CN111963161B - 确定隐性不正常油井的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种确定隐性不正常油井的方法及装置，属于油田采油技术领域。所述方法包括：基于油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等已知参数，通过油井动液面变化量、油层供液量、抽油泵漏失量以及油井理论日产液量之间的关系公式，来确定油井理论日产液量；进而比较油井理论日产液量和油井实际日产液量，若油井实际日产液量与油井理论日产液量的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，从而能够及时对隐性不正常油井进行检泵作业，减少隐性不正常油井的“带病”生产时间，使油井产量尽快得到恢复，达到提高两次检泵施工之间的总产量的目的，现场300余次油井应用，平均单井年增油216吨。
Description
技术领域
本申请涉及油田采油技术领域，特别涉及一种确定隐性不正常油井的方法及装置。
背景技术
通常油气田开采企业对油井进行检泵施工，是在油井完全不出液的情况下进行的。油井生产常用的举升设备有“抽油机+管式泵”、“抽油机+杆式泵”、“地面驱动井下螺杆泵”、“电潜泵”、“电潜螺杆泵”等，但是油井在生产过程中，往往受油井供液能力、泵和/或油管轻度漏失，产量逐渐下降，致使油井有一段时间带病生产，造成泵效降低和产量损失。我们将带病生产的油井定义为隐性不正常油井。同时，油井产液量还受到动液面或沉没度、油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油黏度等因素的影响。现场上，油井漏失量达到多少进行检泵的合理时机难以判断，技术人员凭经验判断检泵过早或过晚都会影响油井的总产量。
宋增彬发表在《中外能源》2017年第3期上的“泵漏失井合理检泵时机探讨”一文阐述：抽油机井在生产过程中，受泵漏失影响，产量下降，需要进行检泵作业恢复产量，但漏失到何种程度进行检泵比较合理难以判断，主观判断检泵时机过早或过晚都会导致效益下降；根据数理统计学原理，结合具体区块泵漏失后产量数据，回归得出漏失程度与漏失天数呈线性关系，得到漏失后产油递减规律；结合油田计算效益的方法，推导出单井日效益模型，从而应用高等数学算法得出最佳检泵时机计算公式，准确计算最佳检泵时间；将公式图版化，并引入原油价格变量，通过图版快速判断出不同国际油价下的检泵时机；通过计算机模拟的最佳检泵时机与公式计算结果相一致，从理论上对成果本身进行验证；通过将该公式和图版应用于本区块某井的检泵时机判断，相比于漏失初期进行检泵，单井日效益增加630.3元。
高建刚等人发表在《石油机械》2003年第8期上的“有杆泵井最佳带产检泵时机研究与推广应用”一文提出：通过对有杆泵井漏失后停产检泵和带产检泵的产油量和每吨油成本对比，研究了有杆泵井最佳检泵时机；建立了最佳检泵时机函数；利用计算机绘图,得到带产检泵和带产检泵的图版,正常日产量1～10t的有杆泵井是图版的应用重点。2002年1～8月共实施带产检泵51井次,成功50井次,累计增油10294t，每吨原油成本26.68元，减缓自然递减率1.62％。产液单耗大幅度降低，平均产液单耗由16.9kw.h/t降为7.1kw.h/t。
这些技术应用带产检泵图版确定油井检泵时机，但它们仅从经济效益的角度考虑，没有考虑动液面或沉没度、油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油黏度等因素对产液量的影响，在低油价下，仅从经济效益考虑是不够的。
发明内容
本申请实施例提供了一种确定隐性不正常油井的方法及装置，能够判断漏失油井的最佳检泵时机，达到油井长寿运行期(两次检泵施工之间)内总产量最高的目的，同时，有利于油藏减缓自然递减率。所述技术方案如下：
根据本申请实施例的一方面，提供了一种确定隐性不正常油井的方法，所述方法包括：
(一)由以下公式(1)来表示油井动液面变化量：
公式(1)：
其中，ΔH为油井动液面变化量，单位为m；
t表示油井生产时间，单位为d；
Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
D表示油管内直径，单位为m；
d表示抽油杆外直径，单位为m；
π表示圆周率；
表示油井t时间内油层供液量，单位为m3/d；
表示抽油泵t时间内漏失量，单位为m3/d；
表示理论上油井t时间内的产液量，单位为m3/d；
(二)由以下公式(2)来表示油层供液量：
公式(2)：
其中，Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Bi表示第i油层中原油体积系数；
Xi表示第i油层中原油所占的比例，单位为％；
μi表示第i油层中原油粘度，单位为mPa.s；
ric表示第i油层泄油边缘半径，单位为m；
riw表示第i油层井眼半径，单位为m；
ki表示第i油层的有效渗透率，单位为10-3μm2；
e表示自然底数；
α为单位换算系数；
ΔP表示油井井底流压，单位为MPa；
ΔPi～i+1表示相邻两油层间压差，单位为MPa；
hi表示为第i油层有效厚度，单位为m；
i表示油井中的第i油层；
n表示油井中的油层总数；
(三)由以下公式(3)来表示抽油泵漏失量：
公式(3)：
其中，Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
d柱表示抽油泵柱塞直径，单位为m；
δ表示柱塞与泵筒之间的间隙，单位为m；
μ0表示油井中i个油层的混合原油黏度，单位为mPa.s；
ΔP柱表示作用在抽油泵柱塞上的压差，单位为MPa；
ε表示抽油泵柱塞与泵筒的同心距，单位为m；
L表示下泵深度，单位为m；
(四)由以下公式(4)来表示油井理论日产液量：
公式(4)：
其中，Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
S冲程表示抽油机有效冲程，单位为m；
Fmax表示抽油机最大悬点载荷，单位为KN；
