【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于石油開采領域，具體地，涉及一種毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統與方法。
技術介紹
隨著油田對電泵井計量水平要求的提高，兩相或三相流量計被用于生產計量，但其高昂的成本制約了流量計的大面積推廣應用。近年來，“智能油田”建設推動了自動化計量的需求和發展。其方法是采用自動化裝置實時采集油井生產相關數據，然后借助于數學模型進行實時、在線液量計量。這種方法成本低，準確度較高，而且能實現遠程計量，特別適合于偏遠井、海上井的生產計量。2011年，SCHLUMBERGER公司公布了一種基于功率平衡法的電泵井流量計算方法(US20110088484A1)，該方法需要安裝一套電泵伴侶采集井下泵入口壓力、泵入口溫度、泵出口壓力等數據，成本較高；此外，該方法計算過程中將電機功率因數和電機效率按常數處理，與實際生產存在一定差距。針對僅安裝有井下毛細管測壓系統的電泵井，結合功率平衡法和井筒多相流計算方法，提出了一種毛細管測壓電泵井在線流量實時計量方法。
技術實現思路
為克服現有技術存在的上述缺陷，本專利技術提供一種基于井下毛細管單點測壓系統、將電機效率和電機功率因數當作變量、結合功率平衡方法和井筒多相流計算方法來實現電泵井在線流量實時計量系統及方法。為實現上述目的，本專利技術采用下述方案：毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，包括：潛油泵、氣體分離器、
保護器、潛油電機、穩壓筒連接件、穩壓筒、控制柜、地面數據采集與分析系統、毛細管、井口套壓測量裝置、井口油壓測量裝置、井口溫度測量裝置、毛細管測壓系統地面裝置；其中：潛油泵連接在油管底端，潛油泵位于套管內并...
【技術保護點】
一種毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，包括：潛油泵、氣體分離器、保護器、潛油電機、穩壓筒連接件、穩壓筒、控制柜、地面數據采集與分析系統、毛細管、井口套壓測量裝置、井口油壓測量裝置、井口溫度測量裝置、毛細管測壓系統地面裝置；其特征在于：潛油泵連接在油管底端，潛油泵位于套管內并下入液面以下一定深度處；潛油泵下部連接氣體分離器，氣體分離器下部連接保護器，保護器下部連接潛油電機，潛油泵、氣體分離器、保護器和潛油電機組成電泵井下機組系統；所述的穩壓筒通過穩壓筒連接件連接在潛油電機下端一定距離處，以測量該深度處的井內液柱壓力；所述的潛油電機與控制柜通過電纜相連，由控制柜為潛油電機供電；穩壓筒通過毛細管與毛細管測壓系統地面裝置相連；毛細管測壓系統地面裝置過井下毛細管壓力數據線與地面數據采集與分析系統相連；所述的毛細管測壓系統地面裝置通過毛細管采集穩壓筒處井內液柱壓力值，并將該井內液柱壓力值通過井下毛細管壓力數據線傳遞給地面數據采集與分析系統，實現穩壓筒處井內液柱壓力的實時采集；井口套壓測量裝置位于井口采油樹裝置的套管閘門處，與油管和套管之間的環形空間連通；井口套壓測量裝置通過井口套壓數據線與地面...
