技術領域

本申請涉及到油田的采油技術領域，具體涉及到油田抽油機井液面位置測量技術領域。

背景技術

多年以來，油田抽油機井測量環空動液面，普遍采用聲波液面測試儀實現動液面測量，測量動液面過程中：環套之間含氣量少、或結蠟影響、或氣體上部懸浮硬蓋(死油面)、泡沫段影響、或斜井等因素影響，抽油機井環空動液面很難測準，或測不到動液面；運行中抽油機井工況診斷多數采用載荷與位移地面示功圖儀實現，用測完數據回放曲線圖形進行判斷工況類型，目前采用抽油桿受力后形變量來計算，很難確定示功圖受力零位點位置。傳統方法很難實現現場在線連續自動化定量測量；抽油機井環空動液面測量及工況診斷，需要采用多種儀器，需要人機配合，并且輔助上位機回放圖形對比方可完成。

發明內容

本發明提供了一種能夠在油井工作過程中現場實時檢測的一種用載荷力測量抽油機井環空動液面及工況診斷方法。

本發明所述的一種用載荷力測量抽油機井環空動液面的方法的過程為：

在抽油機正常工作過程中高速實時采集抽油機井的井口懸點載荷力，數據采集速度大于或等于20次/秒，并確定抽油機曲柄運行至對應抽油機上死點的時刻以及下死點的時刻；

步驟一、在需要測量工況參數的時候，首先進行系數修正：

對抽油機井進行調參，具體為控制抽油機井的沖次由正常運行的N轉換到調參之后的N₁，N₁≠N并持續運行時間T，然后再次恢復到正常運行的沖次N；所述時間T為2-5分鐘；

通過實時采集的數據，對調參之前的連續多個沖次的上沖程的井口懸點載荷力數據和下沖程的井口懸點載荷力數據進行相減疊加處理，獲得上下沖程井口懸點載荷力數據P_1上下，

通過實時采集的數據，對調參之后的前1-2分鐘內的連續多個沖次的上沖程的井口懸點載荷力數據和下沖程的井口懸點載荷力數據進行相減疊加處理，獲得上下沖程井口懸點載荷力數據P_2上下；

根據上述獲得的P_1上下和P_2上下獲得系數K₁，

當N₁<N時，系數K₁＝P_1上下-NP_2上下/N₁；

當N₁>N時，K₁＝P_2上下-N₁P_1上下/N；

通過實時采集的數據，對調參之后的最后1分鐘內的連續多個沖次的上沖程的井口懸點載荷力數據和下沖程的井口懸點載荷力數據進行相減疊加處理，獲得上下沖程井口懸點載荷力數據P_3上下；

通過實時采集的數據，對恢復正常運行之后的連續多個沖次的上沖程的井口懸點載荷力數據和下沖程的井口懸點載荷力數據進行相減疊加處理，獲得上下沖程井口懸點載荷力數據P_4上下；

根據上述獲得的P_3上下和P_4上下獲得系數K₂；

當N₁<N時，則有：K₂＝P_4上下-NP_3上下/N₁，

當N₁>N時，則有：K₂＝P_3上下-N₁P_4上下/N；

進而獲得環空動液面修正系數K＝(K₁+K₂)/2；

然后，采用上述修正系數K對求取環空動液面的數學模型進行修正，

步驟二、根據正常運行狀態下測量獲得的連續多個沖次的上沖程的井口懸點載荷力數據和下沖程的井口懸點載荷力數據相減疊加處理，獲得上下沖程井口懸點載荷力數據P_上下，根據P_上下以及修正后的數學模型獲得環空動液面HY。

環空動液面HY的單位是米，表示抽油機井在生產過程中，油井產出液的環空液面距離地面的距離。