一种改进的功图量油技术的研究与应用

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。一种改进的功图量油技术的研究与应用　　摘要：功图量油技术主要通过示功图来实现对油井产液量的自动测量。针对目前量油技术的一些不足，提出一些改进，通过梯度法对原始功图载荷位移数据进行计算，确定功图的拐点，再通过同心椭圆逼近示功图的方法来筛选出油井的凡尔开闭点，进而得到油井泵的有效冲程来计算油井的产量。本文所研究的功图量油技术在手持android终端量油系统得到了实现，并且

2、在实际应用中得到了验证，目前在江苏油田得到了广泛应用。　　关键词：梯度；冲程；功图；产液量　　中图分类号：TE933文献标识码：A　　1引言　　传统的油井计量主要通过大罐量油、计量站量油、井口称重量油等方式，这些计量方式不仅误差大，而且需要消耗极大的人力物力。功图量油技术是一种变人工量油为自动求产的方法，与传统的计量方式相比简化了计量流程、集输流程，提高了油田的实时生产效率，对逐步实现石油开采的自动化、信息化、智能化具有重要意义。本文对现有功图量油技术进行了改进，并在Android手持终端量油系统中得到了实现，目前已在江苏油田得到了广泛应用。

3、　　2功图量油的基本原理　　功图数据来源为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　示功图数据是功图法的基础，功图量油技术就是利用自动化技术测量得到载荷随位移变化的二维关系曲线，在此基础上通过计算机智能算法来求出油井产液量。

4、功图数据的采集主要是通过安装在油井抽油杆上的示功仪来完成的，示功仪将载荷传感器和加速度传感器集成在一个系统，示功仪通过主控芯片，控制着加速度传感器和载荷传感器对抽油机的载荷和加速度进行采集，采集的加速度和载荷信号经过数据处理以后再次输入到主控芯片，以后存入存储器中。　　产液量的计算　　抽油机井的功图量油产液量是指抽油杆运行有效冲程的长度所汲取的液量。在正常工矿条件下，抽油机井的单日油产液量计算表达为：　　式中：V为功图一天的理论产液量；D为抽油泵的直径，单位为mm；N为抽油机的冲次，单位为次/min；Seff“为抽油泵有效冲程长度，单位为m。

5、　　由以上分析可知，计算产液量的关键是柱塞有效冲程的确定。　　3改进的功图量油技术研究为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　本文采用有效冲程法计算产液量。先通过地面自动化设备采集地面示功图，然后通过建立油井有杆泵抽油系

6、统的力学数学模型将示功图转化为油井的泵功图，进而对原始泵功图数据点的梯度值进行计算，确定出功图的拐点，再通过同心圆或者椭圆逼近的方式来筛选出泵功图中油井的凡尔开闭点，从而得到油井柱塞的有效冲程，计算油井的产液量。改进的功图量油技术原理图如图1所示。　　数据预处理及归一化　　对于载荷和位移数据，由于油井功图数据的精度和量纲是不一致的，而且在以后的逼近获取油井凡尔开闭点的计算中必须在量纲一致的坐标系下计算，否则会导致凡尔开闭点的错误，所以在计算拐点之前，需要先将载荷和位移数据进行预处理，预处理的任务就是把原始示功图归一化，即因次化。　　由于功图数

7、据是一个未排列的序列，先将功图数据从上死点开始进行排序。采集的载荷和位移数据分别包括216个离散值的点。假设位移数据记为：　　S0={s1，s2，s3…si-1，si…sn}　　其中n=216，Si是位移最大值，由于上死点是位移最大值的点，所以位移数据排序后变成：　　S={si…sn，s1，s2，s3…si-1}　　这样所有位移数据就排列为从上死点开始经过一个周期又回到上死点的数据。由于载荷数据需要和位移数据相对应，在确定了位移最大值之后，相应的该位移点在该序列的序号也就确定了，假设位移最大值Si所对应的序号值为j，设原始的载荷数据为：为了充

8、分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生