【技術特征摘要】 【專利技術屬性】
1.一種毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，包括：潛油泵、氣體分離器、保護器、潛油電機、穩壓筒連接件、穩壓筒、控制柜、地面數據采集與分析系統、毛細管、井口套壓測量裝置、井口油壓測量裝置、井口溫度測量裝置、毛細管測壓系統地面裝置；其特征在于：潛油泵連接在油管底端，潛油泵位于套管內并下入液面以下一定深度處；潛油泵下部連接氣體分離器，氣體分離器下部連接保護器，保護器下部連接潛油電機，潛油泵、氣體分離器、保護器和潛油電機組成電泵井下機組系統；所述的穩壓筒通過穩壓筒連接件連接在潛油電機下端一定距離處，以測量該深度處的井內液柱壓力；所述的潛油電機與控制柜通過電纜相連，由控制柜為潛油電機供電；穩壓筒通過毛細管與毛細管測壓系統地面裝置相連；毛細管測壓系統地面裝置過井下毛細管壓力數據線與地面數據采集與分析系統相連；所述的毛細管測壓系統地面裝置通過毛細管采集穩壓筒處井內液柱壓力值，并將該井內液柱壓力值通過井下毛細管壓力數據線傳遞給地面數據采集與分析系統，實現穩壓筒處井內液柱壓力的實時采集；井口套壓測量裝置位于井口采油樹裝置的套管閘門處，與油管和套管之間的環形空間連通；井口套壓測量裝置通過井口套壓數據線與地面數據采集與分析系統相連，所述的井口套壓測量裝置測量電泵井井口套壓值，通過井口套壓數據線將電泵井井口套壓值傳遞給地面數據采集與分析系統，實現井口套壓的實時采集；井口油壓測量裝置位于井口采油樹裝置的油嘴前與油管連接的位置處；井口油壓測量裝置通過井口油壓數據線與地面數據采集與分析系統相連，所述的井口油壓測量裝置測量電泵井的井口油壓值，通過井口油壓數據線將井口油壓值傳遞給地面數據采集與分析系統，實現井口油壓的實時采集；井口溫度測量裝置位于井口采油樹裝置的油嘴后與外輸管線連接的位置處；井口溫度測量裝置通過井口溫度數據線與地面數據采集與分析系統相連，所述的井口溫
\t度測量裝置測量電泵井的井口溫度值，通過井口溫度數據線將井口溫度值傳遞給地面數據采集與分析系統，實現井口溫度的實時采集；控制柜通過控制柜電流-電壓-頻率采集系統與地面數據采集與分析系統相連，所述的控制柜電流-電壓-頻率采集系統采集控制柜處輸出的電流、電壓以及電源頻率，并將電流、電壓和電源頻率傳遞給地面數據采集與分析系統，實現控制柜輸出電流、電壓以及電源頻率的實時采集。2.根據權利要求1所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于：所述的控制柜輸出電流、電壓以及電源頻率即是潛油電機的地面輸入電流、地面輸入電壓以及電源頻率。3.根據權利要求1-2所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于：所述的地面數據采集與分析系統實時采集井口套壓測量裝置處井口套壓、井口油壓測量裝置處井口油壓、井口溫度測量裝置處井口溫度、穩壓筒處井內液注壓力以及潛油電機的地面輸入電流、電壓和電源頻率，并保存在地面數據采集與分析系統內置的存儲介質中。4.根據權利要求1-3所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于：所述的地面數據采集與分析系統中預先存儲有油井生產基礎數據、油井流體物性數據、潛油泵特性數據、潛油電機特性數據和電纜特性數據。5.根據權利要求1-4所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于：所述的地面數據采集與分析系統利用實時采集的井口套壓測量裝置處井口套壓、井口油壓測量裝置處井口油壓、井口溫度測量裝置處井口溫度、穩壓筒處井內液注壓力、潛油電機的地面輸入電流、潛油電機的地面輸入電壓和電源頻率以及預先存儲的油井生產基礎數據、油井流體物性數據、潛油泵特性數據、潛油電機特性數據和電纜特性數據，計算該電泵井的實時流量，并在
\t地面數據采集與分析系統的顯示屏上以數據表和曲線形式實時顯示流量計算結果。6.根據權利要求1-5所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于：所述的油井生產基礎數據包括油層壓力、油層溫度、油層深度、套管外徑、套管內徑、油管外徑、油管內徑、電泵型號、電機型號、電纜型號、下泵深度、穩壓筒下入深度。7.根據權利要求1-6所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于：所述的油井流體物性參數包括原油飽和壓力、原油相對密度、天然氣相對密度、水相對密度。8.根據權利要求1-7所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于：所述的實時采集可以為每隔10分鐘、30分鐘、60分鐘采集一次，也可以每3個小時、6小時、12小時采集一次。9.一種毛細管測壓電泵井在線流量實時計量方法，采用權利要求1-8所述的毛細管測壓電泵井在線流量實時計量系統，其特征在于，具體步驟如下：步驟1：收集電泵井靜態資料及設備資料(1)電泵井靜態資料包括油井生產基礎數據和油井流體物性數據所述的油井生產基礎數據包括油層壓力、油層溫度、油層深度、套管外徑、套管內徑、油管外徑、油管內徑、電泵型號、電機型號、電纜型號、下泵深度、穩壓筒下入深度；所述的油井流體物性參數包括原油飽和壓力、原油相對密度、天然氣相對密度、水相對密度；(2)設備資料包括潛油泵特性數據、潛油電機特性數據和電纜特性數據所述的潛油泵特性數據包括描述流量與泵效、流量與揚程、流量與電機功
技術研發人員：劉均榮，李博宇，史偉新，羅明良，
申請(專利權)人：中國石油大學華東，
類型：發明
國別省市：山東;37
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