（1）负荷传感器发生损坏及漂移 由于受外界环境影响，传感器一直处于工作状态，加之负荷传感
器易发生损坏及漂移，造成采集功图失真，影响计量精度。
1）负荷传感器载荷值偏小 路38-26，该油井从投入运行后1个月发生漂移，油井泵径φ 38mm，
通信信号的有杆泵计量仪器，可在监测的同时利用功图进行简
单的计算产量，但并未大规模应用。国内油田如大庆、吉林油 田早期也试验过采用功图面积法和液面法相结合计算油井产量， 并进行现场应用试验，但存在液面测不准等因素影响，导致计 量误差大，未大面积推广。
一、概述
在理论研究的基础上，通过建立深井泵工作状态与油井液 量关系的力学与数学模型，采用矢量特征法对泵功图进行分析
误差分析
系统误差 随机误差
累积误差 人为因素 产液波动
四、基本算法
对于地面功图偏移的预修正
1、冲程误差的修正——标准示功仪的测试修正和标准冲程的直接
修正。
2、载荷漂移的修正——定期标定结合现场标准传感器的同步测试 标定。 3、地面示功形状误差的修正——标准示功仪的定期测试标定，软 件扭转系数法修正。
四、基本算法
产出液体积系数修正
体积系数
Q
1 QBo B o
我们所说的泵效，实际产量是指地面（井口）测量 的产量Q，而通过示功图计算的产量QT是指的井下泵的 实际排出体积值，因此，还需要将井下温度、压力条件 下的体积排量折算为地面压力温度条件下的体积产量或 质量产量，也即要考虑油井产出液的体积系数BO，由于 产出液为两相流，因此需要考虑水和油的体积系数BW和 BO，由于气体略溶于水，特别是气体不易溶于盐水，所 以可取BW=1。
六、管理规程
误差分析
功图打扭、打折，使产量无法计算
28
载荷（kN）
27 26 25 24 0 0.5 1 1.5 2 2.5 位移（m）
六、管理规程
误差分析 如西28-21井 04.9.22日, 产液量为9.21 m3/d，9.24日 功图出现打扭现象，影响了 有效冲程的判断，产量计算 为0 m3/d。
四、基本算法
泵功图有效冲程识别
首先采用多边形逼近法对泵功图进行预处理，过滤掉某些点对 泵功图的几何特征影响不大的数据点。再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。
常见故障 泵功图 实际 泵功图 标准故障 矢量链库 比较、寻找 一个或多 矢量链 序列
UI设计
解波动方程
特殊泵况
分类修正
测试数据
核心算法
编辑页面
井下示功图 分析
产液波动
连续计量
基础数据
修正模块
浏览页面
体积系数
体积修正
标定数据
标定模块
查询页面
测试误差
功图修正
修正系数
表报模块
报表页面
五、软件实现
软件基本功能：
实时数据 实时报表
软件架构：
Web应用+Orical9(基 础)+Sqlserver（实时）
产量查询
区块查询
实时报表
单井查询
实时报表
数据库；
图形查询
实现瘦客户端设计，分级 用户授权使用； 实时计算和自动计算功能。
计量标定 区块查询 实时报表
单井查询
实时报表
标定入口
五、软件实现
功图法计量单机版软件
适用于没有网络覆盖的边零井单井或区块的示功图计量。
五、软件实现
功图法计量网络版软件
五、软件实现
一、概述
一、概述
测试技术
通信技术
计算机技术
油井计量 诊断分析
远程终端
数据采集
测试系统
数据传输
数据处理点
计量分析系统
一、概述
一、概述
取消了计量间，形成了一套科学的油井计量流程 油井自动监测与计量技术的应用，地面建设已完全取消了计 量间和计量管线，单井计量通过每天系统生成的日报表数据及
时、准确的传至生产运行部门，并作为油井的直接生产数据。
场人工测试工作量。
实现示功图数据源的统一，地质动态分析、工程快速预警、系统 效率分析统一数据源，合并工作量。
一、概述
成功应用网络技术，实现了油井远程监控和资源共享
依托无线网络技术，可以实现作业区资料室对单井或井组计量系
统的网络远程操作及油井生产工况的远程监测管理，达到降低投资
、减少人力、提高生产管理水平的目的。管理部门可以通过局域网
采集功图出现打扭、打折现象
西28-21功图打扭影响有效冲程判断
六、管理规程
误差分析
传感器信号电缆线接触不良引起示功图测试异常
功图出现异常现象， 影响了有效冲程的判 断，无法计算产液量。
六、管理规程
误差分析
数据传输要求：系统通信数据误码率≤1.5%、故障率小于3%；
若出现数据通信错误、传输数据失真、误接收数据等现象， 造成系统数据传输失败、瘫痪或油井数据错乱，使油井计量误差 增大，甚至导致无法计算。
四、基本算法
对于综合影响功图计算产量进行的修正
