一种海上油田电泵井产量及产能的测试方法、测试装置及测试系统

技术领域

本发明涉及海上油田油井产量测试技术领域，具体而言，涉及一种海上油田电泵井产量及产能的测试方法、测试装置及测试系统。

背景技术

海上油田开发环境恶劣、成本高，对开采工艺的安全性和自动化要求较高。加之影响一口井产量和产能的因素非常多，影响因素复杂，地层孔隙度和渗透率，井底压力和供油边界，井眼尺寸和完井方式，岩石的各向异性及流体的性质和渗流形式等，都会影响到产量和产能。目前，对于油井产量数据的取得，多采用的是人工分离计量和安装井口流量计的方法。要得到油井产能参数，目前使用的方法是进行油井产能测试，即在措施施工之后或需要时进行单独的示踪剂法等产能测试施工。单次的产能测试有时间的有效性的局限，解析计算和数值模拟对人工的依赖较大。并且由于海上地理位置分散，平台作业费用高，计量和测试施工的成本昂贵，且分时单次的测试不能满足海上数字化和智能化发展的要求。需要一种能够实时测试油井产量和产能的方法，便于及时了解油藏情况，以做出更为精确的开发调整。

现有技术中，如申请号为200610164812.5、名称为《一种油井产液计量、工况分析优化方法及其系统》的公开专利申请，其公开了一种油井产液量计量、工况分析优化方法和系统。该方法包括步骤：获取设置在油井抽油机上的传感器传送的工况数据，并通过无线通信网络将工况数据传送至工况采集及监视单元，工况采集及监视单元接收所述工况数据，并将该工况数据传送至产液量计量单元，并监视油井的运行状态，产液量计量单元接收到所述的工况数据后，根据该工况数据和数据库中存储的油井基础数据计算产液量。其具体方法是应用能耗模型获得有功功率，应用多相流油嘴节流模型计算出泵的排出压力，然后根据质量流量与所述的有功功率和排出压力的关系计算产液量。其信号的传输方式不适应目前胜利海上的开发现状，且由于没有井下压力测试装置，计算使用的压力皆为折算压力，因此误差必然较大且其计算方法与本方案不同。

因此，进一步改进形成本发明。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的一方面在于提供一种海上油田电泵井产量及产能测试方法、测试装置及测试系统，该方法针对海上电网供电模式，利用有线泵下测试装置，测得电泵入口和出口压力以及电机温度、振动等参数，设计安装电泵井产量及产能测试系统，利用泵入口压力值和油藏静态参数计算油藏供液能力，利用出口压力及泵效计算结果计算出油嘴前压力值，经过油嘴节流模型修正，通过海上油田油井产量初始计算与产量相互标定以及校正的方式，最后得到高精度的油井测试流量。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种海上油田电泵井产量及产能的测试方法，包括如下步骤：

获取平均流体密度ρ、油藏厚度h

获取油藏静态数据，并利用经验公式和油藏公式计算得出初始测试流量q

利用产量标定原则公式进行产量标定。

作为本发明实施例的一种优选技术方案，所述井底压力P

作为本发明实施例的一种优选技术方案，在获取所述油藏静态数据前进行判断电泵井是否达到稳定状态，达到稳定状态的标准是测试所述电泵出口压力P

作为本发明实施例的一种优选技术方案，所述油藏静态数据、经验公式和油藏公式具体为：计算油藏导压系数

作为本发明实施例的一种优选技术方案，所述伯努利方程导出的经验公式为

作为本发明实施例的一种优选技术方案，在产量标定前，对产量进行修订和参数更新，方法为：如果q

作为本发明实施例的一种优选技术方案，所述产量标定的方法包括如下步骤：

S11、根据设定的产量标定原则公式：|标定产量-计算产量|＜0.3×标定产量，其中标定产量根据目前较为精确地人工玻璃管量油方法计算确定；

S12、如果|标定产量-计算产量|＜0.3×标定产量，按照权重依次改变含水率W、油气比R，直至标定产量＝计算产量，标定过程终止；

S13、如果|标定产量-计算产量|＞.×标定产量，按照权重依次改变综合弹性系数C、有效孔隙度f、渗透率K，直至|标定产量-计算产量|＝.×标定产量，然后按照权重依次改变含水率W、油气比R，直至标定产量＝计算产量，标定过程终止。

本发明实施例还公开了一种海上油田电泵井产量的测试装置，安装于具有电机和电泵的管柱内，其包括：

有线泵下测试装置，安装于所述电机下方，用于获取上述的测试方法中对应的数据信息；

传压短节，安装于所述电泵上方，所述有线泵下测试装置与所述传压短节之间通过传压管线电性连接；

井口油压表，用于测试电泵井出口的井口油压；

单井流量计量装置，用于测试电泵井出口的流量。

此外，本发明实施例又公开了一种海上油田电泵井产量的测试系统，其包括：PLC主板；

数据处理单元与所述PLC主板电性连接，具备自动分析能力，并可执行指令用于执行上述的测试方法；

数据存储单元，分别与所述PLC主板和所述数据处理单元电性连接，用于储存上述的测试方法中对应的数据信息，且能够按照不同的数据录取频率进行存储，当计算数据出现较大偏差时，能够自动加大数据录取频率，及时发现及纠正数据；

