影响功图计量准确性的因素分析.ppt

影响功图计量准确性的因素分析,为降低投资、节约成本，提高油田管理水平，从1999年起长庆油田开展“低渗透油田油井计量建模与测试系统”研究和攻关，积极探索出了一种新的井口计量技术抽油机井功图法油井计量技术。近年来，随着油田数字化管理的全面推进，功图计量技术也得到了飞速发展，由传统的单机版升级为网络版，并成为数字化管理的重要组成部分。但由于技术本身存在的局限性以及外部影响因素较多，导致计量结果误差较大。如何提高功图计量准确性是目前技术管理的一大难题，只有认真分析影响计量结果的主要因素，有针对性的采取合理的改进措施和管理方法，才能不断提高功图计量准确性，为油田开发以及数字化管理打好坚实的基础。,前 言,汇报内容,经过不断的研究和实践，从2007年使用该计量技术至今，我厂已建立功图法数据处理点48座，占全厂总数的92%；管理油井2003口，占全厂总数的85%；功图上线1807口,上线率达到90%。网络化的应用，极大的增加了功图计量的应用效果。,采油七厂油井功图运行情况统计（2012年1月）,第一部分 基本概况,通过对近几年功图计量运行情况分析，发现制约功图计量应用的主要问题为计量结果存在偏差，不能有效反应油井生产动态，后期需要人为对最终计量结果进行校正，增加了员工工作量。,第一部分 基本概况,百宝作业区2011年2月654口油井功图计量误差统计,汇报内容,一、计量原理,抽油机井功图法技术从能真实反映抽油系统有杆泵工况的示功图入手，把定向井有杆泵抽油系统视为一个复杂的三维振动系统，研究建立了该系统的力学、数学模型及算法，计算在不同井口示功图激励下的泵功图响应，采用矢量特征法对泵功图进行分析及故障进行识别，确定泵的有效冲程，得出油井地面功图折算有效排量，并通过连续采集油井功图进行叠加从而计算全天液量。,第二部分 影响因素分析,二、系统组成,功图法计量系统主要由前端采集设备和数据处理两大部分组成，前端设备采集功图数据并传回站内，由上位机功图计量客户端汇总传至中心服务器，服务器对数据进行分析计算并通过局域网进行发布，实现了资源网络化。,第二部分 影响因素分析,通过了解功图计量原理及流程可以得出，影响功图计量因素可分为外部因素和内部因素。内部因素由于计量算法的局限性，本身就会带来计量误差，需要不断完善自身功能；外部因素主要由采集设备的好坏、通讯质量的高低、数据的正确录入等因素决定，会造成功图无法采集、数据无法传输等故障，可通过强化施工质量、日常管理，将不确定因素降至最低。本文主要对外部影响因素进行分析。,第二部分 影响因素分析,功图计量的基础是功图采集，能否采集到功图或采集到的功图是否正确，直接决定着油井产液量能否正确计量出结果，其重要性不言而喻。在数据采集过程中，设备的稳定性、测试方法、测试条件、测试环境等因素都会造成功图采集故障，从而产生计量误差。常见的功图采集故障主要有：,三、功图采集对计量结果的影响,第二部分 影响因素分析,4、错乱功图,1、信道干扰,2、载荷漂移,3、无功图数据,1、无线信道干扰,无线功图采集设备采用433MHz无线通讯技术实现井场RTU与采集设备通讯。为提高无线通讯的可靠性，对于功图数据采用分包发送方式（每张功图共7包数据），井场RTU向该井组无线功图采集设备发送完收取功图数据命令后，功图采集设备按顺序逐包发送功图数据，如果相邻的井场存在信道干扰，就可能将干扰信号穿插到正常功图数据包中，使功图数据出现错乱。随着无线功图采集设备的广泛应用，无线信道干扰成为影响功图采集的重要原因，信道无规划、规划混乱，往往会造成不可预知的严重后果。,第二部分 影响因素分析,信道干扰,白90-01,干扰解决后,第二部分 影响因素分析,白89-01,关22-65,信道干扰,信道干扰,干扰解决后,干扰解决后,截止2011年12月初，通过排查，我厂无线功图采集设备信道干扰故障共计245口油井，合计实际单量液量465m，整改前合计功图计量液量661m，整改后合计功图计量液量512m，减少149m，有效降低信道干扰带来的计量误差。,部分井信道干扰计量结果小计,第二部分 影响因素分析,2、载荷传感器漂移,受到外界环境影响以及设备本身稳定性不高等因素，载荷传感器长时间工作后会出现设备故障，发生载荷漂移现象，造成油井的载荷数据不准确，导致油井功图计量误差较大，无法准确判断油井生产情况。,标定前漂移功图,标定后正常功图,第二部分 影响因素分析,第二部分 影响因素分析,通过观察对比标定前后油井载荷变化，功图发生漂移载荷值变大，影响计量结果出现偏差，标定后载荷降低，计量结果与实际单量液量更为接近。,3、错乱功图对计量结果的影响,第二部分 影响因素分析,通过对2月12日的功图计量报表统计发现，我厂共出现错乱功图油井106口，占监控井总数的5%，其中17口受无效功图影响导致无计量结果。,错乱功图也是导致计量结果偏差的重要因素之一。采集设备故障、抽油机震动、加速度测量错误等因素都会产生错乱功图。统计分析发现，大部分错乱功图会在采集设备工作中每天随机出现若干张。