基于動(dòng)液面的油井優(yōu)化控制方法研究.pdf

1、目前，我國大部分油田都處在開采的后期，早期油田依靠人工的生產(chǎn)控制和粗放式的管理模式已嚴(yán)重制約油田的發(fā)展。油井生產(chǎn)的人工調(diào)節(jié)與非優(yōu)化運(yùn)行是油田油井運(yùn)行的普遍狀態(tài)。特別是，在世界經(jīng)濟(jì)不景氣、低油價(jià)的背景下更加速了對(duì)國內(nèi)老油田的沖擊。因此國內(nèi)油田急需對(duì)采油過程進(jìn)行精細(xì)化管理，優(yōu)化采油控制環(huán)節(jié)，從而提高油田經(jīng)濟(jì)效益。本文針對(duì)大多數(shù)油田采用的有桿泵采油系統(tǒng)，基于油井動(dòng)液面的優(yōu)化控制，進(jìn)行了動(dòng)液面的測量和控制方法研究。
　　首先，研究了合理動(dòng)

2、液面對(duì)油井優(yōu)化運(yùn)行的意義，并分別對(duì)有桿泵采油系統(tǒng)的地面和井下部分運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行了分析。
　　其次，利用數(shù)字化油井測控平臺(tái)，基于示功圖法對(duì)油井動(dòng)液面高度進(jìn)行了測量，并實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場驗(yàn)證。實(shí)現(xiàn)方法是:(1)利用傳感器采集到的油井地面運(yùn)行規(guī)律數(shù)據(jù)，獲取地面示功圖;(2)通過數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換得到含有井下泵特征的泵功圖，利用凸包算法對(duì)泵功圖進(jìn)行平滑處理，提取其特征值，通過求取圖形中最大曲率的方法獲得抽油泵的載荷值;(3)利用壓力梯度與泵的載荷計(jì)算得到

3、油井動(dòng)液面高度，并進(jìn)行數(shù)據(jù)修正，以提高測量準(zhǔn)確度。
　　最后，設(shè)計(jì)了動(dòng)液面系統(tǒng)的優(yōu)化控制器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)抽油機(jī)采油速率的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)。步驟為:(1)根據(jù)壓力梯度關(guān)系和產(chǎn)液模型建立動(dòng)液面切換系統(tǒng)模型;(2)對(duì)動(dòng)液面切換系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析;(3)設(shè)計(jì)動(dòng)液面系統(tǒng)切換控制器;(4)采集油井?dāng)?shù)據(jù)并設(shè)置控制器參數(shù)，對(duì)控制器進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　本文通過對(duì)油井動(dòng)液面高度的測量和控制方法性研究和驗(yàn)證，表明該動(dòng)液面測控方法在油井優(yōu)化運(yùn)行方面可以起到積極