采油高級技師工況分析

1、整理課件采采勝勝油油廠廠利利有桿抽油系統(tǒng)工況分析有桿抽油系統(tǒng)工況分析整理課件 油井生產(chǎn)分析的目的是了解油層生產(chǎn)能力、設(shè)備油井生產(chǎn)分析的目的是了解油層生產(chǎn)能力、設(shè)備能力以及他們的工作狀況，為進一步制定合理的技術(shù)能力以及他們的工作狀況，為進一步制定合理的技術(shù)措施提供依據(jù)，使設(shè)備能力與油層能力相適應(yīng)，充分措施提供依據(jù)，使設(shè)備能力與油層能力相適應(yīng)，充分發(fā)揮油層潛力，并使設(shè)備在高效率下正常工作，以保發(fā)揮油層潛力，并使設(shè)備在高效率下正常工作，以保證油井高產(chǎn)量、高泵效生產(chǎn)。證油井高產(chǎn)量、高泵效生產(chǎn)。 抽油井分析包括：抽油井分析包括： 1）了解油層生產(chǎn)能力及工作狀況，分析是否已發(fā)揮了油）了解油層生產(chǎn)能力及工作

2、狀況，分析是否已發(fā)揮了油層潛力，分析、判斷油層不正常工作的原因；層潛力，分析、判斷油層不正常工作的原因； 2）了解設(shè)備能力及工作狀況，分析設(shè)備是否適應(yīng)油層生）了解設(shè)備能力及工作狀況，分析設(shè)備是否適應(yīng)油層生產(chǎn)能力，了解設(shè)備潛力，分析、判斷設(shè)備不正常的原因；產(chǎn)能力，了解設(shè)備潛力，分析、判斷設(shè)備不正常的原因； 3）分析檢查措施效果。）分析檢查措施效果。整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析（一）動液面、靜液面及采油指數(shù)（一）動液面、靜液面及采油指數(shù)靜液面（靜液面（L Ls s或或H Hs s）：）：對應(yīng)于對應(yīng)于油藏壓力。油藏壓力。動液面（動液面（L Lf f或或H Hf f）：）：對應(yīng)于對

3、應(yīng)于井底壓井底壓力流壓。力流壓。生產(chǎn)壓差：生產(chǎn)壓差：與靜液面和動液面之差與靜液面和動液面之差相對應(yīng)的壓力差。相對應(yīng)的壓力差。沉沒度沉沒度h hs s：根據(jù)氣油比和原油進泵壓根據(jù)氣油比和原油進泵壓力損失而定。力損失而定。 靜液面與動液面的位置靜液面與動液面的位置整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析100cfcfopLLfssfsfQQKLLH HQQP PP或采油指數(shù)采油指數(shù)：折算液面折算液面：把在一定套壓下測得的液面折算成套管壓力為把在一定套壓下測得的液面折算成套管壓力為零時的液面，即：零時的液面，即：？整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析 測動液面，可以了解油井的供液

4、能力，確定測動液面，可以了解油井的供液能力，確定下泵深度；下泵深度； 根據(jù)動液面位置，可以計算井底流壓，判斷根據(jù)動液面位置，可以計算井底流壓，判斷油田注水效果；油田注水效果； 根據(jù)動液面變化，判斷油井的工作制度與地根據(jù)動液面變化，判斷油井的工作制度與地層能量的匹配情況層能量的匹配情況 結(jié)合示功圖和油井生產(chǎn)資料可以分析深井泵結(jié)合示功圖和油井生產(chǎn)資料可以分析深井泵的工作狀況的工作狀況整理課件、測試儀器、測試儀器井口聲響發(fā)聲器井口聲響發(fā)聲器記錄儀記錄儀抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析井井 口口接箍接箍回音標回音標液面液面聲波聲波低頻波低頻波高頻波高頻波液面波液面波井口波井口波2 2、測試原理

5、、測試原理音標波音標波接箍波接箍波微音器微音器 電纜電纜 記錄筆記錄筆抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析井井 口口接箍接箍回音標回音標液面液面聲波聲波2 2、測試原理、測試原理 動液面測試原理是利用聲波在氣體動液面測試原理是利用聲波在氣體介質(zhì)中傳播時，遇到障礙物就會發(fā)生反介質(zhì)中傳播時，遇到障礙物就會發(fā)生反射的原理射的原理. .波形波形A A為井口波，波形為井口波，波形B B，C C分別分別為回音標、液面反射波形。為回音標、液面反射波形。b b、c c、dd為油管接箍波形。為油管接箍波形。波形波形A A是在井口記錄下來的聲是在井口記錄下來的聲波脈沖發(fā)生器發(fā)出的脈沖信號。波脈沖發(fā)生器發(fā)出的脈

6、沖信號。LsLs表示電磁筆從井口波到音標表示電磁筆從井口波到音標反射波在記錄紙帶上所走的距反射波在記錄紙帶上所走的距離，單位離，單位mmmm。LeLe表示電磁筆從井口波到液表示電磁筆從井口波到液面反射波在記錄紙帶上所走面反射波在記錄紙帶上所走的距離的距離, , 單位單位mmmm。波形波形B B是聲波脈沖由井口傳播至是聲波脈沖由井口傳播至回音標，又反射到井口記錄下回音標，又反射到井口記錄下的脈沖信號。的脈沖信號。波形波形C C是聲波脈沖由井口傳播是聲波脈沖由井口傳播到液面，再由液面反射到井到液面，再由液面反射到井口記錄下的脈沖信號。口記錄下的脈沖信號。整理課件井口波液面波接箍波整理課件抽油井液面