Fmin表示抽油机最小悬点载荷，单位为KN；
n冲次表示油井正常生产时抽油机冲次，单位为min-1；
E表示抽油杆弹性模量，单位为2.1×1011Pa；
f杆表示抽油杆横截面积，单位为m2；
L表示下泵深度，单位为m；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
(五)基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3；
(六)获取油井实际日产液量，表示为Q4；
(七)比较油井理论日产液量Q3和油井实际日产液量Q4，若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在一种可选的实现方式中，目标阈值为0.2至0.3之间的任一数值；
所述若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，包括：
若出现Q4≤(0.2～0.3)Q3，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在另一种可选的实现方式中，所述若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，包括：
若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值的持续时长达到时长阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在另一种可选的实现方式中，所述基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3，包括：
将上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)中的Q1、Q2、Q3和ΔH作为未知参数；
获取油管内直径、抽油杆外直径、圆周率、油井中各油层中原油体积系数、油井中各油层中原油粘度、油井中各油层泄油边缘半径、油井中各油层井眼半径、油井中各油层有效渗透率、自然底数、单位换算系数、油井井底流压、油井中相邻两油层间压差、油井中各油层有效厚度、抽油泵柱塞直径、柱塞泵间隙、油井中多个油层的混合原油粘度、作用在抽油泵柱塞上的压差、抽油泵柱塞与泵筒的同心距、下泵深度、抽油机有效冲程、抽油机最大悬点载荷、抽油机最小悬点载荷、油井正常生产时抽油机冲次、抽油杆弹性模量以及抽油杆横截面积，作为已知参数；
将所述已知参数对应代入公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，基于代入所述已知参数的公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，对所述未知参数进行求解，得到油井理论日产液量Q3。
在另一种可选的实现方式中，所述抽油泵漏失量为抽油泵柱塞与泵筒之间的间隙漏失量。
在另一种可选的实现方式中，所述圆周率π取值为3.1415926。
在另一种可选的实现方式中，所述自然底数e取值为2.71828。
根据本申请实施例的另一方面，提供了一种确定隐性不正常油井的装置，所述装置包括：
油井理论日产液量获取模块，用于由以下公式(1)来表示油井动液面变化量：
公式(1)：
其中，ΔH为油井动液面变化量，单位为m；
t表示油井生产时间，单位为d；
Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
D表示油管内直径，单位为m；
d表示抽油杆外直径，单位为m；
π表示圆周率；
表示油井t时间内油层供液量，单位为m3/d；
表示抽油泵t时间内漏失量，单位为m3/d；
表示理论上油井t时间内的产液量，单位为m3/d；
由以下公式(2)来表示油层供液量：
公式(2)：
其中，Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Bi表示第i油层中原油体积系数；
Xi表示第i油层中原油所占的比例，单位为％；
μi表示第i油层中原油粘度，单位为mPa.s；
ric表示第i油层泄油边缘半径，单位为m；
riw表示第i油层井眼半径，单位为m；
ki表示第i油层的有效渗透率，单位为10-3μm2；
e表示自然底数；
α为单位换算系数；
ΔP表示油井井底流压，单位为MPa；
ΔPi～i+1表示相邻两油层间压差，单位为MPa；
hi表示为第i油层有效厚度，单位为m；
i表示油井中的第i油层；
n表示油井中的油层总数；
由以下公式(3)来表示抽油泵漏失量：
公式(3)：
其中，Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
d柱表示抽油泵柱塞直径，单位为m；
δ表示柱塞泵间隙，单位为m；
μ0表示油井中i个油层的混合原油黏度，单位为mPa.s；
ΔP柱表示作用在抽油泵柱塞上的压差，单位为MPa；
ε表示抽油泵柱塞与泵筒的同心距，单位为m；
L表示下泵深度，单位为m；
由以下公式(4)来表示油井理论日产液量：
公式(4)：
其中，Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
S冲程表示抽油机有效冲程，单位为m；
Fmax表示抽油机最大悬点载荷，单位为KN；
Fmin表示抽油机最小悬点载荷，单位为KN；
n冲次表示油井正常生产时抽油机冲次，单位为min-1；
E表示抽油杆弹性模量，单位为2.1×1011Pa；
f杆表示抽油杆横截面积，单位为m2；
L表示下泵深度，单位为m；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3；
油井实际日产液量获取模块，用于获取油井实际日产液量，表示为Q4；
隐性不正常油井确定模块，用于比较油井理论日产液量Q3和油井实际日产液量Q4，若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在一种可选的实现方式中，目标阈值为0.2至0.3之间的任一数值；
