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SYT 7492-2020 抽油机井示功图法产液量计算技术规范.pdf简介：

"SYT 7492-2020 抽油机井示功图法产液量计算技术规范.pdf" 是一份由中国石油天然气行业标准制定的文档，它的全称可能是"抽油机井示功图法产液量计算技术规程"。这份规范主要针对石油和天然气行业中抽油机井的运行维护和性能评估，特别是关于通过示功图这一技术方法来计算产液量（即油井的原油产量）的技术要求和标准。

在该规范中，详细规定了示功图的采集、处理、分析方法，以及如何通过示功图的特征来准确计算出抽油机井的产液量。此外，还包括了对测量设备的要求、数据处理流程、误差控制以及如何根据示功图分析井下状况（如泵效、抽汲参数等）等内容。这份标准对于优化抽油机井的运行管理和提高生产效率具有重要的指导作用。

SYT 7492-2020 抽油机井示功图法产液量计算技术规范.pdf部分内容预览：

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1.1在一个冲程周期内等时间间隔测取数据组点数，应不少于144个点：载荷、位移传感器精度应 低于0.5%FS，冲次偏差应不大于1%（见SY/T5166一2007中的3.2.1、3.2.2）。 1.2载荷与位移应同步采集，间隔应小于25ms。 .1.3根据油井产液量和出液规律，确定每一口油井采集地面示功图数据的频次： a）液量小于5m/d的井，宜每10min采集一次地面示功图，一天有效地面示功图数量应不少于110张。 b）液量5m/d～10m/d的井，宜每30min采集一次地面示功图，一天有效地面示功图数量应不 少于44张。 c）液量大于10m/d的井，宜每60min采集一次地面示功图，一天有效地面示功图数量应不少于22张。

4.1.1在一个冲程周期内等时间间隔测取数据组点数，应不少于144个点；载荷、位移传感器精度应

低于0.5%FS，冲次偏差应不大于1%（见SY/T5166—2007中的3.2.1、3.2.2)。 1.2载荷与位移应同步采集，间隔应小于25mS。 1.3根据油井产液量和出液规律，确定每一口油井采集地面示功图数据的频次： a）液量小于5m/d的井，宜每10min采集一次地面示功图，一天有效地面示功图数量应不少于110张。 b）液量5m3/d～10m/d的井，宜每30min采集一次地面示功图，一天有效地面示功图数量应不 少于44张。 c）液量大于10m/d的井，宜每60min采集一次地面示功图，一天有效地面示功图数量应不少于22张。

4.2.1宜采用有效冲程法DB11∕T 301-2017 燃气室内工程设计施工验收技术规范，但不限于此法。 4.2.2宜采用波动方程或MSD将地面示功图转化为泵示功图，参见附录A。 4.2.3宜综合采用泵阀启闭判断、多边形逼近和矢量特征法确定泵示功图有效冲程。 4.2.4宜采用时间加权平均法计算平均且产液量

4.3计算日产液量误差范围

收量5m/d~0md，异误差不六15% 产液量大于10m/d，计算误差不大于10%，计算见公式（1）

一计算误差； Q计一计算日产液量，单位为立方米每天（m"/d） Q标—标定日产液量，单位为立方米每天（m/d)。

4.4.1数据录取内容参见附录B

4.1数据录取内容参见附录B。 4.2数据发生变化应在24h内进行更新。 4.3油井动态测试及化验后，应在2d内更新油井动态数据，主要包括动液面、含水、油压、套压等 4.4油井修井作业应在完井生产5d内进行基础数据的更新

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附录A （资料性附录） 抽油机井示功图法计算产液量方法

抽油机井示功图法计算产液量是依据有杆泵工作状态与油井产液量变化关系，在一定的边界条件 和初始条件下，通过采集地面示功图，利用有杆泵抽油系统的力学、数学求解出泵示功图，对泵 示功图进行分析，确定泵的有效冲程，进而计算出地面有效排量（如图A.1所示）。

A.1抽油机井示功图法计算产液量流程示意图

地面示功图转化为泵示功图可用Gibbs提出的带黏滞阻尼的波动方程【见公式（A.1）】描述：

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.ou(x,t) at? ax2 at

2 =1 U(t) =. 2 r= ≤t≤T

立移变化的傅氏系数由实测D（t）和U(t）曲线数

g, =2D(p)cos n=0,1,... k p=i T.=D(p)sin(3 2n元 (n=l,，n) 2,U(p)cos (n=0,l,..，n) Kn 2U(p)sin 2n元 (n=l,..,n)

氏中： 一傅氏级数所取的项数（可取10）； 曲柄角速度，单位为弧度每秒（rad/s）； 一时间，单位为秒（s）； T 抽吸周期，单位为秒（s）； k一—2元周期内等分的份数（不少于144）； P一从0到k各点序号。 以公式（A.2）和公式（A.3）为边界条件，用分离变量法求解方程【见公式（A.1)】，可得抽油 汗任意深度x断面的位移随时间的变化U（x，t)，见公式（A.4）：

一傅氏级数所取的项数（可取10）； 曲柄角速度，单位为弧度每秒（rad/s） 时间，单位为秒（s）； 7 抽吸周期，单位为秒（s）； k——2元周期内等分的份数（不少于144）； p—从0到k各点序号。 以公式（A.2）和公式（A.3）为边界条件， 于任意深度x断面的位移随时间的变化U（x，t)