7、測試與分析抽油井液面測試與分析3、液面計算方法 利用聲波在環(huán)形空間中的傳播速度和測得的反射時間來計算其位置。2tL式中：tL液面深度，m聲波傳播速度，m/s聲波從井口到液面后再返回到井口 所需要的時間，s整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析（1）利用回音標計算液面深度211tL112tL222tL音222tL音21tLtL音12tLLt音整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析上式中：2121ttLL、音液面深度，m音標下入深度，m聲波脈沖自井口至液面、音標后，又返回到井口所需要的時間，s聲波脈沖信號在油套環(huán)形空間中的傳播速度，m/s整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測

8、試與分析紙eLt 1紙sLt 2LeLs21ttLL音esLLLL音式中：音L音標下入深度，m整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析例題一 某井測得動液面曲線如下圖，已知音標深度400m，泵掛深度1000m，求沉沒度。Le=300mmLs=240mm整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析解：300400500240mesLLLL音沉沒度LLhs泵m5005001000答：沉沒度為500米。整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析（2 2）利用油管接箍數(shù)計算液面深度）利用油管接箍數(shù)計算液面深度 油管接箍波自井口到液面波之間反射明顯，能分辯每油管接箍波自井口到液面波之間

9、反射明顯，能分辯每個油管接箍波峰。個油管接箍波峰。如下圖所示：如下圖所示： a a、以井口波峰為起點，至液面波峰起始點為終點，用專、以井口波峰為起點，至液面波峰起始點為終點，用專用卡規(guī)測量出油管根數(shù)，查閱作業(yè)記錄，計算出液面深度。用卡規(guī)測量出油管根數(shù)，查閱作業(yè)記錄，計算出液面深度。b b、用油管平均長度計算、用油管平均長度計算LNL式中：LN油管接箍數(shù)平均油管長度，m整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析例題二 某井的動液面測試資料如下圖所示，查該井作業(yè)油管記錄如表1，計算液面深度。整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析11095.41112096.45213096.063

10、14096.49415095.65516096.35617096.42718096.02819.64 油管序號油管長度，m整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析解：mL5 .77864. 902.9642.9635.9665.9549.9606.9645.9641.95液面深度用專用卡規(guī)測量動液面曲線資料，從井口波到液面波共81根油管，通過查閱作業(yè)記錄，可得答：該井動液面深度為778.5米。整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析2 2、利用油管接箍數(shù)計算液面深度、利用油管接箍數(shù)計算液面深度油管接箍波峰在液面曲線上只反映一部分。油管接箍波峰在液面曲線上只反映一部分。 現(xiàn)場上，

11、由于井筒條件、儀器、操作水平等多方面因素影響，現(xiàn)場上，由于井筒條件、儀器、操作水平等多方面因素影響，井筒中液面以上的接箍并不明顯地全部反映在曲線上，如圖所井筒中液面以上的接箍并不明顯地全部反映在曲線上，如圖所示，針對此情況可在曲線上選出不少于示，針對此情況可在曲線上選出不少于1010個分辨明顯、連續(xù)均個分辨明顯、連續(xù)均勻的接箍波進行計算。勻的接箍波進行計算。整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析計算公式LNLLLe接式中：接LN根油管接箍長度反映在記錄紙帶上的距離，mm整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析例題三0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12S S

12、箍箍S S液液 實測液面曲線如下圖所示，油管平均長度為9.6米，試計算液面深度。Le=176mmL接56mm整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析解:由公式LNLLLe接可得6 . 91256176Lm352答：測得液面深度352米。整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析（3 3）利用聲速計算液面深度）利用聲速計算液面深度 若在高頻記錄曲線上找不出均勻、連續(xù)的（若在高頻記錄曲線上找不出均勻、連續(xù)的（1010個以上）接箍波，在低頻記錄曲線上也沒有音標個以上）接箍波，在低頻記錄曲線上也沒有音標波，但是能夠反映出液面波，曲線如圖所示。波，但是能夠反映出液面波，曲線如圖所示。LLe

13、井口波液面波整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析計算公式2.12eeLLL聲紙式中：聲紙eLL液面深度，m電磁筆從井口波到液面反射波在記錄紙帶上所走的距離, 單位mm記錄紙快速走紙速度，smm100聲波在油、套環(huán)形空間的傳播速度，sm（一般取420 ）sm整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析例題四 某井測得動液面曲線如下圖，試計算動液面深度。Le176mmAB整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析解：由公式eLL1 . 21761 . 2 m6 .369答：動液面深度為369.6米。整理課件抽油井液面測試與分析抽油井液面測試與分析作業(yè) 1、某井抽油泵下入深度為

14、1500m，音標深度為300m，液面曲線顯示從井口波到音標反射波距離為180mm，從井口波到液面反射波距離為300mm，試求動液面深度和抽油泵沉沒度。 2、某井測得動液面曲線記錄顯示，從井口波到音標反射波距離為175mm，10根油管接箍波的長度為50mm，油管平均長度為9.6m,求動液面深度。整理課件抽油井下泵深度計算抽油井下泵深度計算例題例題1 1：某井油層中部深度：某井油層中部深度2000m2000m，油層靜壓，油層靜壓10MPa10MPa，原油相對，原油相對密度密度0.860.86，氣油比，氣油比20m20m3 3/t/t，含水，含水3 3，合理生產(chǎn)壓差，合理生產(chǎn)壓差6MPa6MPa，沉

15、，沉沒度為沒度為60m60m，求下泵深度為多少？，求下泵深度為多少？31130.860.86421001061002000601597wosPhmlwwrl解：f（1f） （）（P） LH（）0.864231130.860.86421001061002000601597wosPhmlwwrl解：f（1f） （）（P） LH（）0.864231130. 860. 86421001061002000601597wosPhmlwwrl解：f（1f） （）（P） LH（）0.864231130. 860. 86421001061002000601597wosPhmlwwsl解：f（1f） （）（P）