所述隐性不正常油井确定模块，用于若出现Q4≤(0.2～0.3)Q3，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在另一种可选的实现方式中，所述隐性不正常油井确定模块，用于若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值的持续时长达到时长阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在另一种可选的实现方式中，所述油井理论日产液量获取模块，用于：
将上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)中的Q1、Q2、Q3和ΔH作为未知参数；
获取油管内直径、抽油杆外直径、圆周率、油井中各油层中原油体积系数、油井中各油层中原油粘度、油井中各油层泄油边缘半径、油井中各油层井眼半径、油井中各油层有效渗透率、自然底数、单位换算系数、油井井底流压、油井中相邻两油层间压差、油井中各油层有效厚度、抽油泵柱塞直径、柱塞泵间隙、油井中多个油层的混合原油粘度、作用在抽油泵柱塞上的压差、抽油泵柱塞与泵筒的同心距、下泵深度、抽油机有效冲程、抽油机最大悬点载荷、抽油机最小悬点载荷、油井正常生产时抽油机冲次、抽油杆弹性模量以及抽油杆横截面积，作为已知参数；
将所述已知参数对应代入公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，基于代入所述已知参数的公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，对所述未知参数进行求解，得到油井理论日产液量Q3。
在另一种可选的实现方式中，所述抽油泵漏失量为抽油泵柱塞与泵筒之间的间隙漏失量。
在另一种可选的实现方式中，所述圆周率π取值为3.1415926。
在另一种可选的实现方式中，所述自然底数e取值为2.71828。
本申请实施例提供的技术方案，基于油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等已知参数，通过油井动液面变化量、油层供液量、抽油泵漏失量以及油井理论日产液量之间的关系公式，来确定油井理论日产液量。充分考虑了动液面、油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等因素对油井日产液量的影响，能够确定出更符合油井实际生产能力的油井理论日产液量。将更符合油井实际生产能力的油井理论日产液量与油井实际日产液量进行比较，在油井实际日产液量小于油井理论日产液量达到一定程度时，将油井确定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，从而能够及时对隐性不正常油井进行检泵作业，减少隐性不正常油井的“带病”生产时间，使油井产量尽快得到恢复，达到提高两次检泵施工之间的总产量的目的，现场300余次油井应用，平均单井年增油216吨。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种确定隐性不正常油井的方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的一种确定隐性不正常油井的装置的框图；
图3是本申请实施例提供的一种计算机设备的框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。
图1是本申请实施例提供的一种确定隐性不正常油井的方法的流程图。在本申请实施例中，以执行主体为计算机设备为例进行说明，参见图1，该实施例包括：
101、计算机设备获取油井理论日产液量。
计算机设备能够基于动液面、油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等因素对油井日产液量影响，来确定油井理论日产液量。可选地，计算机设备基于以下公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，确定油井理论日产液量。
计算机设备由以下公式(1)来表示油井动液面变化量：
公式(1)：
其中，ΔH为油井动液面变化量，单位为m；t表示油井生产时间，单位为d，也即是天；Q1表示油层供液量，单位为m3/d；Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；D表示油管内直径，单位为m；d表示抽油杆外直径，单位为m；π表示圆周率；表示油井t时间内油层供液量，单位为m3/d；/>表示抽油泵t时间内漏失量，单位为m3/d；/>表示理论上油井t时间内的产液量，单位为m3/d。
需要说明的是，抽油泵漏失量Q2为抽油泵柱塞与泵筒之间的间隙漏失量。可选地，t时间为1天，基于1天内的油层供液量以及1天内的抽油泵漏失量，来确定油井理论日产液量。在本申请实施例中，以t时间为1天为例进行说明，t时间可以为任意的时间单位，如10小时、2天、3天或一周等，本申请对t时间的具体取值，不加以限定。
计算机设备由以下公式(2)来表示油层供液量：
公式(2)：
其中，Q1表示油层供液量，单位为m3/d；Bi表示第i油层中原油体积系数；Xi表示第i油层中原油所占的比例，单位为％；μi表示第i油层中原油粘度，单位为mPa.s；ric表示第i油层泄油边缘半径，单位为m；riw表示第i油层井眼半径，单位为m；ki表示第i油层的有效渗透率，单位为10-3μm2；e表示自然底数；α为单位换算系数；ΔP表示油井井底流压，单位为MPa；ΔPi～i+1表示相邻两油层间压差，单位为MPa；hi表示为第i油层有效厚度，单位为m；i表示油井中的第i油层；n表示油井中的油层总数。
