一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面及工況診斷方法
【專利摘要】一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面及工況診斷方法，涉及到油田的采油【技術(shù)領(lǐng)域】。解決了現(xiàn)有測(cè)量油井工況參數(shù)需要多種儀器以及人工配合才能實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題。油井采油液三相流(油、水、氣)由于測(cè)試中有氣體的影響，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)井口在線自動(dòng)、實(shí)用化測(cè)試采油井環(huán)空動(dòng)液面困難。本申請(qǐng)測(cè)試過(guò)程中數(shù)據(jù)按重量計(jì)算排除氣體影響；相同運(yùn)行工況狀態(tài)下，數(shù)據(jù)進(jìn)行差動(dòng)處理消除不確定因素誤差或固定誤差；不同運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行修正補(bǔ)償；高速數(shù)據(jù)采集保證數(shù)據(jù)密度，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠，周期性分解處理抽油機(jī)井上、下沖程凈扭矩?cái)?shù)據(jù)及時(shí)間，運(yùn)行中抽油機(jī)上、下沖程數(shù)據(jù)疊加處理；上述方法組合使用，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)在線連續(xù)、自動(dòng)化實(shí)用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面及工況診斷。
【專利說(shuō)明】一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面及工況診斷方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及到油田的采油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到油田抽油機(jī)井測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 多年以來(lái)，油田抽油機(jī)井測(cè)量環(huán)空動(dòng)液面，普遍采用聲波液面測(cè)試儀實(shí)現(xiàn)動(dòng)液面 測(cè)量，測(cè)量動(dòng)液面過(guò)程中：環(huán)套之間含氣量少、或結(jié)蠟影響、或氣體上部懸浮硬蓋（死油 面）、泡沫段影響、或斜井等因素影響，抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面很難測(cè)準(zhǔn)，或測(cè)不到動(dòng)液面；運(yùn) 行中抽油機(jī)井工況診斷多數(shù)采用載荷與位移地面示功圖儀實(shí)現(xiàn)，用測(cè)完數(shù)據(jù)回放曲線圖形 進(jìn)行判斷工況類型，目前采用抽油桿受力后形變量來(lái)計(jì)算，很難確定示功圖受力零位點(diǎn)位 置。傳統(tǒng)方法很難實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)在線連續(xù)自動(dòng)化定量測(cè)量；抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面測(cè)量及工況診 斷，需要采用多種儀器，需要人機(jī)配合，并且輔助上位機(jī)回放圖形對(duì)比方可完成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了解決測(cè)量油井工況參數(shù)需要的多種儀器以及人工配合才能夠?qū)崿F(xiàn)的問(wèn)題，本 發(fā)明提供了一種能夠在油井工作過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井 環(huán)空動(dòng)液面及工況診斷方法。
[0004] 基于電參數(shù)的抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面測(cè)量方法的過(guò)程為：在抽油機(jī)正常工作過(guò)程中 高速實(shí)時(shí)采集抽油機(jī)井的電參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述電參數(shù)計(jì)算獲得對(duì)應(yīng)的抽油機(jī)的凈扭矩， 數(shù)據(jù)采集速度大于或等于20次/秒，同時(shí)，確定抽油機(jī)曲柄運(yùn)行至對(duì)應(yīng)抽油機(jī)上死點(diǎn)的時(shí) 刻以及下死點(diǎn)的時(shí)刻，
[0005] 步驟一、在需要測(cè)量工況參數(shù)的時(shí)候，首先進(jìn)行系數(shù)修正：
[0006] 對(duì)抽油機(jī)井進(jìn)行調(diào)參，具體為控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N轉(zhuǎn)換到調(diào)參之 后的N1A 1尹N并持續(xù)運(yùn)行時(shí)間T，然后再次恢復(fù)到正常運(yùn)行的沖次N ;所述時(shí)間T為2-5分 鐘；