16、LH（）0.8642答：下泵深度為答：下泵深度為1597m1597m。整理課件抽油井下泵深度計算抽油井下泵深度計算例題例題2 2：某井靜壓：某井靜壓17.89MPa17.89MPa，產(chǎn)液指數(shù)為，產(chǎn)液指數(shù)為10.6t/dMPa10.6t/dMPa，油層，油層中部深度中部深度2053m2053m，套壓為，套壓為0 0，原油相對密度，原油相對密度0.860.86，產(chǎn)液量，產(chǎn)液量75t/d75t/d，沉沒度為沉沒度為320m320m，求下泵深度為多少？，求下泵深度為多少？757. 0810. 620533201116llllsQQJPMPaPJPLHhmsl解：（P）100（17.897.08）100

17、0.867 57 .0 81 0 .62 0 5 33 2 01 1 1 6llllsQQJPM P aPJPLHhmsl解 ：（ P ） 1 0 0（ 1 7 . 8 9 7 . 0 8 ）1 0 00 . 8 6答：下泵深度為答：下泵深度為1116m1116m。整理課件抽油井下泵深度計算抽油井下泵深度計算例題例題3 3：某井油層中部深度：某井油層中部深度2000m2000m，靜壓，靜壓10MPa10MPa，控制套壓為，控制套壓為1MPa1MPa，原油相對密度，原油相對密度0.860.86，合理生產(chǎn)壓差為，合理生產(chǎn)壓差為6MPa6MPa，沉沒度確定，沉沒度確定為為160m160m，求下泵深度

18、為多少？，求下泵深度為多少？2000160csP PL Hhmsl（P ）100解： （1061）100 18110.86答：下泵深度為答：下泵深度為1811m1811m。整理課件抽油井下泵深度計算抽油井下泵深度計算例題例題4 4：某井油層中部深度：某井油層中部深度1147.4m1147.4m，預(yù)測結(jié)果：地層壓力，預(yù)測結(jié)果：地層壓力10.75MPa10.75MPa，流動壓力為，流動壓力為6.03MPa6.03MPa，生產(chǎn)壓差為，生產(chǎn)壓差為4.72MPa4.72MPa，套壓為，套壓為0.98MPa0.98MPa，原油相對密度，原油相對密度0.860.86，產(chǎn)液量為，產(chǎn)液量為126m126m3 3

19、/d/d，含水，含水3636，流飽壓差為流飽壓差為0.98MPa0.98MPa，沉沒度確定為，沉沒度確定為200m200m，求下泵深度為多少？，求下泵深度為多少？3611 360.86 0.91041001001147.4200 792.7wocsPhmlwwfl解： f（1f） （ ）（P ） LH（6.030.98）0.9104答：下泵深度為答：下泵深度為792.7m792.7m。整理課件 在理想的狀況下，只考慮懸點所承受的靜載荷及由于靜在理想的狀況下，只考慮懸點所承受的靜載荷及由于靜載荷引起抽油機桿柱及油管柱彈性變形，而不考慮其它因素載荷引起抽油機桿柱及油管柱彈性變形，而不考慮其它因素影

20、響，所繪制的懸點負荷與位移之間的關(guān)系曲線，稱為理論影響，所繪制的懸點負荷與位移之間的關(guān)系曲線，稱為理論示功圖。示功圖。（一）理論示功圖的繪制（一）理論示功圖的繪制理想狀態(tài)：理想狀態(tài)： 1、深井泵質(zhì)量合格、工作可靠、深井泵質(zhì)量合格、工作可靠 2、抽油桿除靜載荷外，不受其他各種載荷的影響，閥起落是、抽油桿除靜載荷外，不受其他各種載荷的影響，閥起落是瞬時的；瞬時的； 3、抽油設(shè)備在生產(chǎn)過程中不受砂、蠟、氣、水等影響；、抽油設(shè)備在生產(chǎn)過程中不受砂、蠟、氣、水等影響； 4、抽油井無連抽帶噴現(xiàn)象、抽油井無連抽帶噴現(xiàn)象 5、油層供液能力充足，泵能夠完全充滿。、油層供液能力充足，泵能夠完全充滿。整理課件補充概

21、念：補充概念：減程比：減程比：光桿沖程在圖上的長度與實際光桿沖程在圖上的長度與實際沖程長度之比。沖程長度之比。力比：力比：實際懸點載荷與其在圖上的長度實際懸點載荷與其在圖上的長度之比。單位之比。單位 實圖SSa L實Pb mmkN整理課件1 1、理論示功圖的解釋、理論示功圖的解釋A A點點驢頭下死點驢頭下死點C C點點驢頭上死點驢頭上死點B B點點加載完畢，游動閥關(guān)閉，固定閥打開，活塞開始上行程。加載完畢，游動閥關(guān)閉，固定閥打開，活塞開始上行程。D D點點卸載完畢，固定閥關(guān)閉，游動閥打開，活塞開始下行程。卸載完畢，固定閥關(guān)閉，游動閥打開，活塞開始下行程。SPSPB ADDWrBCo oWl整理

22、課件 ABAB線線增載線，表示懸點上行時，活塞與泵筒無相對運動；增載線，表示懸點上行時，活塞與泵筒無相對運動；1、理論示功圖的解釋、理論示功圖的解釋 BCBC線線活塞上行程線，也是最大載荷線；活塞上行程線，也是最大載荷線； CDCD線線卸載線，表示懸點下行時，活塞與泵筒無相對運動；卸載線，表示懸點下行時，活塞與泵筒無相對運動； DADA線線活塞下行程線，也是最小載荷線；活塞下行程線，也是最小載荷線；SPSPB ADDWrBCo oWl整理課件SPSPB ADDWrBCo oWl1、理論示功圖的解釋、理論示功圖的解釋 ABCABC線線驢頭上沖程線驢頭上沖程線； CDACDA線線驢頭下沖程線；驢頭