需要说明的是，第i油层中原油体积系数为第i油层中原油在地下的体积与原油在地面脱气后的体积之比。依靠天然或人工能量使油井周围一定面积内的原油流入井内，这个含油面积称为油井的泄油面积。泄油面积的边缘到油井中心的距离即为油井的泄油边缘半径。油井为开采石油时用钻机从地面打到油层而成的井，钻机打成的孔眼即为油井的井眼，井眼半径为井眼中心到井眼边缘的距离。有效渗透率也称为相渗透率，第i油层的有效渗透率表示原油在油层岩石中通过能力的大小。油井井底流压是油井生产时的井底压力，表示油从地层流到井底后剩余的压力。油层有效厚度是指储集层中具有工业产油能力的那一部分厚度。
上述原油体积系数，薛海涛等人发表在《地球化学》2003年32卷第6期上的“溶气原油体积系数、密度的预测模型”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述油井的泄油面积，刘鹏超等人发表在《岩性油气藏》2010年22卷第3期上的“利用压力恢复曲线求取油井控制储量的新方法”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述油层泄油边缘半径也称为泄油半径，张晓亮等人发表在《油气地质与采收率》2015年22卷第2期上的“考虑启动压力梯度的弹性采收率计算方法及影响因素”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述井眼半径，王昌学等人发表在《地球物理学报》2013年56卷第4期上的“井环境对阵列感应测井响应的影响分析”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述有效渗透率，黄世军等人发表在《石油勘探与开发》2015年42卷第4期上的“海上普通稠油油藏多层合采层间干扰定量表征与定向井产能预测”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述油井井底流压，杨红斌等人发表在《石油钻探技术》2012年40卷第1期上的“油井合理井底流压综合判定方法”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述油层有效厚度，欧阳健等人发表在《中国石油钻探》2009年第1期上的“测井低对比度油层饱和度评价与分布研究及其应用”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述油井的井眼，李汉周等人发表在《钻采工艺》2009年第32卷第3期上的“抽油井管杆偏磨与井眼轨迹的关系”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念。
(三)计算机设备由以下公式(3)来表示抽油泵漏失量：
公式(3)：
其中，Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；d柱表示抽油泵柱塞直径，单位为m；δ表示柱塞与泵筒之间的间隙，单位为m；μ0表示油井中i个油层混合原油黏度，单位为mPa.s；ΔP柱表示作用在抽油泵柱塞上的压差，单位为MPa；ε表示抽油泵柱塞与泵筒的同心距，单位为m；L表示下泵深度，单位为m。
需要说明的是，抽油泵包括柱塞和泵筒，柱塞在泵筒内，柱塞与泵筒之间存在间隙。混合原油黏度μ0为油井中多个油层的原油的混合原油黏度。作用在抽油泵柱塞上的压差表示柱塞运动至最上端的极限位置所承受的压力与运动至最下端的极限位置所承受的压力之间的差值。柱塞与泵筒的同心距表示以柱塞的中心为基准，泵筒的中心与柱塞的中心之间的距离；或者，柱塞与泵筒的同心距表示以泵筒的中心为基准，柱塞的中心与泵筒的中心之间的距离。下泵深度表示抽油泵的底部与井口之间的距离。
上述柱塞与泵筒之间的间隙，董世民等人发表在《系统仿真学报》2009年第32卷第3期上的“考虑漏失的抽油泵示功图的计算机仿真模型”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述混合原油黏度，谢萍等人发表在《天然气与石油》2012年第32卷第6期上的“风城稠油掺稀流动性变化规律研究”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述抽油泵柱塞上的压差，张积明等人发表在《石油矿场机械》2010年第39卷第7期上的“抽油杆助抽扶正器研制”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述下泵深度，杨志等人发表在《西南石油大学学报》2007年第29卷第5期上的“抽油机井合理下泵深度的优化设计”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念。
(四)计算机设备由以下公式(4)来表示油井理论日产液量：
公式(4)：
其中，Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；S冲程表示抽油机有效冲程，单位为m；Fmax表示抽油机最大悬点载荷，单位为KN；Fmin表示抽油机最小悬点载荷，单位为KN；n冲次表示油井正常生产时抽油机冲次，单位为min-1；E表示抽油杆弹性模量，单位为2.1×1011Pa；f杆表示抽油杆横截面积，单位为m2；L表示下泵深度，单位为m；Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d。
需要说明的是，抽油机有效冲程指抽油机驴头上下往复运动时在光杆上的最大挪移，也即是光杆运行到上死点和下死点之间的距离。光杆用于连接抽油机和抽油杆，起到传递动力的作用。悬点载荷又称为光杆载荷，是抽油机在运转过程中悬点(光杆)所承受的载荷。抽油机冲次表示抽油杆每分钟上下往复运动的次数。抽油杆弹性模量是用于表示抽油杆弹性的物理量，能够用于衡量抽油杆抵抗弹性变形能力大小的尺度。
上述抽油机有效冲程，路懿等人发表在《石油机械》1997年第25卷第4期上的“等强度多级抽油杆参数和有效冲程计算”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述抽油机悬点载荷，朱治国等人发表在《石油石化节能》2018年第8卷第11期上的“抽油机最优悬点载荷利用率的判断方法研究”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述抽油机冲次，郑飞等人发表在《天然气与石油》2012年第30卷第6期上的“抽油机数字化控制技术”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念；
