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1、长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂影响功图计量准确性的因素分析影响功图计量准确性的因素分析 长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 为降低投资、节约成本，提高油田管理水平，从为降低投资、节约成本，提高油田管理水平，从19991999年起长庆油田开年起长庆油田开展展“低渗透油田油井计量建模与测试系统低渗透油田油井计量建模与测试系统”研究和攻关，积极探索出了一研究和攻关，积极探索出了一种新的井口计量技术种新的井口计量技术抽油机井功图法油井计量技术。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近年来，随着油田数字化管理的全面推进，功图计量
2、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方法，才能
3、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。实的基础。 前前 言言长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 第一部分第一部分 基本概况基本概况第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析 第三部分第三部分 认识与结论认识与结论 汇汇报报内内容容长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 经过不断的研究和实践，从经过不断的研究和实践，从20072007年使用该计量技术至今，我厂已建立功图法年使用该计量技术至今，我厂已建立功图法数据处理点数据处理点4848座，占全厂总数的座，占全厂总数的92%92%；管理油井；管理油井20032003口，占全厂总数的口，占全厂总数的85%8
4、5%；功图功图上线上线18071807口口, ,上线率达到上线率达到90%90%。网络化的应用，极大的增加了功图计量的应用效果。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采油七厂油井功图运行情况统计 （20122012年年1 1月）月） 第一部分第一部分 基本概况基本概况长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 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计量结果存在偏差，不能有效反应油井生产动态，后期
5、需要人为对最终计量结果进行校正，增加了员工工作量。进行校正，增加了员工工作量。 第一部分第一部分 基本概况基本概况百宝作业区百宝作业区20112011年年2 2月月654654口油井功图计量误差统计口油井功图计量误差统计长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 第一部分第一部分 基本概况基本概况第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析 第三部分第三部分 认识与结论认识与结论 汇汇报报内内容容长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂一、计量原理一、计量原理 抽油机井功图法技术从能真实反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，映抽油系统有杆泵工况的示功图入手，把定向
6、井有杆泵抽油系统视为一个复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，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，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通过连续采集油井功图进行叠加从而计算全天液量。计算全天液量。第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油
7、厂长庆油田公司第七采油厂二、系统组成二、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。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。前前端端采采集集设设备备上位机上位机客户端客户端网页发布网页发布无线传输无线传输第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采
8、油厂 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
9、文主要对外部影响因素进行分析。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。第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析影响功图计量准影响功图计量准影响功图计量准影响功图计量准确性主要因素确性主要因素确性主要因素确性主要因素功图采集信号传输数据录入软件计算外部因素外部因素内部因素内部因素长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 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。在数据采集过程接决定着油井产液量能否正确计量出结果，其
10、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。障，从而产生计量误差。 常见的功图采集故障主要有：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三、功图采集对计量结果的影响第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析4、错乱功图、错乱功图1、信道干扰、信道干扰2、载荷漂移、载荷漂移3、无功图数据、无功图数据长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂1 1、无线信道干扰、无线信道干扰 无线功图采集设备采用无线功图采集设备采用433MHz433MH
11、z无线通讯技术实现井场无线通讯技术实现井场RTURTU与采集设备通讯。为与采集设备通讯。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 7包数据），包数据），井场井场RTURTU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。到正常功图数据包中，使功图数据出
12、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。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。第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂信道干扰信道干扰白白90-01干扰解决后干扰解决后第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析白白89-01关关22-65信道干扰信道干扰信道干扰信道干扰干扰解决后干扰解决后干扰解决后干扰解决后长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 截止截止20112
13、011年年1212月初，通过排查，我厂无线功图采集设备信道干扰故障共计月初，通过排查，我厂无线功图采集设备信道干扰故障共计245245口口油井，合计实际单量液量油井，合计实际单量液量465m465m，整改前合计功图计量液量，整改前合计功图计量液量661m661m，整改后合计功图计，整改后合计功图计量液量量液量512m512m，减少，减少149m149m，有效降低信道干扰带来的计量误差。，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部分井信道干扰计量结果小计第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂2 2、载荷传感器漂移、载荷传感器漂移
14、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。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前漂移功图标定后正常功图标定后正常功图第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂标定前定前载荷荷标定后载荷标定后载荷产液量液量变化化 91 77 6.08 4.73 64 52关
15、关43-4943-49标定前定前载荷荷标定后载荷标定后载荷产液量液量变化化 89 68 15.61 11.59 60 41关关41-4841-48第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析 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。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。长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂3 3、错乱功图对计量结果的影响、错乱功图对计量结果的影响第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析 通过对通