23、下沖程線； S S光桿沖程；光桿沖程； S Sp p 活塞沖程；活塞沖程； 沖程損失。沖程損失。整理課件 （1 1）建立直角坐標系，橫坐標表示沖程，縱坐標表）建立直角坐標系，橫坐標表示沖程，縱坐標表示光桿負荷。示光桿負荷。(沖程)SP0(負荷)2 2、理論示功圖的繪制、理論示功圖的繪制整理課件（2 2）根據(jù)油井的抽汲參數(shù)，利用下式求出）根據(jù)油井的抽汲參數(shù)，利用下式求出WWr r 、 WWl l 。 WWr r q qr rL L WWl l q ql l L L WWr r抽油桿柱在井內(nèi)液體中的重量，牛頓；抽油桿柱在井內(nèi)液體中的重量，牛頓； q qr r每米抽油桿在液體中的重量，牛頓每米抽油桿

24、在液體中的重量，牛頓/ /米；米； WWl l活塞以上液柱重量，牛頓；活塞以上液柱重量，牛頓； q ql l 活塞以上每米液柱重量，牛頓活塞以上每米液柱重量，牛頓/ /米；米； L L抽油桿長度，米。抽油桿長度，米。 根據(jù)實測時支點的力比，根據(jù)實測時支點的力比， Wr 、 Wl分別除以力比計算出分別除以力比計算出Wr桿桿和和Wl在圖上的位置。再以在圖上的位置。再以Wr 、 Wl為高，作橫坐標的為高，作橫坐標的平行線。根據(jù)減程比計算出光桿沖程在橫坐標上的長度平行線。根據(jù)減程比計算出光桿沖程在橫坐標上的長度S S光光，S S光光減程比減程比光桿實際沖程，使光桿實際沖程，使BC=AD=SBC=AD=

25、S光光。2 2、理論示功圖的繪制、理論示功圖的繪制整理課件PS0CS光光DWrWlAB2 2、理論示功圖的繪制、理論示功圖的繪制整理課件2 2、理論示功圖的繪制、理論示功圖的繪制 （3 3）根據(jù)下式求出）根據(jù)下式求出。 彈性變形引起的沖程損失，米；彈性變形引起的沖程損失，米； 1 1 抽油桿伸縮長度，米；抽油桿伸縮長度，米； 2 2 油管柱伸縮長度，米；油管柱伸縮長度，米； E E 彈性系數(shù)，彈性系數(shù)，2.12.110101111牛頓牛頓/ /米米2 2； f fr r 抽油桿截面積，平方米；抽油桿截面積，平方米； f ft t 油管環(huán)形截面積，平方米。油管環(huán)形截面積，平方米。 將將乘以減程比

26、計算出其在示功圖上的長度。在乘以減程比計算出其在示功圖上的長度。在圖中截取圖中截取BBBBDDDD,連結(jié)連結(jié)ABAB和和CDCD，則平行四邊形，則平行四邊形ABCDABCD即為繪制的理論示功圖。即為繪制的理論示功圖。)11(trltrffELw 整理課件B BCBDS活活S活活PS0CS光光ADWlWr整理課件例題：例題： 某井采用某井采用62mm62mm的油管（的油管（f f管管2 2）,19mm,19mm的抽油桿的抽油桿(f (f桿桿2 2），泵徑為），泵徑為38mm38mm，下泵深度為，下泵深度為800m800m，沖程，沖程1.5m1.5m，原油密度為，原油密度為860kg/m860kg

27、/m3 3，力比為，力比為810N/mm810N/mm，減程比為減程比為1:301:30，繪制出該井的理論示功圖。，繪制出該井的理論示功圖。整理課件(沖程)SP0(負荷) 第一步：第一步：建立直角坐標系，橫坐標表示沖程，縱建立直角坐標系，橫坐標表示沖程，縱坐標表示光桿負荷。坐標表示光桿負荷。整理課件 第二步：計算抽油桿柱在該井液體中的重第二步：計算抽油桿柱在該井液體中的重量與活塞以上液柱重量。量與活塞以上液柱重量。查表知：查表知：qr=2.05kg/m=20.09=2.05kg/m=20.09（N/mN/m）則：則： Wr qrL L20.0920.098008001607216072（N)N

28、) Wl ql L L9.5069.5068008007604.8(N)7604.8(N)ql =0.97kg/m=9.506=0.97kg/m=9.506（N/mN/m）解：解：整理課件下沖程：下沖程：OAOA Wr / /力比力比16072/810=19.816072/810=19.8（mmmm）上沖程：上沖程：OB= OB= （ Wl + + Wr )/)/力比力比 （7604.87604.8 16072 16072 ）/810 /810 29.229.2（mmmm）光桿沖程在圖上的長度為光桿沖程在圖上的長度為AD =1500/30=50AD =1500/30=50（mmmm）第三步：計

29、算光桿負荷在縱坐標上的長度。第三步：計算光桿負荷在縱坐標上的長度。整理課件PSo9.4BC50AD19.829.229.2整理課件沖程損失在圖上的長度沖程損失在圖上的長度BB=DD=126/30=4.2BB=DD=126/30=4.2（mmmm） 第四步：求出沖程損失在圖上的長度，并畫出第四步：求出沖程損失在圖上的長度，并畫出理論示功圖。理論示功圖。l7W L11()7604.8 80011(2.1 102.8511.660.126(m)126(mm)rtEff）整理課件PSo9.4BC50AD19.8S活活S活活BD4.24.2整理課件在相對密在相對密原油中原油中3.703.703.713.