上述抽油杆弹性模量，宋玉杰等人发表在《石油学报》2017年第38卷第4期上的“再制造抽油杆纵向共振模糊可靠性分析”一文中有详细记载，为本领域技术人员所知的概念。
计算机设备基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3。其中，上述公式中的Q1、Q2、Q3和ΔH为未知参数，除Q1、Q2、Q3和ΔH之外的其他参数为已知参数。计算机设备基于上述公式和已知参数，求解得出未知参数的具体数值。相应的，计算机设备基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3的过程包括：计算机设备将上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)中的Q1、Q2、Q3和ΔH作为未知参数；计算机设备获取油管内直径、抽油杆外直径、圆周率、油井中各油层中原油体积系数、油井中各油层中原油粘度、油井中各油层泄油边缘半径、油井中各油层井眼半径、油井中各油层有效渗透率、自然底数、单位换算系数、油井井底流压、油井中相邻两油层间压差、油井中各油层有效厚度、抽油泵柱塞直径、柱塞泵间隙、油井中多个油层的混合原油粘度、作用在抽油泵柱塞上的压差、抽油泵柱塞与泵筒的同心距、下泵深度、抽油机有效冲程、抽油机最大悬点载荷、抽油机最小悬点载荷、油井正常生产时抽油机冲次、抽油杆弹性模量以及抽油杆横截面积，作为已知参数；计算机设备将已知参数对应代入公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，基于代入已知参数的公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，对未知参数进行求解，得到油井理论日产液量Q3。
其中，上述已知参数能够通过查询相关产品手册、实地测量、传感器测量等方式直接得到，或者基于其他能够直接得到的相关参数进行计算而间接得到，本申请对上述已知参数的获取方式和实际数值，不加以限定。
可选地，上述已知参数中的自然底数e的取值为2.71828。上述已知参数中的圆周率π取值为3.1415926。自然底数e的取值以及圆周率π的取值能够依据计算结果所需的精度进行调整，本申请对自然底数e和圆周率π的具体取值，不加以限定。
可选地，计算机设备能够预先获取到传感器传输的或者技术人员输入的已知参数，将获取到的已知参数进行存储，以在计算机设备计算油井理论日产液量时，能够直接获取已存储的已知参数，进行计算，提高计算效率。
102、计算机设备获取油井实际日产液量。
油田生产计量装置会对油井每天实际的产液量进行计量。计算机设备能够从油田生产计量装置中获取油井实际日产液流量。
103、计算机设备比较油井理论日产液量和油井实际日产液量，若油井实际日产液量与油井理论日产液量的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在一种可选的实现方式中，目标阈值为0.2至0.3之间的任一数值，计算机设备比较油井理论日产液量Q3和油井实际日产液量Q4，若Q4≤(0.2～0.3)Q3，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在本申请实施例中，基于油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等已知参数，通过油井动液面变化量、油层供液量、抽油泵漏失量以及油井理论日产液量之间的关系公式，来确定油井理论日产液量。充分考虑了动液面、油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等因素对油井日产液量的影响，能够确定出更符合油井实际生产能力的油井理论日产液量。将更符合油井实际生产能力的油井理论日产液量与油井实际日产液量进行比较，在油井实际日产液量小于油井理论日产液量达到一定程度时，将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，从而能够及时对隐性不正常油井进行检泵作业，减少隐性不正常油井的“带病”生产时间，使油井产量尽快得到恢复，达到提高两次检泵施工之间的总产量的目的，现场300余次油井应用，平均单井年增油216吨。
并且，本申请实施例将更符合油井实际生产能力的油井理论日产液量与油井实际日产液量进行比较，基于比较结果，将油井判定为隐性不正常油井，能够及时进行检泵作业，检泵时机不会过早或过晚，从而实现科学的生产管理，有利于油藏减缓自然递减率。
在另一种可选的实现方式中，计算机设备在油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值的情况持续一段时间之后，才将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。相应的，若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值的持续时长达到时长阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。例如，时长阈值为3天，若油井连续3天出现油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。也即是若油井连续3天出现Q4≤(0.2～0.3)Q3，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
上述技术方案，在油井实际日产液量与油井理论日产液量的比值小于或等于目标阈值的情况持续一定时间之后，才将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，能够减少检泵时机误判或者检泵时机过早的情况，提高确定检泵时机的合理性，从而进一步提高油井产量，减缓油藏自然递减率。
