[发明专利]一种利用螺杆泵井动态控制图控制螺杆泵井运行的方法

摘要

一种利用螺杆泵井动态控制图控制螺杆泵井运行的方法。解决现有技术中缺乏对螺杆泵井泵况进行合理控制方法的问题。其特征在于：依据螺杆泵井的容积效率与流压之间的对应关系，依据已知数据按照前述公式编制成螺杆泵井动态控制图程序，将控制图分为五个区域即待核实区、合理工作区、参数偏小区、参数偏大区以及断脱漏失区，将运行中的螺杆泵井的容积效率与井底流压值输入计算机后即可得出该螺杆泵井在动态控制图中的定位，按照其所处分区制定调参、检泵、换泵、压裂、酸化以及调整注入井的注入量等具体措施。本方法能够指导技术人员分析泵况，可按控制图上井点的分布有针对性的制定具体措施，改善螺杆泵井生产状况，提高螺杆泵井的工作效率。

主权项

一种利用螺杆泵井动态控制图控制螺杆泵井运行的方法，该方法由如下步骤构成：①将公式2‑30作为反映螺杆泵的容积效率和井底流压关系的数学关系模型； η v = 1 + f w ( 1 - f w ) B o + ( R p - R sp ) ( 273 + T h ) P 0 288 · ( P wf - ρgh ) · Z + f w ( 1 - f w ) · { 1 - K v ΔP ρ nT [ 1 + A ΔP E ( δ o D ) - β ] 3 [ ( δ o D ) β ] 3 D e T L } - - - 2 - 30 式中：ηv为螺杆泵的容积效率；fw为含水率；Bo为原油的体积系数；Rp为生产油气比；Rsp为校正溶解气油比；Th为泵所在地层温度；P0为地面大气压力；Pwf为井底流压；Z为天然气压缩系数；Kv为容积损失系数；ΔP为泵工作压力；n为转子转速；T为定子导程；A为取决于单螺杆泵衬套橡胶层厚度的一个常数值；E为单螺杆泵衬套用橡胶的弹性模数；β为取决于橡胶的弹性模数的一个常数值；δo为初始过盈量；L为螺杆‑衬套副长度；e为偏心距；D为转子截面直径；ρ为液体密度；g为重力加速度；h为泵入口到油层中部的距离；②设立一个图形坐标系，横坐标为流压，纵坐标为容积效率，此图形坐标系即为螺杆泵井动态控制图，根据步骤①中的数学关系模型，在地层参数和螺杆泵的结构参数都一定的条件下，每给出一个流压值就能计算出一个容积效率值，这些点连在一起就形成了曲线，按照地层条件和螺杆泵结构参数条件取得最大、最小流压值后绘制出动态控制图中的两条曲线，为容积效率上、下边界曲线，即AB曲线和CD曲线；所述地层参数和螺杆泵的结构参数由已有的螺杆泵井数据库中选取；③选择容积效率范围的底限为30％，在所述螺杆泵井动态控制图上绘出容积效率的最低限定直线，即GH直线，此直线与所述容积效率上、下边界曲线相交于2点，即G点和D点；④将公式3‑1作为反映井底流压和沉没度关系的数学关系模型Pwf＝Pc+ρg(h+hc)    3‑1式中Pc为套压；h为泵入口到油层中部的距离；hc为沉没度；ρ为混合液的密度，此混合液的密度由公式3‑2计算ρ＝fwρw+(1‑fw)ρo    3‑2式中ρw为水的密度；ρo为原油的密度；fw为含水率；根据地层条件确定沉没度的最大合理值后代入公式3‑1，计算出最大合理的井底流压值，在螺杆泵井动态控制图中确定出最大井底流压的边界线，即EF线，所述EF线分别与所述AB曲线和所述GH直线相交于E点和F点；⑤根据地层条件确定沉没度的最大值后代入公式3‑1，计算出最大的井底流压值，在螺杆泵井动态控制图中确定出最大井底流压的边界线，即BK线，所述BK线分别与所述AB曲线和所述GH直线相交于B点和H点；⑥在AB曲线的上端做一条切线与所述坐标系的纵轴交于I点，将所述坐标系的原点定义为I点；⑦前述步骤①～⑥将控制图分为五个区域，将这5个区域分别定义为待核实区IBAJ、合理工作区EFG、参数偏小区EBHF、参数偏大区AGDC以及断脱漏失区CDHK，所述合理工作区EFG由上边界曲线AB、合理流压EF、合理泵效GF三条曲线围成；⑧应用计算机编程语言编制计算机程序，按照以上①～⑦的步骤绘制出螺杆泵井动态控制图，将待检测井的井底流压和容积效率作为待输入的变量，所述计算机程序能够实现将此2变量在已经建立好的螺杆泵井动态控制图上的定位；⑨按照形成的定位点位于的不同区域，采取下列不同措施控制螺杆泵井，分别为：位于待核实区IBAJ区域中的井资料有误，需要技术人员核实产液量、流压、套压以及动液面；位于合理工作区EFG区域中的油井工作状况合理，只需保持工作状态；位于参数偏小区EBHF区域中的井，需增大螺杆泵容量或提高螺杆泵转速；位于参数偏大区AGDC区域中的井，需要减小螺杆泵容量或降低螺杆泵转速；位于断脱漏失区CDHK区域中的井，需要核实是否发生结蜡严重、泵漏以及油管漏失的情况；⑩按照步骤⑨对螺杆泵的泵况进行调整，直至形成的定位点位于合理工作区EFG区域中。