30、713.743.744.174.174.914.9125251 12.722.722.732.732.752.753.073.073.803.8022227/87/82.042.042.052.052.062.062.302.302.852.8519193/43/41.451.451.461.461.471.471.641.642.002.0016165/85/8在相對密度在相對密度0.860.86的原油的原油中中在相對密度在相對密度0.80.8的原油的原油中中在空氣中在空氣中抽油桿密度抽油桿密度,kg/m,kg/m截面積截面積 cmcm2 2直徑直徑 mmmm公稱直徑公稱直徑 inin抽油桿

31、在空氣和不同相對密度原油中的重量抽油桿在空氣和不同相對密度原油中的重量整理課件抽油泵直徑抽油泵直徑mmmm 活塞以上每米液柱重量，活塞以上每米液柱重量，kg/mkg/m在相對密度在相對密度0.800.80的原油中的原油中在相對密度在相對密度0.860.86的原油中的原油中在相對密度在相對密度0.900.90的原油中的原油中28280.490.490.530.530.560.5632320.640.640.690.690.720.7238380.910.910.970.971.021.0244441.221.221.311.311.371.3756561.971.972.122.122.222.

32、2270703.083.083.313.313.463.46各種泵徑在不同原油相對密度的液柱重量各種泵徑在不同原油相對密度的液柱重量整理課件 抽油機井典型示功圖是指在理論示功圖的基礎(chǔ)上，只考慮某一因素影響下的載荷隨位移的變化關(guān)系曲線。典型示功圖可作為生產(chǎn)現(xiàn)場判斷抽油機泵工況的參考依據(jù)，也是綜合分析實測示功圖的第一步。因此，采油工作者應(yīng)掌握分析典型示功圖的能力。（二）典型實測示功圖分析整理課件1 1、泵工作正常的示功圖、泵工作正常的示功圖特點：特點：近似平行四邊形近似平行四邊形PSABDCo有振動載荷影響時：有振動載荷影響時：近似近似平行四邊形，上下載荷線為平行四邊形，上下載荷線為逐漸減弱的波浪

33、線。逐漸減弱的波浪線。整理課件PSABDCo 考慮慣性載荷時，是把考慮慣性載荷時，是把慣性載荷疊加在靜載荷慣性載荷疊加在靜載荷上。上。 示功圖特點：示功圖特點：平行四平行四邊形會順時針旋轉(zhuǎn)一個邊形會順時針旋轉(zhuǎn)一個角度，慣性力越大，旋角度，慣性力越大，旋轉(zhuǎn)角度越大。轉(zhuǎn)角度越大。 形成原因：形成原因： 慣性載荷在上沖程慣性載荷在上沖程前半沖程增加懸點載荷，前半沖程增加懸點載荷，后半沖程減小懸點載荷。后半沖程減小懸點載荷。 在下沖程前半沖程在下沖程前半沖程減小懸點載荷，后半沖減小懸點載荷，后半沖程增加懸點載荷。程增加懸點載荷。 整理課件2 2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖PSABD 由于在下沖程末

34、余隙內(nèi)還由于在下沖程末余隙內(nèi)還殘存一定數(shù)量的溶解氣和壓殘存一定數(shù)量的溶解氣和壓縮氣，上沖程開始后泵內(nèi)壓縮氣，上沖程開始后泵內(nèi)壓力因氣體的膨脹而不能很快力因氣體的膨脹而不能很快降低，加載變慢，使吸入閥降低，加載變慢，使吸入閥打開滯后（打開滯后（B B點）點）C 殘存的氣量越多，泵口壓殘存的氣量越多，泵口壓力越低，則吸入閥打開滯后力越低，則吸入閥打開滯后的越多，即的越多，即B BB B線越長。線越長。 B B C C 線為上沖程柱塞有效線為上沖程柱塞有效沖程。沖程。oB整理課件2 2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖PSABD 下沖程時，氣體受壓縮，泵下沖程時，氣體受壓縮，泵內(nèi)壓力不能迅速提高，卸載

35、變內(nèi)壓力不能迅速提高，卸載變慢，使排出閥滯后打開（慢，使排出閥滯后打開（ 圖中圖中D D 點點）。）。BC 泵的余隙越大，進入泵內(nèi)泵的余隙越大，進入泵內(nèi)的氣量越多，則的氣量越多，則DD DD 線越長。線越長。 D D A A線為下沖程柱塞有線為下沖程柱塞有效沖程。效沖程。Do特點：增載、卸載緩慢特點：增載、卸載緩慢整理課件氣鎖影響整理課件2 2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖 而當(dāng)進泵氣量很大而沉沒壓而當(dāng)進泵氣量很大而沉沒壓力很低時，泵內(nèi)氣體處于反復(fù)力很低時，泵內(nèi)氣體處于反復(fù)壓縮和膨脹狀態(tài)，吸入和排出壓縮和膨脹狀態(tài)，吸入和排出閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出現(xiàn)閥處于關(guān)閉狀態(tài)，出現(xiàn)“氣鎖氣鎖”現(xiàn)象。現(xiàn)象。如圖

36、中點畫線所示：如圖中點畫線所示：PSABDBCDo采取措施：采取措施：合理控制套管氣；合理控制套管氣；加深泵掛；加裝防氣裝置；減加深泵掛；加裝防氣裝置；減小防沖距，縮小余隙容積。小防沖距，縮小余隙容積。整理課件2 2、氣體影響示功圖、氣體影響示功圖 氣體使泵效降低的數(shù)值可使氣體使泵效降低的數(shù)值可使用下式近似計算用下式近似計算: : 充滿系數(shù)充滿系數(shù): :ADADDDgS式中：式中：SS光桿沖程光桿沖程PSABDB CDo整理課件供液不足整理課件3 3、充不滿影響的示功圖、充不滿影響的示功圖PSABD 當(dāng)沉沒度過小或供液不足使當(dāng)沉沒度過小或供液不足使液體不能充滿工作筒時，均會液體不能充滿工作筒時