需要说明的一点是，目标阈值还可以依据油井历史表现出的实际泵效，进行调整。其中，泵效为油井实际产液量与油井理论产液量的比值。油井历史表现出的实际泵效与目标阈值呈正相关。例如，若油井历史表现出的实际泵效为0.8，目标阈值可设为0.4；若油井历史表现出的实际泵效为0.6，目标阈值可设为0.2。
上述技术方案，基于油井历史表现出的实际泵效，对用于确定检泵时机的目标阈值进行灵活调整，能够使得检泵时机的确定过程更加符合油井的实际生产情况，进一步提高检泵时机确定的合理性，从而提高油井产量，减缓油藏自然递减率。
需要说明的另一点是，本申请实施例以目标阈值为0.2至0.3之间的任一数值为例进行说明，目标阈值可以根据实际情况设为0到1之间的任一数值，本申请实施例对目标阈值的具体数值不加以限定。
需要说明的另一点是，上述实施例以计算机设备确定出检泵时机为例进行说明。可选地，油井理论日产液量能够通过人工求解得到，油井理论日产液量与油井实际日产液量的比较以及检泵时机的确定也能够通过人工实现，本申请实施例对此不加以限定。
需要说明的另一点是，本申请所涉及的参数的单位是为了保证公式两侧量纲一致而设置的，本申请所涉及的参数的单位也可以是除本申请所示的单位之外的其他单位，在本申请实施例中，对参数的具体单位不加以限定。在实际计算过程中，能够通过相关的换算系数进行单位换算，来使公式两侧量纲一致。例如，mm(毫米)换算为0.001m(米)。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本申请的可选实施例，在此不再一一赘述。
图2是本申请实施例提供的一种确定隐性不正常油井的装置的框图。参见图2，该装置包括：
油井理论日产液量获取模块201，用于由以下公式(1)来表示油井动液面变化量：
公式(1)：
其中，ΔH为油井动液面变化量，单位为m；
t表示油井生产时间，单位为d；
Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
D表示油管内直径，单位为m；
d表示抽油杆外直径，单位为m；
π表示圆周率；
表示油井t时间内油层供液量，单位为m3/d；
表示抽油泵t时间内漏失量，单位为m3/d；
表示理论上油井t时间内的产液量，单位为m3/d；
由以下公式(2)来表示油层供液量：
公式(2)：
其中，Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Bi表示第i油层中原油体积系数；
Xi表示第i油层中原油所占的比例，单位为％；
μi表示第i油层中原油粘度，单位为mPa.s；
ric表示第i油层泄油边缘半径，单位为m；
riw表示第i油层井眼半径，单位为m；
ki表示第i油层的有效渗透率，单位为10-3μm2；
e表示自然底数；
α为单位换算系数；
ΔP表示油井井底流压，单位为MPa；
ΔPi～i+1表示相邻两油层间压差，单位为MPa；
hi表示为第i油层有效厚度，单位为m；
i表示油井中的第i油层；
n表示油井中的油层总数；
由以下公式(3)来表示抽油泵漏失量：
公式(3)：
其中，Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
d柱表示抽油泵柱塞直径，单位为m；
δ表示柱塞泵间隙，单位为m；
μ0表示油井中i个油层的混合原油黏度，单位为mPa.s；
ΔP柱表示作用在抽油泵柱塞上的压差，单位为MPa；
ε表示抽油泵柱塞与泵筒的同心距，单位为m；
L表示下泵深度，单位为m；
由以下公式(4)来表示油井理论日产液量：
公式(4)：
其中，Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
S冲程表示抽油机有效冲程，单位为m；
Fmax表示抽油机最大悬点载荷，单位为KN；
Fmin表示抽油机最小悬点载荷，单位为KN；
n冲次表示油井正常生产时抽油机冲次，单位为min-1；
E表示抽油杆弹性模量，单位为2.1×1011Pa；
f杆表示抽油杆横截面积，单位为m2；
L表示下泵深度，单位为m；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3；
油井实际日产液量获取模块202，用于获取油井实际日产液量，表示为Q4；
隐性不正常油井确定模块203，用于比较油井理论日产液量Q3和油井实际日产液量Q4，若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在一种可选的实现方式中，目标阈值为0.2至0.3之间的任一数值；
隐性不正常油井确定模块203，用于若出现Q4≤(0.2～0.3)Q3，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在另一种可选的实现方式中，隐性不正常油井确定模块203，用于若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值的持续时长达到时长阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
在另一种可选的实现方式中，油井理论日产液量获取模块201，用于：
将上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)中的Q1、Q2、Q3和ΔH作为未知参数；
获取油管内直径、抽油杆外直径、圆周率、油井中各油层中原油体积系数、油井中各油层中原油粘度、油井中各油层泄油边缘半径、油井中各油层井眼半径、油井中各油层有效渗透率、自然底数、单位换算系数、油井井底流压、油井中相邻两油层间压差、油井中各油层有效厚度、抽油泵柱塞直径、柱塞泵间隙、油井中多个油层的混合原油粘度、作用在抽油泵柱塞上的压差、抽油泵柱塞与泵筒的同心距、下泵深度、抽油机有效冲程、抽油机最大悬点载荷、抽油机最小悬点载荷、油井正常生产时抽油机冲次、抽油杆弹性模量以及抽油杆横截面积，作为已知参数；
