一种应用抽油井示功图求取被举升液体视在粘度的方法技术

本发明专利技术公开了一种应用抽油井示功图求取被举升液体视在粘度的方法，先根据公式P

【技术实现步骤摘要】
一种应用抽油井示功图求取被举升液体视在粘度的方法


[0001]本专利技术涉及石油工程
，具体为一种应用抽油井示功图求取被举升液体视在粘度的方法。

技术介绍

[0002]被举升液体视在粘度是实现本技术专利技术人郑海金2003年获得的美国专利技术专利“一种有杆泵机械采油系统及方法”(US 6640896B1)的重要参数之一，专利“一种有杆泵机械采油系统及方法”与国际通用的API设计方法及其它设计方法相比，在保证产液量相同的前提下，既能够大幅度提高机采系统效率，降低能耗成本(35％)；又能够大幅度延长油井检泵周期，降低检泵作业成本(46％)；并因减少井下作业占井时间而增产原油，具有较高经济及社会价值。
[0003]影响被举升液体粘度的因素很多，被举升液体在举升过程中压力、体积、温度都在不断发生变化，导致被举升液体粘度的获取难度较大。
[0004]被举升液体的流体相态及传热方式复杂多变，其和地层交换热量有热辐射、热传导及热对流这三种传热方式，动液面以下一般有热辐射、热传导两种主要传热方式，动液面以上因油套环形空间介质是气体，其传热方式主要有热辐射、热传导、热对流三种。被举升液体从井底举升到井口的过程中，井筒压力自下而上不断减小，导致溶解气不断从被举升液体中析出，气体析出是一个吸热的过程，温度降低粘度会随之升高；井筒周围地层温度自下而上不断降低，温度梯度大约在每百米3℃左右，这导致被举升液体温度自下而上不断降低，粘度随温度下降不断升高，而且因油套环形空间的介质变化导致热损失也在发生变化，温度降低又导致蜡析出，蜡析出又是一个放热过程，缓解了粘度上升。这诸多因素影响导致被举升液体视在粘度量化难度很大。
[0005]目前被举升液体粘度的主要获取途径有三种：
[0006]1、实验室测定：需通过取样、加热、脱水、脱气等一系列繁琐的步骤才能获得结果，且实验室测定条件单一，难以模拟现场真实情况；
[0007]2、应用已有的参数相关图版或经验公式计算，主要有Standing方法、Beggs
‑
Robinson方法及Glaso方法，此类方法准确性较低，且其计算的仅是一个油藏的粘度，无法精确计算某口油井的被举升液体在举升过程中的视在粘度；
[0008]3、利用专利“一种有杆泵机械采油系统及方法”(US 6640896B1)中的输入功率计算理论及实测输入功率反算粘度，该方法准确性较高，但需测试油井输入功率，额外增加了测试成本，不能快速、简便的计算出粘度。
[0009]无论实验室测定、经验公式计算或是利用输入功率计算理论及实测输入功率反算，都需要满足一定条件，不存在一种简易的方法求取被举升液体视在粘度。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种应用抽油井示功图求取被举升液体视在粘度的方法，能
够快捷、简易、及时求取被举升液体视在粘度。
[0011]实现上述目的的技术方案是：一种应用抽油井示功图求取被举升液体视在粘度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0012]S1、根据公式1计算出粘滞损失功率P
r
：
[0013]P
r
＝(F
max
‑
F
上静
)
×
S
×
n
×
1.15
‑
P
k
+P
膨
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0014]S2、将粘滞损失功率P
r
的计算结果代入公式2，求出Σμ
i
L
i
；
[0015][0016]S3、将Σμ
i
L
i
的计算结果代入下列公式，
[0017]Σμ
i
L
i
＝K1μ0(T
油层
‑
T
析
)+K2μ0Q
油
(T
析
‑
T
口
)+K3μ0(
‑
f
w2
+1.2f