人工输入端口，分别与所述PLC主板和所述数据处理单元电性连接，所述人工输入端口能够以人工输入方式输入参数数值，用于强制校正公式中的数值。

作为本发明实施例的一种优选技术方案，上述的测试系统还包括与所述数据处理单元电性连接的数据显示单元，能够将数据显示结果及时远传至地面控制中心或者操作工人的通信终端。

本发明的有益效果是：

1.该计算方法将不稳定流动状态分析与稳定流动状态分析相结合，即考虑到油藏地层的供液能力对流量的影响，又考虑到井筒举升过程对产量的影响，在算法中实现了两个过程的结合与兼顾；

2.该方法对井口和油藏节点建立了合适的经验公式的计算方法，应用时根据不同的区块和生产条件，修正方法简单，有条件的情况下，也可进行迭代方法计算，增加计算精度；

3.该方法给出了适合海上的油嘴节流模型，在安装了油嘴前压力表的情况下可直接得出测试流量，计算简单；

4.该计算方法引入了表征油藏供液能力的参数导压系数，同时给出了经验公式和迭代计算方法，结合灵敏的有线泵下测试装置的测试数据，在电泵停电停机油藏压力恢复的时间内，对导压系数重新计算，用于产液量计算；

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的海上油田产量测试初始计算流程图；

图2为本发明实施例的海上油田产量测试标定计算流程图；

图3为本发明实施例的海上油田电泵井产量的测试装置示意图；

图4为本发明实施例的海上油田电泵井产量的测试系统的结构示意图。

图中：1、有线泵下测试装置；2、电机；3、电泵；4、传压短节；5、传压管线；6、井口油压表；7、单井流量计量装置。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例的测试方法具体步骤如下所述：

一、初始测试流量q

S1、首先在电泵机组下端安装有线泵下测试装置，通过有线泵下测试装置能够及时监测泵入口压力P

S2、在正常生产状态下，判断电泵出口压力P

S3、当达到稳定状态时，以稳定时间持续4天以上为优选方案，结合油藏静态数据，采用经验公式计算油藏导压系数

S4、根据电泵出口压力值P3及伯努利方程导出的经验公式

S5、如果q

二、产量标定的过程

按照最小改变原则以及强首要更新原则，进行产量标定，具体步骤如下：

S11、根据设定的产量标定原则公式：|标定产量-计算产量|＜0.3×标定产量，其中标定产量根据目前较为精确地人工玻璃管量油方法计算确定；

S12、如果|标定产量-计算产量|＜0.3×标定产量，按照权重依次改变含水率W、油气比R，直至标定产量＝计算产量，标定过程终止；

S13、如果|标定产量-计算产量|＞.×标定产量，按照权重依次改变综合弹性系数C、有效孔隙度f、渗透率K，直至|标定产量-计算产量|＝.×标定产量，然后按照权重依次改变含水率W、油气比R，直至标定产量＝计算产量，标定过程终止。

在本实施方式中，还公开了一种海上油田电泵井产量的测试装置，安装于具有电机2和电泵3的管柱内，其包括：有线泵下测试装置1、传压短节4、井口油压表6以及单井流量计量装置7，其中有线泵下测试装置1安装于所述电机2下方，用于获取上述的测试方法中对应的数据信息。传压短节4安装于所述电泵上方，所述有线泵下测试装置与所述传压短节4之间通过传压管线5电性连接实现数据传输。井口油压表6用于测试电泵井出口的井口油压，一般安装于井口。单井流量计量装置7用于测试电泵井出口的流量，一般安装于井口。

此外，本发明实施例又公开了一种海上油田电泵井产量的测试系统，其包括PLC主板、数据处理单元、数据存储单元、人工输入端口以及数据显示单元，其中数据处理单元与所述PLC主板电性连接，具备自动分析能力，并可执行指令用于执行上述的测试方法。数据存储单元分别与所述PLC主板和所述数据处理单元电性连接，用于储存上述的测试方法中对应的数据信息，且能够按照不同的数据录取频率进行存储，当计算数据出现较大偏差时，能够自动加大数据录取频率，及时发现及纠正数据。人工输入端口分别与所述PLC主板和所述数据处理单元电性连接，所述人工输入端口能够以人工输入方式输入参数数值，用于强制校正公式中的数值。数据显示单元与所述数据处理单元电性连接，能够将数据显示结果及时远传至地面控制中心或者操作工人的通信终端。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。