将已知参数对应代入公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，基于代入已知参数的公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，对未知参数进行求解，得到油井理论日产液量Q3。
在另一种可选的实现方式中，抽油泵漏失量为抽油泵柱塞与泵筒之间的间隙漏失量。
在另一种可选的实现方式中，圆周率π取值为3.1415926。
在另一种可选的实现方式中，自然底数e取值为2.71828。
在本申请实施例中，基于油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等已知参数，通过油井动液面变化量、油层供液量、抽油泵漏失量以及油井理论日产液量之间的关系公式，来确定油井理论日产液量。充分考虑了动液面、油层流压、油层渗透率、下泵深度、原油粘度等因素对油井日产液量的影响，能够确定出更符合油井实际生产能力的油井理论日产液量。将更符合油井实际生产能力的油井理论日产液量与油井实际日产液量进行比较，在油井实际日产液量小于油井理论日产液量达到一定程度时，确定将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，从而能够及时对隐性不正常油井进行检泵作业，减少隐性不正常油井的“带病”生产时间，使油井产量尽快得到恢复，达到提高两次检泵施工之间的总产量的目的，现场300余次油井应用，平均单井年增油216吨。
需要说明的是：上述实施例提供的确定隐性不正常油井的装置在确定隐性不正常油井时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将计算机设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的确定隐性不正常油井的装置与确定隐性不正常油井的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图3是本申请实施例提供的一种计算机设备的框图，可选地，该计算机设备为台式电脑、笔记本电脑、手机、平板电脑或者服务器。该计算机设备300可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(Central Processing Units，CPU)301和一个或一个以上的存储器302，其中，存储器302中存储有至少一条程序代码，至少一条程序代码由处理器301加载并执行以实现上述各个方法实施例提供的确定隐性不正常油井的方法。当然，该计算机设备还可以具有有线或无线网络接口、键盘以及输入输出接口等部件，以便进行输入输出，该服务器还可以包括其他用于实现设备功能的部件，在此不做赘述。
在示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，上述至少一条程序代码可由计算机设备中的处理器执行以完成上述实施例中的确定隐性不正常油井的方法。例如，计算机可读存储介质可以是ROM(Read-Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、CD-ROM(Compact Disc Read-Only Memory，只读光盘)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，上述程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种确定隐性不正常油井的方法，其特征在于，所述方法包括：
(一)由以下公式(1)来表示油井动液面变化量：
公式(1)：
其中，ΔH为油井动液面变化量，单位为m；
t表示油井生产时间，单位为d；
Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
D表示油管内直径，单位为m；
d表示抽油杆外直径，单位为m；
π表示圆周率；
表示油井t时间内油层供液量，单位为m3/d；
表示抽油泵t时间内漏失量，单位为m3/d；
表示理论上油井t时间内的产液量，单位为m3/d；
(二)由以下公式(2)来表示油层供液量：
公式(2)：
其中，Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Bi表示第i油层中原油体积系数；
Xi表示第i油层中原油所占的比例，单位为％；
μi表示第i油层中原油粘度，单位为mPa.s；
ric表示第i油层泄油边缘半径，单位为m；
riw表示第i油层井眼半径，单位为m；
ki表示第i油层的有效渗透率，单位为10-3μm2；
e表示自然底数；
α为单位换算系数；
ΔP表示油井井底流压，单位为MPa；
ΔPi～i+1表示相邻两油层间压差，单位为MPa；
hi表示为第i油层有效厚度，单位为m；
i表示油井中的第i油层；
n表示油井中的油层总数；
(三)由以下公式(3)来表示抽油泵漏失量：
公式(3)：
其中，Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
d柱表示抽油泵柱塞直径，单位为m；
δ表示柱塞与泵筒之间的间隙，单位为m；
μ0表示油井中i个油层的混合原油黏度，单位为mPa.s；
ΔP柱表示作用在抽油泵柱塞上的压差，单位为MPa；
ε表示抽油泵柱塞与泵筒的同心距，单位为m；
L表示下泵深度，单位为m；
(四)由以下公式(4)来表示油井理论日产液量：
公式(4)：
其中，Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
S冲程表示抽油机有效冲程，单位为m；
Fmax表示抽油机最大悬点载荷，单位为KN；
Fmin表示抽油机最小悬点载荷，单位为KN；
n冲次表示油井正常生产时抽油机冲次，单位为min-1；
E表示抽油杆弹性模量，单位为2.1×1011Pa；
f杆表示抽油杆横截面积，单位为m2；