[0007] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之前的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩進(jìn)行疊加 處理，獲得上下沖程疊加扭矩P 1 ±τ，
[0008] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的前1-2分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的 凈扭矩進(jìn)行疊加處理，獲得上下沖程疊加扭矩P2 ;
[0009] 根據(jù)上述獲得的P1 ±τ和P2 ±τ獲得系數(shù)K1,
[0010] 當(dāng)&州時(shí)，系數(shù) K1 = P1 上下-NP2MZiN1 ;
[0011] 當(dāng) N1M 時(shí)，K1 = P2 上下-N^m/N;
[0012] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的最后1分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的 凈扭矩疊加處理，獲得上下沖程疊加扭矩P3 ;
[0013] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)恢復(fù)正常運(yùn)行之后的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩 相加疊加處理，獲得上下沖程疊加扭矩P 4 ±τ ;
[0014] 根據(jù)上述獲得的Ρ3±τ和Ρ4±τ獲得系數(shù)K2 ;
[0015] 當(dāng)&州時(shí)，則有：K2 = P4 上下-NP3MZiN1,
[0016] 當(dāng)K>N時(shí)，則有：K2 = P3上下-N1P4上下/N;
[0017] 進(jìn)而獲得環(huán)空動(dòng)液面修正系數(shù)K = (KfK2) /2 ;
[0018] 然后，采用上述修正系數(shù)K對(duì)環(huán)空動(dòng)液面數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正，
[0019] 步驟二、根據(jù)正常運(yùn)行狀態(tài)下測(cè)量獲得的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程疊加扭矩疊加 處理，獲得上下沖程疊加扭矩Ρ±τ，根據(jù)Ρ±τ以及修正后的數(shù)據(jù)模型獲得環(huán)空動(dòng)液面HY。
[0020] 步驟二所述的獲得環(huán)空動(dòng)液面HY的方法是根據(jù)公式：//r = (rX(G h-幻/斤)/^,, 獲得的，其中：Y表示在沖次為N時(shí)抽油機(jī)井電機(jī)輸入端至井口懸點(diǎn)的機(jī)械傳動(dòng)效率，尿 稱作扭矩因數(shù)或扭矩因子，F(xiàn)p表示抽油機(jī)井的抽油柱塞的截面面積。
[0021] 每個(gè)沖次的上下沖程疊加扭矩是根據(jù)該沖次內(nèi)的上沖程過(guò)程中的凈扭矩P±和下 沖程過(guò)程中的凈扭矩P t進(jìn)行疊加處理獲得。
[0022] 所述調(diào)參之后的沖次N1小于或等于I. 5Ν。
[0023] 本發(fā)明所述的抽油機(jī)井工況診斷的方法為：
[0024] 首先，在抽油機(jī)井正常工作狀態(tài)下，采用上述方法連續(xù)測(cè)量獲得環(huán)空動(dòng)液面HY ;
[0025] 然后，根據(jù)連續(xù)60分鐘之內(nèi)測(cè)量獲得的環(huán)空動(dòng)液面HY對(duì)抽油機(jī)井的工況診斷：
[0026] 如果連續(xù)60分鐘之內(nèi)測(cè)量獲得的環(huán)空動(dòng)液面HY均大于200米，并且泵掛高度HH 與環(huán)空動(dòng)液面HY的差值大于200米，則判定抽油機(jī)機(jī)的工況運(yùn)行參數(shù)正常；
[0027] 如果連續(xù)60分鐘之內(nèi)測(cè)量獲得的環(huán)空動(dòng)液面HY均小于或等于200米，則判定抽 油機(jī)井的井工況運(yùn)行參數(shù)偏低；
[0028] 如果連續(xù)60分鐘測(cè)量獲得的泵掛高度HH與環(huán)空動(dòng)液面HY的差均小于或等于200 米，則判定抽油機(jī)井的井工況運(yùn)行參數(shù)偏高。
[0029] 本發(fā)明所述的方法，尤其適用于在油井的工作現(xiàn)場(chǎng)使用，能夠在油井工作過(guò)程中 實(shí)時(shí)獲得采集油井工作過(guò)程中的各種體現(xiàn)工況的參數(shù)。
[0030] 本發(fā)明的工作原理是通過(guò)周期性霍爾傳感器信號(hào)反饋的信息，或采用井口載荷力 加速度位置復(fù)合傳感器，或下死點(diǎn)輔助位置傳感器，或人機(jī)配合操作確定上下死點(diǎn)，判斷確 定抽油機(jī)井曲柄運(yùn)行至上死點(diǎn)的時(shí)刻、抽油機(jī)井曲柄運(yùn)行至下死點(diǎn)的時(shí)刻，根據(jù)這兩個(gè)時(shí) 刻實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)沖次內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分解獲得上沖成數(shù)據(jù)和下沖程數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的處 理。