37、，均會影響示功圖的形狀。影響示功圖的形狀。C卸載線平行左移，液卸載線平行左移，液面越低，左移距離越大。面越低，左移距離越大。 下沖程由于泵筒中液體充不下沖程由于泵筒中液體充不滿，懸點載荷不能立即減小，滿，懸點載荷不能立即減小，只有當(dāng)柱塞遇到液面時，才迅只有當(dāng)柱塞遇到液面時，才迅速卸載，卸載線與增載線平行，速卸載，卸載線與增載線平行，卸載點較理論示功圖卸載點左卸載點較理論示功圖卸載點左移（如圖中移（如圖中D D 點）點）D o1整理課件3 3、充不滿影響的示功圖、充不滿影響的示功圖 充不滿程度越嚴重，則卸充不滿程度越嚴重，則卸載線越往左移。（如右圖載線越往左移。（如右圖2 2、3 3所示）所示）

38、 有時，當(dāng)柱塞碰到液面時，有時，當(dāng)柱塞碰到液面時，產(chǎn)生振動，最小載荷線會出產(chǎn)生振動，最小載荷線會出現(xiàn)波浪線?，F(xiàn)波浪線。123PSABDCDo加深泵掛；采取合理加深泵掛；采取合理的抽汲措施；調(diào)整對應(yīng)注水的抽汲措施；調(diào)整對應(yīng)注水井注水量；采取壓裂、酸化井注水量；采取壓裂、酸化等增產(chǎn)措施；采取間歇抽油等增產(chǎn)措施；采取間歇抽油方式。方式。整理課件4、漏失影響的示功圖PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C 上沖程時，泵內(nèi)壓力降低，上沖程時，泵內(nèi)壓力降低，柱塞兩端產(chǎn)生壓差，使柱塞柱塞兩端產(chǎn)生壓差，使柱塞上面的液體經(jīng)過排出部分的上面的液體經(jīng)過排出部分的不嚴密處（閥及柱塞與襯套不嚴密處（閥及柱塞與

39、襯套的間隙）漏到柱塞下部的工的間隙）漏到柱塞下部的工作筒內(nèi)，漏失速度隨柱塞下作筒內(nèi)，漏失速度隨柱塞下面壓力的減小而增大。由于面壓力的減小而增大。由于漏失到柱塞下面的液體有向漏失到柱塞下面的液體有向上的上的“頂托頂托”作用，懸點載作用，懸點載荷不能及時上升到最大值，荷不能及時上升到最大值，使加載緩慢。使加載緩慢。o整理課件游動閥漏失整理課件4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C 隨著懸點運動的加快，隨著懸點運動的加快，“頂托頂托”作用相對減小，直作用相對減小，直到柱塞上行速度大于漏失速到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬間，懸點載荷達到最度的瞬間，

40、懸點載荷達到最大載荷（如圖中大載荷（如圖中B B點）點）oB整理課件 當(dāng)柱塞繼續(xù)上行到后半沖程時，當(dāng)柱塞繼續(xù)上行到后半沖程時，因柱塞上行速度又逐漸減慢，在因柱塞上行速度又逐漸減慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬間（如柱塞速度小于漏失速度瞬間（如圖中圖中CC點），點），又出現(xiàn)了液體的又出現(xiàn)了液體的“頂頂托托”作用，使懸點負荷提前卸載。作用，使懸點負荷提前卸載。 到上死點時懸點載荷已降至到上死點時懸點載荷已降至C C點。點。4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDCBCS 下沖程，排出部分漏失不影下沖程，排出部分漏失不影響泵的工作。因此，示功圖形響泵的工作。

41、因此，示功圖形狀與理論示功圖相似。狀與理論示功圖相似。DoC整理課件 由于排出部分漏失的影響，由于排出部分漏失的影響，吸入閥在吸入閥在B B點才打開，滯后了點才打開，滯后了BBBB這樣一段柱塞沖程；這樣一段柱塞沖程； 漏失量越大，漏失量越大， B BC C線越短。線越短。PABDCCS4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖B CS（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失 而在接近上死點時又在而在接近上死點時又在C C點點提前關(guān)閉。這樣柱塞的有效吸提前關(guān)閉。這樣柱塞的有效吸入行程為入行程為B BC C。 在此情況下的泵效:CDoB整理課件 當(dāng)漏失量很大時，由于漏當(dāng)漏失量很大時，由于漏失液對柱塞的

42、失液對柱塞的“頂托頂托”作用作用很大，上沖程載荷遠低于最很大，上沖程載荷遠低于最大載荷，如圖中大載荷，如圖中A AC所示，所示，吸入閥始終是關(guān)閉的，泵的吸入閥始終是關(guān)閉的，泵的排量等于零。排量等于零。4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDCBCCSBCDCo卸載提前，增載緩慢。卸載提前，增載緩慢。左下角變尖，右上角變圓，左下角變尖，右上角變圓，為一向上的拱形。為一向上的拱形。整理課件A 4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCD 下沖程開始后，由于吸入閥漏下沖程開始后，由于吸入閥漏失，泵內(nèi)壓力不能

43、及時提高而延失，泵內(nèi)壓力不能及時提高而延緩了卸載過程，使排出閥不能及緩了卸載過程，使排出閥不能及時打開。只有當(dāng)柱塞速度大于漏時打開。只有當(dāng)柱塞速度大于漏失速度后，泵內(nèi)壓力提高到大于失速度后，泵內(nèi)壓力提高到大于液柱壓力，將排出閥打開而卸去液柱壓力，將排出閥打開而卸去液柱載荷（如圖中液柱載荷（如圖中D D 點）點） 。 懸點以最小載荷繼續(xù)下行，懸點以最小載荷繼續(xù)下行，直到柱塞下行速度小于漏失速直到柱塞下行速度小于漏失速度的瞬間度的瞬間 （如圖中（如圖中A A 點）點） 。o整理課件 泵內(nèi)壓力降低使排出閥提前關(guān)泵內(nèi)壓力降低使排出閥提前關(guān)閉，懸點提前加載閉，懸點提前加載, ,到達下死點到達下死點時，懸