U(x, t) = 2EA. 2

根据胡克定律，抽油杆柱任意深度x断面上的动载荷随时间的变化F（x，t）为【见公式（A.5） 公式（A.6)]：

F(X, t) = EA U(X,D) ax

式（A.5）和公式（A.6）中的函数和系数如下

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F(x, t) = 0o aP,(x) cosnot + ax sinnot

E 钢杆弹性模量，单位为帕斯卡（Pa）； A 抽油杆的截面积，单位为平方米（m²）； 曲柄的角速度，单位为弧度每秒（rad/s）； Dr，D一抽油杆直径、油管内径，单位为毫米（mm） 液体动力黏度，单位为帕斯卡秒（Pa·s）； P 抽油杆密度，单位为千克每立方米（kg/m²）

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L一一抽油杆柱长度，单位为米（m）。 以上公式只适用于单级抽油杆体，在实际计算时应附加接箍引起的阻尼。 在t时间，x断面上的总载荷等于动载荷F（x，t）加x断面以下的抽油杆柱在并液中的重力。 对于多级杆柱，根据杆柱上载荷的连续性原理，第二级杆柱顶部载荷和位移的傅氏系数与第一级 顶部（地面）的系数的关系为：

式中： L第一级杆柱长度，单位为米(m)。

002=00；0n2=EA.O,；Tn2=EA,P n2 EA

型包括抽油杆柱质量（Mass） 簧（Spring）一阻尼（Damping MSD连续

A.2.2.2MSD单元

将抽油杆柱离散化，分为m个单元（m趋近于无穷大且最长单元的长度趋近于0时，最后的解 答趋近于问题的精确解），然后对每个单元作如下的等效处理：去掉单元的弯曲刚度（弯曲刚度所引 起井身各处的杆管侧压力N,单独考虑），将单元的质量分配到单元下端结点，形成一些集中质量m， 可各个集中质量之间用拉压刚度为k：的弹簧代替，杆管侧压力N就作用在集中质量m；上，把杆液之 的黏性摩阻等效成阻尼系数为C，的阻尼器。由于弹簧没有质量，所以它两端的作用力相同，而集中 质量可认为是一个质点，所以它两端的位移可看作是相同的。 如图A.2所示，抽油杆柱的离散化方程为公式（A.8）

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A.2.2.3MSD求解方法

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一位移（m）；t一时间（s）9一杆管间分布侧压力（N/m)，F一杆柱所受载荷（N）g一重力加速度（m/s"） 图A.3抽油杆柱MSD连续

图A.3抽油杆柱MSD连续

抽油杆柱材料的密度，单位为千克每立方米（kg/m）； E一一抽油杆柱材料的弹性模量，单位为帕斯卡（Pa）； 井液的动力黏度，单位为帕斯卡秒（Pa·s）； A一抽油杆柱的横截面面积，单位为平方米（m²）； C 和杆管环形空间横截面形状尺寸有关的系数； 一 一井斜角，单位为弧度（rad）； 瓜一杆管间库仑动摩擦系数； q一一杆管间分布侧压力，单位为牛每米（N/m）； 一抽油杆柱的单位长度杆重（质量），单位为千克每米（kg/m）。 抽油杆柱的运动是有阻尼的强迫振动，运动微分方程的解由两部分组成：自由振动和强迫振动 前者由于阻尼的存在，会很快衰减消失，后者由于外部激扰的周期作用，会一直存在，为问题的稳 态解。 抽油杆柱的上部边界条件为【见公式（A.12)】

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A.3.1泵阀启闭判断法

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则P点的曲率计算见公式（A.14）：

弧长△I的近似计算见公式（A.16）：

图A.10离散点曲率计算示意图

《电工电子设备机械结构环境防护设计指南 GB/T31842-2015》Al,= P.,P. + P.P+ PP. + P.P.?

则点P处的曲率变化量SK,根据P、Pi+I两点的曲率K、KI由公式（A.17）计算：

泵示功图曲线是通过数值方法计算得到的，曲线中含有复杂的频率成分。在实际计算中，为了 降低或消除其引起的曲率变化量的波动，一般采用相邻5点取平均值的方法计算中间点的曲率变化量 5K/，以提高计算精度，见公式（A.18）：

在泵示功图的高载荷段找出曲率变化最大 个尖峰点，位移小者为固定阀开后点，反之为 闵关闭点；在低载荷段找出曲率变化最大的两个点， 位移小者为游动阀关闭点GB 50434-2008 开发建设项目水土流失防治标准(附条文说明)，反之为游动阀开 ，分别计算固定阀启闭点的位置差和游动阀启闭 点的位置差，则有效冲程为其中较小者。

A.3.2多边形逼近和矢量特征法

采用多边形逼近法对泵示功图进行预处理，再采用特征矢量法进行故障识别，充分考虑其他影响 因素判断泵有效冲程，然后根据判断的有效冲程计算产液量。具体步骤如下： a）泵示功图多边形逼近：由于计算得到的泵示功图数据点很多，而泵示功图的几何特征仅仅集 中在某些点上，其他点对泵示功图的几何特征影响不大，因此采用多边形逼近法对泵示功图 数据点进行预处理，过滤掉某些对泵示功图的几何特征影响不大的数据点 b）矢量特征法：将处理过的泵示功图标准化（无因次化），再用一系列连续的矢量把它描述出