[0031] 在正常運(yùn)行中，控制抽油機(jī)井由原運(yùn)行沖次進(jìn)行改變并運(yùn)行時(shí)間Τ，然后再恢復(fù)到 原運(yùn)行狀態(tài)，改過(guò)程稱之為調(diào)參過(guò)程，該調(diào)參過(guò)程的時(shí)間T為2-5分鐘，調(diào)參運(yùn)行的時(shí)間T 相對(duì)比較短，再恢復(fù)到原運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，環(huán)空動(dòng)液面會(huì)幾乎沒(méi)有變化，該種方式用于實(shí)現(xiàn) 環(huán)空動(dòng)液面修正以及環(huán)空動(dòng)液面的測(cè)量。
[0032] 本發(fā)明所述的抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的測(cè)量方法，能夠在抽油機(jī)井工作現(xiàn)場(chǎng)、在抽 油機(jī)井工作過(guò)程中，實(shí)時(shí)采集獲得抽油機(jī)井供電輸入端電參數(shù)，進(jìn)而實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算建模，最 終實(shí)現(xiàn)控制周期性變頻調(diào)參后運(yùn)行的時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)在線連續(xù)、實(shí)用性、通用化自動(dòng)化周期 性測(cè)量測(cè)量單井日產(chǎn)液量，同時(shí)周期性完善修正環(huán)空動(dòng)液面，給出實(shí)時(shí)環(huán)空動(dòng)液面。
[0033] 應(yīng)用根據(jù)上述方法獲得的工況參數(shù)，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的給出建議性工況診斷，進(jìn)而 為油井的維護(hù)提供及時(shí)可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)，也能夠?yàn)闈撛诘奈ｋU(xiǎn)或故障提供預(yù)警。
[0034] 本發(fā)明所述的抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的測(cè)量方法，無(wú)需其它儀器、儀表設(shè)備輔助測(cè) 量，如：流量、液面等參量測(cè)量的多種專用儀器設(shè)備等等，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試參量少，只需要采用電參 數(shù)即可實(shí)現(xiàn)測(cè)量，大大降低了測(cè)量的成本。
[0035] 發(fā)明方法原理應(yīng)用示例產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)在線連續(xù)、實(shí)用性、通用化、自動(dòng)化測(cè)量，可實(shí)現(xiàn) 如下功能：實(shí)時(shí)環(huán)空動(dòng)液面測(cè)量及給出建議性工況診斷。現(xiàn)場(chǎng)可實(shí)現(xiàn)在線連續(xù)測(cè)量、使用方 便等要求的測(cè)試參量選擇；發(fā)明說(shuō)明中示例產(chǎn)品應(yīng)用要具有實(shí)用性與通用性；實(shí)測(cè)及處理 數(shù)據(jù)方式方法；周期性完整順序過(guò)程狀態(tài)模型思想等為發(fā)明方法核心。
[0036] 本發(fā)明可應(yīng)用于各種油田的抽油機(jī)井的井日常工況參數(shù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，能夠有效配合 對(duì)抽油井工作狀態(tài)的管理，進(jìn)而為實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效提供可靠及時(shí)地?cái)?shù)據(jù)支持。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1是本發(fā)明所述的抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面測(cè)量過(guò)程中減速器輸出軸扭矩隨時(shí)間 的變化曲線，在啟機(jī)15分鐘開始一次周期為T的調(diào)參運(yùn)行，以及之后采用周期性時(shí)間T調(diào) 參運(yùn)行過(guò)程中，參數(shù)Ρ ±τ隨的變化情況示意圖。
[0038] 圖2是本發(fā)明所述的在進(jìn)行環(huán)空動(dòng)液面修正的周期性調(diào)參時(shí)間T前后的扭矩Ρ± ，變化趨勢(shì)示意圖，從該圖能夠確定，在周期性調(diào)參時(shí)間T前后的扭矩Ρ±τ幾乎沒(méi)有變化。