44、點載荷已增加到時，懸點載荷已增加到 AA。4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCBD A 上沖程，吸入部分漏失不影響上沖程，吸入部分漏失不影響泵的工作，示功圖形狀與理論示泵的工作，示功圖形狀與理論示功圖形狀相近。功圖形狀相近。A O增載提前，卸載緩慢。增載提前，卸載緩慢。右上角變尖，左下角變圓，為右上角變尖，左下角變圓，為一向下的拱形。一向下的拱形。整理課件4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCBDA 由于吸入部分的漏失而造成排由于吸入部分的漏失而造成排出閥打開滯后出閥打開滯后(DD (DD

45、 ) )和提前關(guān)閉和提前關(guān)閉（AAAA）。）。 活塞的有效排出沖程為活塞的有效排出沖程為D D A A 。AoS光光SAD在此情況下的泵效計算公式為：在此情況下的泵效計算公式為：整理課件4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖 （2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失 當(dāng)吸入閥嚴重漏失時，當(dāng)吸入閥嚴重漏失時，排出閥一直不能打開，排出閥一直不能打開，懸點不能卸載。示功圖懸點不能卸載。示功圖位于最大理論載荷線附位于最大理論載荷線附近。由于摩擦力的存在，近。由于摩擦力的存在，示功圖成條帶狀（如右示功圖成條帶狀（如右圖所示）。圖所示）。整理課件雙凡爾漏失整理課件4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖

46、 （3 3）雙凡爾漏失的示功圖）雙凡爾漏失的示功圖 雙凡爾漏失即吸入部分與排出雙凡爾漏失即吸入部分與排出部分同時漏失，它的示功圖是部分同時漏失，它的示功圖是吸吸入部分與排出部分入部分與排出部分分別漏失時的分別漏失時的示功圖疊加，近似于橢圓形，位示功圖疊加，近似于橢圓形，位于最大理論載荷線和最小理論載于最大理論載荷線和最小理論載荷線之間。荷線之間。四角圓滑，兩頭尖。四角圓滑，兩頭尖。整理課件4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖 （4 4）油管漏失的示功圖）油管漏失的示功圖 油管漏失不是泵本身的問油管漏失不是泵本身的問題，所以示功圖形狀與理論題，所以示功圖形狀與理論示功圖形狀相近，只是由于示

47、功圖形狀相近，只是由于進入油管的液體會從漏失處進入油管的液體會從漏失處漏入油管、套管的環(huán)形空間，漏入油管、套管的環(huán)形空間，使作用于懸點上的液柱載荷使作用于懸點上的液柱載荷減小，不能達到最大理論載減小，不能達到最大理論載荷值，荷值，( (如右圖所示）。如右圖所示）。PSABDCo熱洗；碰泵；作業(yè)檢熱洗；碰泵；作業(yè)檢管、檢泵管、檢泵整理課件4 4、漏失影響的示功圖、漏失影響的示功圖 （4 4）油管漏失的示功圖）油管漏失的示功圖 lhCLq 通過示功圖根據(jù)下式可通過示功圖根據(jù)下式可計算出漏失位置：計算出漏失位置：式中式中 ： 活塞以上每米液柱重量，活塞以上每米液柱重量， kN/mkN/mL L 漏失

48、點距井口深度，漏失點距井口深度， mmh h 漏失點距井口在圖上的高度，漏失點距井口在圖上的高度， mmmmC C 力比力比 ， kN/mmkN/mmlqhPSABDCo整理課件抽油桿斷脫整理課件5 5、抽油桿斷脫影響的示功圖、抽油桿斷脫影響的示功圖 抽油桿斷脫后的懸點載荷抽油桿斷脫后的懸點載荷實際上是斷脫點以上的抽油實際上是斷脫點以上的抽油桿柱在液體中的重量，懸點桿柱在液體中的重量，懸點載荷不變，只是由于摩擦力載荷不變，只是由于摩擦力的存在，使上下載荷線不重的存在，使上下載荷線不重合，成條帶狀。合，成條帶狀。整理課件 示功圖的位置取決于斷脫點的示功圖的位置取決于斷脫點的位置：斷脫點離井口越近

49、，示功位置：斷脫點離井口越近，示功圖越接近橫坐標圖越接近橫坐標( (基線基線) )，如右圖，如右圖（1 1）所示；斷脫點離井口越遠，）所示；斷脫點離井口越遠，示功圖越接近最小理論載荷線，示功圖越接近最小理論載荷線，如圖（如圖（2 2）所示。）所示。（1）（2）5 5、抽油桿斷脫影響的示功圖、抽油桿斷脫影響的示功圖 措施：措施：對扣；作業(yè)檢桿對扣；作業(yè)檢桿整理課件hrh CLq 由此示功圖可計算斷脫點至井由此示功圖可計算斷脫點至井口的距離：口的距離： 式中式中 L L 斷脫點距井口距離斷脫點距井口距離,m ,m 每米抽油桿在液體中重量每米抽油桿在液體中重量,KN/m,KN/m h h 示功圖中線

50、到橫坐標的距離示功圖中線到橫坐標的距離,mm,mm C C 力比力比,KN/mm ,KN/mm rq5 5、抽油桿斷脫影響的示功圖、抽油桿斷脫影響的示功圖 整理課件6 6、油層出砂影響的示功圖、油層出砂影響的示功圖 油層出砂主要是因為地層膠接疏油層出砂主要是因為地層膠接疏松或生產(chǎn)壓差過大，在生產(chǎn)過程中松或生產(chǎn)壓差過大，在生產(chǎn)過程中使砂粒移動而成的。細小砂粒隨著使砂粒移動而成的。細小砂粒隨著油流進入泵內(nèi)，使柱塞在整個行程油流進入泵內(nèi)，使柱塞在整個行程中或在某個區(qū)域，增加一個附加阻中或在某個區(qū)域，增加一個附加阻力。上沖程附加阻力使懸點載荷增力。上沖程附加阻力使懸點載荷增加，下沖程附加阻力使懸點載荷