L表示下泵深度，单位为m；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
(五)基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3；
(六)获取油井实际日产液量，表示为Q4；
(七)比较油井理论日产液量Q3和油井实际日产液量Q4，若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目标阈值为0.2至0.3之间的任一数值；
所述若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，包括：
若出现Q4≤(0.2～0.3)Q3，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业，包括：
若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值的持续时长达到时长阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3，包括：
将上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)中的Q1、Q2、Q3和ΔH作为未知参数；
获取油管内直径、抽油杆外直径、圆周率、油井中各油层中原油体积系数、油井中各油层中原油粘度、油井中各油层泄油边缘半径、油井中各油层井眼半径、油井中各油层有效渗透率、自然底数、单位换算系数、油井井底流压、油井中相邻两油层间压差、油井中各油层有效厚度、抽油泵柱塞直径、柱塞泵间隙、油井中多个油层的混合原油粘度、作用在抽油泵柱塞上的压差、抽油泵柱塞与泵筒的同心距、下泵深度、抽油机有效冲程、抽油机最大悬点载荷、抽油机最小悬点载荷、油井正常生产时抽油机冲次、抽油杆弹性模量以及抽油杆横截面积，作为已知参数；
将所述已知参数对应代入公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，基于代入所述已知参数的公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，对所述未知参数进行求解，得到油井理论日产液量Q3。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述抽油泵漏失量为抽油泵柱塞与泵筒之间的间隙漏失量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圆周率π取值为3.1415926。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述自然底数e取值为2.71828。
8.一种确定隐性不正常油井的装置，其特征在于，所述装置包括：
油井理论日产液量获取模块，用于由以下公式(1)来表示油井动液面变化量：
公式(1)：
其中，ΔH为油井动液面变化量，单位为m；
t表示油井生产时间，单位为d；
Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
D表示油管内直径，单位为m；
d表示抽油杆外直径，单位为m；
π表示圆周率；
表示油井t时间内油层供液量，单位为m3/d；
表示抽油泵t时间内漏失量，单位为m3/d；
表示理论上油井t时间内的产液量，单位为m3/d；
由以下公式(2)来表示油层供液量：
公式(2)：
其中，Q1表示油层供液量，单位为m3/d；
Bi表示第i油层中原油体积系数；
Xi表示第i油层中原油所占的比例，单位为％；
μi表示第i油层中原油粘度，单位为mPa.s；
ric表示第i油层泄油边缘半径，单位为m；
riw表示第i油层井眼半径，单位为m；
ki表示第i油层的有效渗透率，单位为10-3μm2；
e表示自然底数；
α为单位换算系数；
ΔP表示油井井底流压，单位为MPa；
ΔPi～i+1表示相邻两油层间压差，单位为MPa；
hi表示为第i油层有效厚度，单位为m；
i表示油井中的第i油层；
n表示油井中的油层总数；
由以下公式(3)来表示抽油泵漏失量：
公式(3)：
其中，Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
d柱表示抽油泵柱塞直径，单位为m；
δ表示柱塞泵间隙，单位为m；
μ0表示油井中i个油层的混合原油黏度，单位为mPa.s；
ΔP柱表示作用在抽油泵柱塞上的压差，单位为MPa；
ε表示抽油泵柱塞与泵筒的同心距，单位为m；
L表示下泵深度，单位为m；
由以下公式(4)来表示油井理论日产液量：
公式(4)：
其中，Q3表示油井理论日产液量，单位为m3/d；
S冲程表示抽油机有效冲程，单位为m；
Fmax表示抽油机最大悬点载荷，单位为KN；
Fmin表示抽油机最小悬点载荷，单位为KN；
n冲次表示油井正常生产时抽油机冲次，单位为min-1；
E表示抽油杆弹性模量，单位为2.1×1011Pa；
f杆表示抽油杆横截面积，单位为m2；
L表示下泵深度，单位为m；
Q2表示抽油泵漏失量，单位为m3/d；
基于上述公式(1)、公式(2)、公式(3)和公式(4)，求解得到油井理论日产液量Q3；
油井实际日产液量获取模块，用于获取油井实际日产液量，表示为Q4；
隐性不正常油井确定模块，用于比较油井理论日产液量Q3和油井实际日产液量Q4，若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，目标阈值为0.2至0.3之间的任一数值；
所述隐性不正常油井确定模块，用于若出现Q4≤(0.2～0.3)Q3，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述隐性不正常油井确定模块，用于若油井实际日产液量Q4与油井理论日产液量Q3的比值小于或等于目标阈值的持续时长达到时长阈值，则将油井判定为隐性不正常油井，需要进行检泵作业。
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