[0039] 圖3是【具體實(shí)施方式】九所述的一種實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)所述的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī) 井環(huán)空動(dòng)液面及工況診斷方法的外掛式抽油機(jī)井變參數(shù)計(jì)量診斷裝置的電氣原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】

【具體實(shí)施方式】 [0040] 一、本實(shí)施方是所述的一種基于電參數(shù)的抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面測(cè)量 方法的過(guò)程為：
[0041] 在抽油機(jī)正常工作過(guò)程中高速實(shí)時(shí)采集抽油機(jī)井的電參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述電參數(shù) 計(jì)算獲得對(duì)應(yīng)的抽油機(jī)的凈扭矩，數(shù)據(jù)采集速度大于或等于20次/秒，同時(shí)，確定抽油機(jī)曲 柄運(yùn)行至對(duì)應(yīng)抽油機(jī)上死點(diǎn)的時(shí)刻以及下死點(diǎn)的時(shí)刻；
[0042] 對(duì)抽油機(jī)井進(jìn)行調(diào)參，具體為控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N轉(zhuǎn)換到調(diào)參之 后的N1A 1尹N并持續(xù)運(yùn)行時(shí)間Τ，然后再次恢復(fù)到正常運(yùn)行的沖次N ;所述時(shí)間T為2-5分 鐘；
[0043] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之前的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩進(jìn)行疊加 處理，獲得上下沖程疊加扭矩P1 ±τ，
[0044] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的前1-2分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的 凈扭矩進(jìn)行疊加處理，獲得上下沖程疊加扭矩P2 ;
[0045] 根據(jù)上述獲得的P1 ±τ和P2 ±τ獲得系數(shù)K1,
[0046] 當(dāng)&州時(shí)，系數(shù) K1 = P1 上下-NP2MZiN1 ;
[0047] 當(dāng) N1 >Ν 時(shí)，K1 = P2 上下-N1P1 上下 /N ;
[0048] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的最后1分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的 凈扭矩疊加處理，獲得上下沖程疊加扭矩P3 ;
[0049] 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)恢復(fù)正常運(yùn)行之后的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩 疊加處理，獲得上下沖程疊加扭矩P4 ;
[0050] 根據(jù)上述獲得的P3 ±下和P4 ±下獲得系數(shù)K2 ;
[0051] 當(dāng)&州時(shí)，則有：K2 = P4上下-NP3上下/N1,
[0052] 當(dāng) N1 >Ν 時(shí)，則有：K2 = P3 上下-N1P4 上下 /N ;
[0053] 進(jìn)而獲得環(huán)空動(dòng)液面修正系數(shù)K = (KfK2) /2 ;
[0054] 然后，采用上述修正系數(shù)K對(duì)環(huán)空動(dòng)液面數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正，
[0055] 步驟二、根據(jù)正常運(yùn)行狀態(tài)下測(cè)量獲得的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩疊加 處理，獲得上下沖程疊加扭矩Ρ ±τ，根據(jù)Ρ±τ以及修正后的數(shù)據(jù)模型獲得環(huán)空動(dòng)液面ΗΥ。
[0056] 環(huán)空動(dòng)液面HY的單位是米，表示抽油機(jī)井在生產(chǎn)過(guò)程中，油井產(chǎn)出液的環(huán)空液面 距離地面的距離。
[0057] 本實(shí)施方式所述的抽油機(jī)的凈扭矩，一般等于抽油機(jī)的減速器輸出軸的扭矩，它 是抽油機(jī)曲柄與井口懸點(diǎn)載荷在減速器輸出軸上疊加所得的凈扭矩（曲柄平衡塊與井口 懸點(diǎn)載荷在減速器輸出軸上疊加所得的凈扭矩與電機(jī)輸入端電參數(shù)有功功率有對(duì)應(yīng)關(guān) 系）。
[0058] 上述抽油機(jī)的凈扭矩根據(jù)所述電機(jī)輸入端有功功率Pg計(jì)算獲得抽油機(jī)的凈扭矩， 可以根據(jù)公式9550 X Pg/N計(jì)算獲得。
