基于動液面的油井優(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重制約油田的發(fā)展。油井生產(chǎn)的人工調節(jié)與非優(yōu)化運行是油田油井運行的普遍狀態(tài)。特別是，在世界經(jīng)濟不景氣、低油價的背景下更加速了對國內老油田的沖擊。因此國內油田急需對采油過程進行精細化管理，優(yōu)化采油控制環(huán)節(jié)，從而提高油田經(jīng)濟效益。本文針對大多數(shù)油田采用的有桿泵采油系統(tǒng)，基于油井動液面的優(yōu)化控制，進行了動液面的測量和控制方法研究。
　　首先，研究了合理動

2、液面對油井優(yōu)化運行的意義，并分別對有桿泵采油系統(tǒng)的地面和井下部分運行規(guī)律進行了分析。
　　其次，利用數(shù)字化油井測控平臺，基于示功圖法對油井動液面高度進行了測量，并實現(xiàn)了現(xiàn)場驗證。實現(xiàn)方法是:(1)利用傳感器采集到的油井地面運行規(guī)律數(shù)據(jù)，獲取地面示功圖;(2)通過數(shù)據(jù)模型轉換得到含有井下泵特征的泵功圖，利用凸包算法對泵功圖進行平滑處理，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算得到

3、油井動液面高度，并進行數(shù)據(jù)修正，以提高測量準確度。
　　最后，設計了動液面系統(tǒng)的優(yōu)化控制器，以實現(xiàn)對抽油機采油速率的實時調節(jié)。步驟為:(1)根據(jù)壓力梯度關系和產(chǎn)液模型建立動液面切換系統(tǒng)模型;(2)對動液面切換系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析;(3)設計動液面系統(tǒng)切換控制器;(4)采集油井數(shù)據(jù)并設置控制器參數(shù)，對控制器進行仿真驗證。
　　本文通過對油井動液面高度的測量和控制方法性研究和驗證，表明該動液面測控方法在油井優(yōu)化運行方面可以起到積極