w
)+C
ꢀꢀꢀ
(3)
[0018]求出
[0019]公式1
‑
3中，P
r
为泵筒以上油管液体因与油管、油杆发生磨擦而产生的粘滞损失功率，单位：W；F
max
为示功图最大载荷，单位：N；F
上静
为示功图上冲程静载荷，单位：N；S为冲程，单位：m；n为冲次，单位：次/s；P
k
为在抽油杆往复运动过程中，抽油杆因与油管发生磨擦和活塞与泵筒间发生摩擦而产生的滑动损失功率，单位：W；P
膨
为原油在泵固定阀以上油管中脱气所引起的膨胀功率，单位：W；
[0020]m为油管内径和油杆直径比；μ
i
为原油在举升过程中，第i段油管中的原油粘度，单位：mPa
·
s；L
i
为第i段油管长度，单位：m；Σμ
i
L
i
反映油管中液体粘度随深度变化对粘滞损失功率的影响；
[0021]μ0为被举升液体视在粘度，单位：mPa
·
s；T
油层
为油层温度，单位：℃；T
析
为原油析蜡温度，单位：℃；T
口
为原油井口温度，单位：℃；Q
油
为日产油量，单位：m3/d；f
w
为含水率，单位：％；K1、K2、K3为实测系数；C为实测常数。
[0022]进一步地，按下列公式计算出滑动损失功率P
k
：
[0023]P
k
＝2f
k
·
q
杆
·
L
水平
·
S
·
n
[0024]其中f
k
为杆与管的摩擦系数，f
k
＝0.05～0.18；q
杆
为单位长度杆柱重量，单位：N/m；L
水平
为抽油杆在斜井段的水平投影长度，单位：m；S为冲程，单位：m；n为冲次，单位：次/s。
[0025]进一步地，根据下列公式确定溶解气膨胀功率P
膨
：
[0026]①
当P
沉
≥P
b
>P
井口
时，
[0027]②
当P
沉
≥P
b
且P
井口
≥P
b
时，P
膨
＝0；
[0028]③
当P
井口
<P
沉
<P
b
时，
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用抽油井示功图求取被举升液体视在粘度的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据公式1计算出粘滞损失功率P
r
：P
r
＝(F
max
‑
F
上静
)
×
S
×
n
×
1.15
‑
P
k
+P
膨
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)S2、将粘滞损失功率P
r
的计算结果代入公式2，求出Σμ
i
L
i
；S3、将Σμ
i
L
i
的计算结果代入公式3，Σμ
i
L
i
＝K1μ0(T
油层
‑
T
析
)+K2μ0Q
油
(T
析
‑
T
口
)+K3μ0(
‑
f
w2
+1.2f
w
)+C (3)求出公式1
‑
3中，P
r
为泵筒以上油管液体因与油管、油杆发生磨擦而产生的粘滞损失功率，单位：W；F
max
为示功图最大载荷，单位：N；F
上静
为示功图上冲程静载荷，单位：N；S为冲程，单位：m；n为冲次，单位：次/s；P
k
为在抽油杆往复运动过程中，抽油杆因与油管发生磨擦和活塞与泵筒间发生摩擦而产生的滑动损失功率，单位：W；P
膨
为原油在泵固定阀以上油管中脱气所引起的膨胀功率，单位：W；m为油管内径和油杆直径比；μ
i
为原油在举升过程中，第i段油管中的原油粘度，单位：mPa
·
s；L
i
为第i段油管长度，单位：m；Σμ
i
L
i
反映油管中液体粘度随深度变化对粘滞损失功率的影响；μ0为被举升液体视在粘度，单位：mPa
·
s；T
油层
为油层温度，单位：℃；T
析
为原油析蜡温度，单位：℃；T...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海金，徐菁，刘从领，邓吉彬，陈晨，朱斌，姚洁，
申请(专利权)人：扬州江苏油田瑞达石油工程技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：