[0059] 電機(jī)輸出軸扭矩Ml與電機(jī)轉(zhuǎn)速η有關(guān)，Ml = 9550XPg/n ;該電機(jī)輸出扭矩Ml轉(zhuǎn) 換至減速器輸出軸扭矩:Ml Xn/N，減速器輸出軸扭矩即為抽油機(jī)的凈扭矩P，因此有：P = 9550XPg/N。
[0060] 本實(shí)施方式所述的連續(xù)多個(gè)沖次的選擇，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇，例如：可以選擇 固定時(shí)間內(nèi)連續(xù)多個(gè)沖次，也可以選擇固定數(shù)值。例如：選擇一分鐘內(nèi)的連續(xù)沖次，選擇5 次、10次等等均可，一般選擇次數(shù)的時(shí)候，選擇大于3次。
[0061] 本實(shí)施方式中，確定抽油機(jī)曲柄運(yùn)行至對(duì)應(yīng)抽油機(jī)上死點(diǎn)的時(shí)刻以及下死點(diǎn)的時(shí) 刻的目的，是為了準(zhǔn)確的確定一個(gè)沖次的時(shí)間起點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)，進(jìn)而分解每個(gè)沖程中上沖程 的數(shù)據(jù)和下沖程的數(shù)據(jù)。確定上死點(diǎn)和下死點(diǎn)的時(shí)刻的方法，可以采用霍爾傳感器等方法 實(shí)現(xiàn)。
[0062] 本實(shí)施方式所述的方法，在測(cè)量環(huán)空動(dòng)液面之前，先通過(guò)調(diào)參獲得環(huán)空動(dòng)液面地 數(shù)學(xué)模型中的修正系數(shù)K，然后將該修正系數(shù)K代入環(huán)空動(dòng)液面數(shù)學(xué)模型中對(duì)該數(shù)學(xué)模型 進(jìn)行修正，然后根據(jù)修正后的環(huán)空動(dòng)液面數(shù)學(xué)模型獲得環(huán)空動(dòng)液面。在實(shí)際的操作過(guò)程中， 可以在測(cè)量環(huán)空動(dòng)液面的過(guò)程中不斷地對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正，進(jìn)而提高了測(cè)量精度。本實(shí) 施方式中，調(diào)參運(yùn)行的時(shí)間T很短，因此，在調(diào)參之后再恢復(fù)到原頻率運(yùn)行時(shí)，環(huán)空動(dòng)液面 會(huì)幾乎沒(méi)有變化，不會(huì)影響抽油機(jī)井的正常工作，即：不會(huì)降低抽油機(jī)井的工作效率。

【具體實(shí)施方式】 [0063] 二、本實(shí)施方式是對(duì)二所述的一種基于電參數(shù)的抽油 機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面測(cè)量方法的進(jìn)一步限定，本實(shí)施方式中，步驟二所述的獲得環(huán)空動(dòng)液面HY 的方法是根據(jù)公式
[0064]

【權(quán)利要求】
1. 一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的方法，其特征在于，該方法的過(guò)程為： 在抽油機(jī)正常工作過(guò)程中高速實(shí)時(shí)采集抽油機(jī)井的電參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述電參數(shù)計(jì)算 獲得對(duì)應(yīng)的抽油機(jī)的凈扭矩，數(shù)據(jù)采集速度大于或等于20次/秒，同時(shí)，確定抽油機(jī)曲柄運(yùn) 行至對(duì)應(yīng)抽油機(jī)上死點(diǎn)的時(shí)刻以及下死點(diǎn)的時(shí)刻； 步驟一、在需要測(cè)量工況參數(shù)的時(shí)候，首先進(jìn)行系數(shù)修正： 對(duì)抽油機(jī)井進(jìn)行調(diào)參，具體為控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N轉(zhuǎn)換到調(diào)參之后的 N1, N1尹N并持續(xù)運(yùn)行時(shí)間T，然后再次恢復(fù)到正常運(yùn)行的沖次N ;所述時(shí)間T為2-5分鐘； 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之前的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩進(jìn)行疊加處 理，獲得上下沖程扭矩P1 ±τ， 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的前1-2分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭 矩進(jìn)行疊加處理，獲得上下沖程扭矩P2 ±τ ; 根據(jù)上述獲得的P1 ±τ和P2 ±τ獲得系數(shù)K1, 當(dāng)N1^時(shí)，系數(shù)K1 = P1上下-NP2上下/N1 ; 當(dāng)N1M時(shí)，K1 = P2上下-N1P1上下/N ; 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)參之后的最后1分鐘內(nèi)的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭 