，单位为A；PF为电机的功率因数；V_m为电潜泵三相电压，单位为V。

进一步地，迭代计算得到流过电潜泵井流的预估流量与综合粘度的具体过程包括：

S31、基于电潜泵的轴功率，根据电潜泵在纯水工况下的流量-功率曲线，获得电潜泵的流量Q_w1；

S32、基于电潜泵的扬程，根据电潜泵在纯水工况下的流量-扬程曲线，获得电潜泵的流量Q_w2；

S33、对比Q_w1与Q_w2，若二者差别小于设定收敛判定标准，则将Q_w1与Q_w2的平均值作为计算所得的预估流量，若二者差大于设定收敛判定标准，则进入S34；