1、几何特征法计算模型的修正——通过对井下泵功图几何特征点
的求解算法的修正，获得准确的有效冲程算法。
2、测试漏失量修正地面产量——解决各种漏失对地面产量的影响。 3、正常漏失预测模型的研究——通过对正常漏失速度和漏失量的 统计、分析，修正漏失计算方法。
二、基本概念
Sp S
二、基本概念
井下泵有效冲程
三、系统构成
三、系统构成
三、系统构成
三、系统构成
3、硬件安装
太阳能 无线示 功图装 置
RTU数据集成传输单元
三、系统构成
标
三、系统构成
5、软件功能
三、系统构成
5、软件功能
四、基本算法
功图法计量技术基本模型
活塞的有效冲程S Pe 是产液量计算的重要参数. 而S Pe 的确定主要应根据 泵示功图中凡尔开闭点的 位置进行确定, 依此原则 确定各典型泵示功图活塞 的有效冲程算法。
方便油田管理，指导油田生产 通过对已安装系统油井全天候的监控，技术人员随时掌握了
油井动态，利用工况诊断结果，指导修井作业，方便了油田管
理，并为井筒分析提供了必要可靠的依据。
一、概述
减少了现场工作量和人员数量，减轻了工人劳动强度
以往主要依靠现场人员巡井来完成油井日常维护，在使用该系 统后，不需要频繁巡井就可以在控制室直接了解到油井目前状态， 同时，可以利用系统直接打印出油井任意时段的功图，也减少了现
直接了解各抽油井的工况，缩短了资料的传递周期，实现快速传递
和资源共享，为决策部门提供详细、及时、具体的生产第一手数据
，使油田生产安排逐渐科学化、合理化。
一、概述
系统的成功拓展，为实现数字化油田搭建了技术平台
在功图法油井计量系统基础上，对部分井增加了：①油压/套
压自动采集；②电流/电压自动监测；③井场图像实时监测；④抽 油机井远程自动启停；⑤注水井压力/流量监测等功能。实现了生 产数据的自动采集和传输，为实现数字化油田搭建了技术平台。
六、管理规程
误差分析
冲程初始化
载荷（kN）
2003年10月25日大水坑油田347-3油井测试功图 50 40 30 20 10 0 0 0.5 1 1.5 位移（m） 2 2.5 3
在首次建立系统 时和油井措施后，必 须用便携式示功仪对 相应井进行测试，以 此为依据对自动采集 功图冲程进行初始化 设置。
应用数据库技术进行数据管理，菜单式工作流程指向，提供多信息提
示和多选项操作，生成报表具有开放性与灵活性，界面统一，操作及维 护方便。
五、软件实现
示功图数据
终端用户
测试数据库 静态数据
终端用户
基础数据库
动态数据
终端用户
五、软件实现
功图量油
模型研究
软件开发
基础模型
影响因素分析
修正算法
数据集成
系统分析
采油工程——现代计量技术发展
华北油田采油工艺研究院
一、概述
二、基本概念
三、系统构成
四、基本算法 五、软件实现 六、管理规程 七、发展趋势
一、概述
多年来国内外油田相继开展了油井计量方式、方法方面
的技术研究。国外油田在油井自动监测方面，硬件的品质、监
测自动化水平，均优于我国。但在采用功图法油井计量方面， 只是研制出便携式抽油机井功图量液仪和一种带有可移动收发
错误功图 正确功图
测试时间 15:16 15:34
初始化冲程 (m) 2.1 2.63(正常值)
泵有效冲程 (m) 1.82 2.34
地面折算有 大罐计量液 误差 效排量 量(m 3 /d) （%） (m3/d) 11.84 15.07 15.02 21.2 0.33
六、管理规程
误差分析
硬件及元器件的影响
在这个技术平台上，可进行其他多种远程自控技术试验和研究，
如动液面自动测试，系统效率监测等。
二、基本概念
二、基本概念
数据采集点：主要由安装在抽油机井口的负荷传感器、 位移传感器、数据采集控制器、数据处理模块、通讯模块 等组成。
二、基本概念
数据处理点：是对各数据采集点对象（抽油井）进行信息 交换的平台。采用小型计算机控制，原则上一个数据控制点管 理40口井，一般设置在转油站或联合站。它主要由中心天线、 中心控制器（数据处理器、远距离通讯模块、服务器等）、计 算机、系统监测软件、油井计量分析软件等组成。
二、基本概念
油井计量技术原理
“功图法”油井计量技术是依据抽油机井深井泵工作 状态与油井产液量变化关系，即把定向井有杆泵抽油系统视 为一个复杂的振动系统（三维振动系统：包含抽油杆、油管 和液柱三个振动系统），该系统在一定的边界条件和一定的 初始条件（如周期条件）下，对外部激励（地面功图）产生 响应 （泵功图）。建立定向井有杆泵抽油系统的力学、数 学模型，该模型能计算出给定系统在不同井口示功图激励下 的泵功图响应，然后对此泵功图进行分析(确定凡尔开闭点 位置)，从而确定泵有效冲程，进而求出地面折算有效排量 。