矩疊加處理，獲得上下沖程扭矩P3 ±τ ; 通過(guò)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)，對(duì)恢復(fù)正常運(yùn)行之后的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩疊加 處理，獲得上下沖程扭矩P4 ; 根據(jù)上述獲得的Ρ3±τ和Ρ4±τ獲得系數(shù)K2 ; 當(dāng)N1^時(shí)，則有：K2 = P4上下-NP3上下/N1, 當(dāng)N1M時(shí)，則有：K2 = P3上下-N1P4上下/N ; 進(jìn)而獲得環(huán)空動(dòng)液面修正系數(shù)K= (KfK2)/2; 然后，采用上述修正系數(shù)K對(duì)環(huán)空動(dòng)液面數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正， 步驟二、根據(jù)正常運(yùn)行狀態(tài)下測(cè)量獲得的連續(xù)多個(gè)沖次的上下沖程的凈扭矩相加疊加 處理，獲得上下沖程扭矩Ρ±τ，根據(jù)Ρ±τ以及修正后的數(shù)據(jù)模型獲得環(huán)空動(dòng)液面ΗΥ。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的方法，其特征在于 步驟二所述的獲得環(huán)空動(dòng)液面HY的方法是根據(jù)公式： IIY = {Yx{P, rK)iTF)Fp 獲得的，其中：Y表示在沖次為N時(shí)抽油機(jī)井電機(jī)輸入端至井口懸點(diǎn)的機(jī)械傳動(dòng)效率， 斤稱作扭矩因數(shù)或扭矩因子，F(xiàn)p表示抽油機(jī)井的抽油柱塞的截面面積。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的方法，其特征在于 在測(cè)量獲得環(huán)空動(dòng)液面的時(shí)候，井口懸點(diǎn)加速度a，根據(jù)加速度a計(jì)算公式：a = SXN2/1790 計(jì)算獲得，所述S為抽油機(jī)光桿沖程，N為抽油機(jī)光桿沖次數(shù)。 HY = HY/(I+a) 對(duì)獲得的環(huán)空動(dòng)液面進(jìn)行修正，獲得最終的環(huán)空動(dòng)液面HY。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的方法，其特征在 于，每個(gè)沖次的上下沖程扭矩是根據(jù)該沖次內(nèi)的上沖程過(guò)程中的凈扭矩P ±和下沖程過(guò)程 中的凈扭矩P τ進(jìn)行疊加處理獲得P ±τ。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的方法，其特征在 于，控制抽油機(jī)井的沖次由正常運(yùn)行的N轉(zhuǎn)換到調(diào)參之后的N 1的方法為：通過(guò)調(diào)整抽油機(jī) 井的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻率實(shí)現(xiàn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的方法，其特征在 于，調(diào)整抽油機(jī)井的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的頻率的方法采用下述任意一種方法實(shí)現(xiàn)：第一種：自動(dòng)調(diào) 頻；第二種：人機(jī)配合手動(dòng)調(diào)頻率；調(diào)參后運(yùn)行時(shí)間T后，再恢復(fù)到原運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電參數(shù)測(cè)量抽油機(jī)井環(huán)空動(dòng)液面的方法，其特征在 于，所述調(diào)參之后的沖次N1小于或等于I. 5N。
8. 抽油機(jī)井工況診斷的方法，其特征在于，該診斷方法為： 首先，在抽油機(jī)井正常工作狀態(tài)下，連續(xù)測(cè)量獲得環(huán)空動(dòng)液面HY ; 然后，根據(jù)連續(xù)60分鐘之內(nèi)測(cè)量獲得的環(huán)空動(dòng)液面HY對(duì)抽油機(jī)井的工況診斷： 如果連續(xù)60分鐘之內(nèi)測(cè)量獲得的環(huán)空動(dòng)液面HY均大于200米，并且泵掛高度HH與環(huán) 空動(dòng)液面HY的差值大于200米，則判定抽油機(jī)機(jī)的工況運(yùn)行參數(shù)正常； 如果連續(xù)60分鐘之內(nèi)測(cè)量獲得的環(huán)空動(dòng)液面HY均小于或等于200米，則判定抽油機(jī) 井的井工況運(yùn)行參數(shù)偏低； 如果連續(xù)60分鐘測(cè)量獲得的泵掛高度HH與環(huán)空動(dòng)液面HY的差均小于或等于200米， 則判定抽油機(jī)井的井工況運(yùn)行參數(shù)偏高。
【文檔編號(hào)】E21B47/047GK104373113SQ201410460985
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月11日
【發(fā)明者】金凱, 金奇峰, 王偉 申請(qǐng)人:哈爾濱斯特凱峰電子有限公司