,错乱功图会造成功图计量结果的不稳定，主要表现为两个方面，一是产液量时有时无；二是计量结果误差较大，严重影响技术人员掌握油井生产动态。,第二部分 影响因素分析,计量无结果,计量有误差,排查发现，该井不出液时产能为0.19m3,出液良好时产能为8.09m3，由于抽油机震动等原因产生无效功图，当日该井计量液量7.51m3，实际液量4.14m3，误差率高达70.3%。对于类似的间隙性出液油井，在该井不出液时接收到错乱功图，将造成油井生产情况无法连续监控，导致计量结果误差较大。,江11-57井错乱功图计量对比,第二部分 影响因素分析,在实际应用过程中，油井井身数据、动液面等基础数据是油井进行功图计量的前提，基础数据录入不完整或错误将导致功图无法计量或计量存在偏差的情况发生。2011年全年，在计量系统操作中，由于基础数据录入不完整导致功图无法计量的情况共发生107次，平均每录入5口井发生一次；由于动态参数更新错误导致功图无法计量或计量偏差共发生571次，按全年每10天更新数据一次就有15口井更新错误。,四、基础数据对计量结果的影响,第二部分 影响因素分析,1、数据未录入及录入错误,网络版功图计量系统中，油井基础数据录入的准确性是提高功图计产成功率的前提，井身数据、杆柱组合等参数的错误录入将导致系统无法结算日产液量。,该井由于未录入井身数据导致产液量无法计量，次日将井身数据导入后成功计量出该井产液量。,第二部分 影响因素分析,抽油杆柱总长超出计量系统规定范围，导致产液量无法得到计算,抽油杆柱大于油管杆柱,抽油杆柱小于油管杆柱超出30米,第二部分 影响因素分析,2、数据更新错误,目前使用的计量系统，部分基础数据需要人工手动更新或录入，存在录入错误等风险，基础数据更新错误会导致系统日产液量数据无法计算。,第二部分 影响因素分析,由于手动更新动液面数据错误，导致该站所辖16口油井无法进行功图计产，当日功图整体计量结果208m，比正常计量低20m，严重影响该站当天的功图计量准确性。,2012年2月1日江一拉功图计量日报,第二部分 影响因素分析,3、参数未及时更新,在功图法计量系统中，含水、泵径等参数暂时不具备自动采集的条件，而这些参数直接参与日产液量的计算，若这些重要参数更新错误将对计量结果造成严重影响。,泵径调整前后计量液量对比,第二部分 影响因素分析,目前功图计量软件采用加权平均的方式计算得出最终的油井产液量，而每天144张功图的采集率是功图计量的基础。受到外界因素的影响，功图采集数量得不到保证，加之各个时间段的功图都存在差异，导致最终计量结果也会出现偏差。功图数量对计量结果的影响主要分为两个方面：一是信道干扰，造成功图采集数量不确定；二是通讯故障或设备损坏等原因造成的功图采集数量不足。,2011年12月初，我厂共发生功图计量故障352次，其中因信道干扰造成计量不准确的共245次，约占全厂无线采集设备的23%；因其他因素造成功图数量少或无功图的共107次，约占全厂功图设备的0.5%。,五、功图采集数量对计量结果的影响,第二部分 影响因素分析,1、功图数量多,载荷传感器采集功图数量正常为每10分钟1张，全天144张。因无线功图采集设备存在信道干扰现象，将临近油井功图采集并计算在内，对计量结果造成较大误差。,第二部分 影响因素分析,2、功图数量少,在实际生产过程中，功图采集设备损坏、采集设备电池亏损、无线通讯失效等故障时常发生，造成数据中断或无数据返回，影响计量结果。其中电池亏损为无线采集设备接收数据少的主要原因。因部分井组长期处于背阴面，太阳能电池无法正常充电，长期工作后采集设备电压过低（低于3.5V不能正常工作），无法连续发送功图数据包，无法有效计算全天产液量，导致计量结果普遍偏小，油井产液量基本失真。,第二部分 影响因素分析,2011年12月对白豹油区113口存在电池亏损问题油井进行了整改，整改后电池平均电压由3.29V上升到4.01V，日平均功图采集数由67张上升到131张，计量误差由21.4%下降到7.9%。,12月21日与12月25日检测电压对比,第二部分 影响因素分析,汇报内容,1、按照功图计量影响因素分类，外部因素包括采集设备的好坏、网络传输是否流畅等，通过强化施工质量及日常管理，可保证影响因素降至最低；计量软件工作原理为主要内部影响因素，计量系统对某些特定情况无法处理，需要不断完善自身功能，提高判识能力，降低计量误差。2、无线传输设备安装简易，相比有线传输设备便于后期维护，所以建设初期我厂大规模采用无线载荷传感器设备，却产生了信道相互干扰、规划混乱、传输能力差等问题，严重影响计量结果，后期将逐步采用有线采集设备代替无线，从根本解决前段设备出现的故障。,第三部分 认识与结论,3、现阶段使用的计量系统，部分基础数据需要人工手动更新，会造成基础数据更新延迟，导致计量结果不准确，如与油田公司“A2”系统相结合，由“A2”服务器对功图服务器进行同步基础数据，保证了功图计量基础数据的真实性和及时性，提高了功图计量的准确性。,第三部分 认识与结论,汇报结束请各位领导、专家批评指正,