16、过对2 2月月1212日的功图计量报表统计发现，我厂共出现错乱功图油井日的功图计量报表统计发现，我厂共出现错乱功图油井106106口，口，占监控井总数的占监控井总数的5%5%，其中，其中1717口受无效功图影响导致无计量结果。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。功图会在采集设备工作中每天随机出现
17、若干张。 长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 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。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。第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析计计量量无无结结果果计计量量有有误误差差长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 排查发现，该井不出液时产能为排查发现，该井不出液时产能为3 3, ,出液良好时产能为出液良好时产能为3 3，由于抽油机震动等原，由于抽油机震动等原因产生
18、无效功图，当日该井计量液量因产生无效功图，当日该井计量液量3 3，实际液量，实际液量3 3，误差率高达，误差率高达70.3%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。生产情况无法连续监控，导致计量结果误差较大。江江11-5711-57井错乱功图计量对比井错乱功图计量对比第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 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在实际应用过程中，油井井身数
19、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。发生。 2011 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量的情况共发生107107次次，平均每录入，平均每录入5 5口井口井发生一次；由于动态参数更新错误导致发生一次；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功图无法计量或计量偏差共发生571571次次，按全年每，按全年每1010天更新数据一次就
20、有天更新数据一次就有1515口井口井更更新错误。新错误。四、基础数据对计量结果的影响四、基础数据对计量结果的影响第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂1 1、数据未录入及录入错误、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。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
21、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。第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂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大于油管杆柱抽油杆柱小于油管杆柱超出抽油杆柱小于油管杆柱超出3030米米第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂2 2、数据更新错误、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，存在录入错目前使用的计量系统，部
22、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。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。因动液面更新错误造成的功图计量无结果因动液面更新错误造成的功图计量无结果第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 由于手动更新动液面数据错误，导致该站所辖由于手动更新动液面数据错误，导致该站所辖1616口口油井无法进行功图计产，当油井无法进行功图计产，当日功图整体计量结果日功图整体计量结果208m208m，比正常计量低，比正常计量低20m20m，严重影响该站当天的功图计量准确，严重影响该站当
23、天的功图计量准确性。性。20122012年年2 2月月1 1日江一拉功图计量日报日江一拉功图计量日报第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂3 3、参数未及时更新、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。重影响。泵径调整前后计量液量对比泵径调整前后计量液量对比第二部分第二部分 影响因素分析影响因素
24、分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 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144144张功图的采集率是功图计量的基础。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
25、损为两个方面：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。坏等原因造成的功图采集数量不足。 2011 2011年年1212月初，我厂共发生功图计量故障月初，我厂共发生功图计量故障352352次次，其中因信道干扰造成计量不，其中因信道干扰造成计量不准确的共准确的共245245次次，约占全厂无线采集设备的，约占全厂无线采集设备的23%23%；因其他因素造成功图数量少或无；因其他因素造成功图数量少或无功图的共功图的共107107次次，约占全厂功图设备的，约占全厂功图设备的0.5%0.5%。五、功图采集数量对计量结果的影响五、功图采集数量对计量结果的影响第
26、二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂1 1、功图数量多、功图数量多 载荷传感器采集功图数量正常为每载荷传感器采集功图数量正常为每1010分钟分钟1 1张，全天张，全天144144张。因无线功图采张。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。较大误差。第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂2 2、功图数量少、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、无线通讯失效在
27、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。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（低于不能正背阴面，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，
28、油井产液量基本失真。普遍偏小，油井产液量基本失真。第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 2011 2011年年1212月对白豹油区月对白豹油区113113口存在电池亏损问题油井进行了整改，整改后电池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上升到，日平均功图采集数由平均电压由上升到，日平均功图采集数由6767张张上升到上升到131131张张，计量误差由，计量误差由21.4%21.4%下下降到降到7.9%7.9%。12月月21日与日与12月月25日检测电压对比日检测电压对比第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析长庆油田公司第七采油
29、厂长庆油田公司第七采油厂 第一部分第一部分 基本概况基本概况第二部分第二部分 影响因素分析影响因素分析 第三部分第三部分 认识与结论认识与结论 汇汇报报内内容容长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 1 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、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
30、断完善自身功能，提高判识能力，降低计量误差。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 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、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、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。采集设备代替无线，从根本解决前段设备出现的故障。第三部分第三部分 认
31、识与结论认识与结论长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂 3 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、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”“A2”系系统相结合，由统相结合，由“A2”“A2”服务器对功图服务器进行同步基础数据，保证了功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。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。第三部分第三部分 认识与结论认识与结论长庆油田公司第七采油厂长庆油田公司第七采油厂汇报结束汇报结束请各位领导、专家批评指正请各位领导、专家批评指正
