基于泵功图的间抽技术研究

摘要

由于低渗透油藏储层供液能力差，所以采油厂常采用间歇采油的方式对其进行开发。合理的间歇采油机制可以使低渗透油藏得到高效的开发。 本文通过研究抽油泵有效行程变化规律来揭示油井动液面变化的最直接影响参数，从而在无需测量动液面的情况下，实现对井下供液状态进行表征。利用偏微分方程建立杆液耦合动力学模型确定泵功图。提出基于标准误差的抽油机工况诊断模型以保证抽油机正常工作。建立消除泵功图局部波动和高频干扰的去噪模型消除噪声干扰。提出基于聚类分析法的有效行程识别模型，实现基于泵功图的抽油泵有效行程识别。通过定时测量油井测量示功图，并转化为泵示功图，建立间抽期和间歇期抽油泵有效行程随时间变化的数值模型，研究抽油泵有效行程的变化规律。通过对抽油泵有效行程随时间变化规律和动液面随时间变化规律的研究，建立间抽期和间歇期数值计算模型，制定合理的间抽机制。最后通过理论计算论证间抽机制的合理性；并通过智能油井控制装置实现抽油机间抽控制功能。本文的研究为低渗透油井提供了一种全新的动态跟踪间歇采油模式，对生产实践有一定的指导作用。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1研究背景

1.2关键技术问题的提出

1.3研究的目的及意义

1.4国内外研究现状

1.5主要研究内容

1.6论文创新点

第二章 抽油杆与液柱耦合动力学模型

2.1杆、液耦合动力学模型技术路线

2.2 建立抽油杆柱波动方程

2.3 波动方程有限差分数值解

2.4 确定阻尼系数c

第三章 油井工况诊断模型

3.1抽油机工况诊断模型技术路线

3.2 建立泵功图标准工况数据库

3.3 基于标准误差算法的泵功图工况识别模型

3.4 四种识别算法的识别精度分析

第四章 基于泵功图的抽油泵有效行程识别模型

4.1 泵功图去噪

4.2 基于聚类分析法的游动阀开闭点计算模型

4.3 聚类分析法与其他常用识别算法的对比分析

第五章 间抽方案设计

5.1间抽方案设计路线图

5.2 核密度估计法预测抽油泵固定时刻的有效行程

5.3 最小二乘法曲线性拟合建立抽油泵有效行程随时间变化的预测模型

5.4动液面随时间变化规律分析

5.5 有效行程和动液面随时间变化规律

5.6 间抽期和间歇期数值模型的建立及论证

第六章 间歇式抽油系统可视化软件设计

6.1间歇式抽油系统可视化软件设计技术路线

6.2软件功能介绍

第七章 间歇式抽油控制系统装置

7.1 整体装置展示

7.2 电器原理图

7.3 功能模块说明

7.4 实验测试

第八章 总结与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的学术成果