1.系统的原理及功能
1.1系统的原理
抽油机井功图法在线计量技术是通过建立有杆泵抽油系统力学振动的数学模型，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定量分析，确定泵的有效冲程、充满系数、漏失量、进而求出地面折算有效排量。该项技术的关键是对泵功图的识别，可以准确地确定凡尔的开启、关闭四个关键点，描述出泵功图关键的点、线、面的几何特征，计算产液量，并运用几何特征法、矢量特征法、神经网络法实现对泵功图故障的准确判断。
1.2系统的功能
油水井远程在线计量分析优化系统是以采油工程技术、测试技术、通信技术和计算机技术相结合的系统，具有油井自动监测和控制、实时数据采集、油井液量计量、油井工况诊断优化设计等功能。系统的功能主要包括：油井工况监测功能、故障报警功能、数据通讯管理功能、油井产量计量功能、油井生产系统分析与优化决策功能、网络查询功能。
(1)油井工况监测功能对油井采集电压、电流、功率、载荷、冲次、冲程、井口压力、油温、生产时率、曲柄销子、转速、扭矩及巡井时间等生产参数。
(2)故障报警功能停电、停机、回压异常、缺相及电流异常、抽油机抽空、防盗红外监控，曲柄销松动脱落。
(3)数据通讯管理功能单井采用自主开发的YD远程数据采集控制器(RTU)与上位机进行数据通信，图形方式实时显示压力、温度、载荷、电流、电压、功率等各种生产参数及泵、机等生产设备运行状态；实现生产参数超限报警及设备故障报警，预测故障位置和故障原因并进行相应提示。
(4)油井产量、电量计量功能在油井正常运行期间，能够实现远程测试数据的自动录取，根据采集的压力、转速、地面示功图、电量等数据，应用油井量油技术，计算油井产液量，实现在无人值守情况下能及时掌握油井的动态变化和用电情况。
(5)油井生产系统分析与优化决策功能根据监测数据，进行生产井参数优化设计、在线诊断、抽油井系统效率分析等。
(6)网络查询功能通过IE浏览器在油田信息网上可随时浏览各油水井实时生产数据、液量计量、工况诊断、优化设计等结果，查询有关生产报表及分析结果。
2.系统在南阳油田的现场应用情况
2.1实时监测油井的产液量该系统能实时监测所有油井的计量数据：理论泵排量、有效冲程、泵效、计算产量等。如图3.1所示。
2.2实时进行油井工况监控
实时报警程序的主要功能是对油井工况监控和故障诊断结果进行实时报警，见下图3.2。安装实时报警程序的任何计算机终端都能实时收到故障的语音、颜色、闪烁报警。油井工况监控报警是对工况监控系统中发现的故障进行报警,比如:停电、停机、油压异常、缺相及电流异常、皮带打滑、防盗红外监控，曲柄销松动脱落等进行报警。故障诊断结果报警是对基于泵功图的特征诊断出的油井故障进行报警,比如:抽油杆断脱、供液不足、气锁、气体影响、凡尔漏失、泵筒弯曲、完全泵阻等进行报警。
2.3有效解决计量问题如实反映油井产液量的变化
对于功图和产液量时刻都发生变化的油井来说，传统的计量方法不够准确，而现在用油水井远程监控液量自动计量及分析系统可以定量地反映油井产液量的变化。以双新6-6井为例，在9月19日，油井的时段产液量是在不断地发生变化，从8:00的2.01T变化到14:01的20.56T；功图也相应地从严重供液不足到供液不足在变化着。而标产车只能取某一时间点的产液量代替整天的产液量，假如在14:01取样核产20.56T替代整天产液量，这就与油井的实际产液量相差很大。该系统非常真实地记录每一小时时段的产液量，从而可以求出油井一天的真实产液量。
2.4及时反映油井采取增产措施后的产量变化
对油井采取增产措施后及时反映地层供液情况和油井产量，以双J4-137为例，地层掺水由原来每天20方增加到每天50方，根据双J4-137井的日产液和功图变化情况来看，地层供液情况由地层供液不足变为供液良好，油井产量由10号10方增长到19号24方，说明增注措施取得了良好的效果。如图3.3所示。3.5及时反映生产参数变化时的产液量以双H5-906井为例，该井在9月12日调整冲次，由7次调到4次；在9月15日再次调整冲次，由4次调到6次。油井产液量在11日至14日产液量明显下降，由以前58方降到39方左右；15日起，产液量上涨到53方左右，日后趋于稳定。由此可见，IPES系统的功图法在线计量技术能达到及时准确反映参数调整后产液量相应发生变化的效果，如表3.2所示。
3.结论
通过IPES系统的功图法在线计量技术在南阳油田的推广应用，我们可以得到以下结论：
(1)功图法在线计量技术能逐步取代传统的油井计量方法，确保油井产液量计量的准确性、连续性、实时性。
(2)该技术能够及时准确地诊断出油井的生产状况，并且该技术还能简化了油田的地面流程，节约投资和降低成本。
(3)在实际生产过程中，对生产波动大等类型油井，传统的计量技术已不再适用，功图法在线计量技术能够更好地反映油井的实际生产动态。
(4)对于调整生产参数、采取增产措施的井，功图法在线计量技术能及时有效的反映地层供液情况和产量变化对应关系，为实时掌握措施效果提供可靠保障。
作者：杨彬 单位：中国石化河南油田分公司第一采油厂
