功图计量系统常见故障解析

【摘要】功图计量系统是在分析油井示功图基础上开发的一种智能分析、自动计算产液量的新技术体系，较传统计量方式有精度高、方便快捷、智能分析和预警、低成本与易推广的优点。该系统在实际运行过程中易发生若干常见故障，本文深入剖析常见故障的原因，并提出解决方案，以便使该系统更大程度的发挥其功用。

【关键词】示功图 预警 故障

1 前言

油井传统计量方式有双容积、翻斗流量计、活动单量车、多相流量计等，它们的优点是计量准确，缺点是必须配套足够的相应设备或车辆，且只能对单井或单井组进行计量，数据需人工记录，成本较大，进度较慢。未来油井计量发展方向是小型化、仪表化、自动化、高精度，建设方面要求低投资、简化流程，管理方面要求可连续、实时、自动计量。功图计量系统是一种新型油井计量技术，它具有多井同时计量、实时分析、智能诊断、分级预警、WEB数据共享等功能。

2 功图计量系统工作原理

系统的工作原理是根据泵功图计算油井理论产液量，如下式：

Q1=S柱塞・Se1・r1・1440・T1/1440 （式1）Qn=S柱塞・Sen・rn・1440・Tn/1440 （式2）Q理论=（Q1+Q2+Q3+ ┄ Qn）/1440 （式3）产液从泵筒举升到地面以后因为压力、温度变化会产生体积变化，必须考虑原油体积系数Β0（无因次），再充分考虑到泵的充满系数和泵、油管的漏失率，可确定一个某时段的修正系数β（百分数），即有

Q = Q理论・β/Β0 （式4）令Κ=β/Β0，则有

Q = Q理论・Κ （式5）S柱塞 ――抽油泵柱塞面积，m2；

Sen ――Tn时刻悬点冲程长度，m；rn ―――Tn时刻抽油机冲次，r/min；

Qn ――Tn时间段内计算产液量，m3；Q理论――全天计算理论产液量，m3；Q ――全天计算产液量，m3；

Κ ――单井调整因数，无因次；

即系统计算时为了保证计算准确，必须设定单井调整因数和保证采集功图点数足够。

3 常见故障剖析

油井功图计量系统的常见故障有无功图、错误功图、功图与油井不对应、计算不准确、无法计算等。

3.1 无功图

无功图主要表现为本地客户端、WEB用户无功图。

本地客户端无功图可能的原因有：

（1）油井停产；

（2）载荷、角位移传感器全部坏、油污污染或断电、线断或虚接；

（3）RTU坏，或RTU驱动程序与客户端功图计量软件驱动协议不符；

（4）井场交换机与网桥、RTU网线虚接或断开；

（5）网桥、光缆、光纤收发器坏，或无线传输设备带宽不能满足需求；

（6）同一井组中各单井IP不一致，导致只有部分油井功图能上传。3.2 错误功图

错误功图的主要表现为图形漂移、异常功图、单维功图、无效功图等。

漂移功图可能的原因有：

（1）角位移传感器安装位置有偏差、震动或松动；

（2）载荷传感器、角位移传感器精度低；

（3）载荷、角位移传感器采集的不是同一时刻数据；

（4）载荷传感器、角位移传感器的输入电流未处标准状态，电流小则图形右移或上移，电流大则反之。3.3 功图与油井不对应

主要表现为A井显示的是B井的功图，或者几口井显示同一功图，可能的原因有各油井与相应的节点号未做到一一对应；有时表现为油井正常工作，客户端运行软件中显示停电或无功图，可能的原因是系统在客户端数据库读取路径、命名格式有误，或电参模块中电机运行状态启停设置颠倒。

3.4 计算不准确

主要表现为计算数据与单量数据相差太大，可能的原因有：

（1）因通讯、设备本身问题或严重供液不足造成的功图采集点数过少；

（2）冲程初始化设置不合理；（3）采集的功图为错误功图；（4）后台基础数据未更新、错误或缺失；

（5）单井调整因数设置不合理；

（6）软件系统本身局限性，比如连喷带抽、井筒上部漏失等。3.5 无法计算

主要表现为无功图、有功图无计算数据，可能的原因有无功图、基础数据缺失或不准确、错误功图和软件系统自身局限性，比如系统提示油管杆总长相差大于30m、无效功图、非直井无井身数据、抽油机不能达到给定冲程或其他尺寸不合适、抽油杆柱总长应小于等于油管柱总长、泵挂应在动液面之下等，软件系统自身局限性比如动液面输入0，分析结果自然为连抽带喷，无数值，动液面值大于泵挂深度即不计算，结果为0。