51、減加，下沖程附加阻力使懸點載荷減小。由于砂粒在各處分布的大小不小。由于砂粒在各處分布的大小不同，影響的大小也不同，致使懸點同，影響的大小也不同，致使懸點載荷會在短時間內(nèi)發(fā)生多次急劇變載荷會在短時間內(nèi)發(fā)生多次急劇變化。化。特點：特點：載荷線上出現(xiàn)不規(guī)則鋸齒載荷線上出現(xiàn)不規(guī)則鋸齒狀尖峰，圖形仍為一類似平行四邊狀尖峰，圖形仍為一類似平行四邊形形整理課件7 7、油井結(jié)蠟影響的示功圖、油井結(jié)蠟影響的示功圖 由于油井結(jié)蠟，使活塞在整由于油井結(jié)蠟，使活塞在整個行程中或某個區(qū)域增加一個個行程中或某個區(qū)域增加一個附加阻力，上沖程，附加阻力附加阻力，上沖程，附加阻力使懸點載荷增加；下沖程，附使懸點載荷增加；下沖程

52、，附加阻力使懸點載荷減小，并且加阻力使懸點載荷減小，并且會出現(xiàn)振動載荷會出現(xiàn)振動載荷特點：特點：示功圖超出上下理論示功圖超出上下理論載荷線范圍，且在上下載荷線載荷線范圍，且在上下載荷線上出現(xiàn)波狀彎曲。上出現(xiàn)波狀彎曲。措施：措施：定期加防蠟劑；定期熱洗；下防蠟裝置；裝井口摻水流程；玻璃定期加防蠟劑；定期熱洗；下防蠟裝置；裝井口摻水流程；玻璃油管或涂料油管防蠟油管或涂料油管防蠟整理課件8 8、帶噴井的示功圖、帶噴井的示功圖 對于具有一定自噴能力的抽油井，抽汲實際上只起誘噴和助噴的作對于具有一定自噴能力的抽油井，抽汲實際上只起誘噴和助噴的作用。在抽汲過程中，游動閥和固定閥處于同時打開的狀態(tài)，液柱載荷

53、用。在抽汲過程中，游動閥和固定閥處于同時打開的狀態(tài)，液柱載荷基本加不到懸點。示功圖的位置和載荷變化的大小取決于噴勢的強弱基本加不到懸點。示功圖的位置和載荷變化的大小取決于噴勢的強弱及抽汲液體的粘度。及抽汲液體的粘度。噴勢強、油稀帶噴的示功圖噴勢強、油稀帶噴的示功圖 噴勢弱、油稠帶噴的示功圖噴勢弱、油稠帶噴的示功圖整理課件9 9、管式泵活塞脫出工作筒的示功圖、管式泵活塞脫出工作筒的示功圖 由于活塞下的過高，在上由于活塞下的過高，在上沖程中活塞會脫出工作筒，沖程中活塞會脫出工作筒，懸點突然卸載，因此卸載線懸點突然卸載，因此卸載線急劇下降。另外由于突然卸急劇下降。另外由于突然卸載，引起活塞跳動，反映

54、在載，引起活塞跳動，反映在示功圖中，右下角為不規(guī)則示功圖中，右下角為不規(guī)則波浪形曲線。波浪形曲線。整理課件碰 泵整理課件1010、活塞下行碰泵影響的示功圖、活塞下行碰泵影響的示功圖 原因是由于防沖距過小，原因是由于防沖距過小，當(dāng)活塞下行接近下死點時，活當(dāng)活塞下行接近下死點時，活塞與固定凡爾相碰撞，光桿負塞與固定凡爾相碰撞，光桿負荷急劇降低，引起抽油桿柱劇荷急劇降低，引起抽油桿柱劇烈振動，這時活塞又緊接著上烈振動，這時活塞又緊接著上行而引起的。行而引起的。 同時由于振動引起游動凡爾同時由于振動引起游動凡爾和固定凡爾跳動，封閉不嚴，和固定凡爾跳動，封閉不嚴，造成漏失使載荷減小。造成漏失使載荷減小。

55、 活塞下行碰泵影響的示功活塞下行碰泵影響的示功圖如右圖所示：主要特征是在圖如右圖所示：主要特征是在左下角有一個環(huán)狀圖形。左下角有一個環(huán)狀圖形。整理課件1111、稠油影響示功圖、稠油影響示功圖S 稠油影響的示功圖如右圖所示：稠油影響的示功圖如右圖所示： 主要特點是：上下載荷線變化幅主要特點是：上下載荷線變化幅度大，而且原油粘度越大，幅度變化度大，而且原油粘度越大，幅度變化越大；示功圖的四個角較理論示功圖越大；示功圖的四個角較理論示功圖圓滑。圓滑。 形成原因：稠油因其粘度大，所形成原因：稠油因其粘度大，所以流動摩擦阻力增加，因此上行時光以流動摩擦阻力增加，因此上行時光桿載荷增加，下行時光桿載荷減小

56、。桿載荷增加，下行時光桿載荷減小。另外由于油稠使閥球的開啟、關(guān)閉滯另外由于油稠使閥球的開啟、關(guān)閉滯后現(xiàn)象明顯，致使增載、減載遲緩，后現(xiàn)象明顯，致使增載、減載遲緩，所以增載線和卸載線圓滑。所以增載線和卸載線圓滑。APBDC措施：措施：摻水；摻表面活性劑；熱電纜加熱；采取合理采油方式。摻水；摻表面活性劑；熱電纜加熱；采取合理采油方式。整理課件柱塞遇卡整理課件1212、柱塞遇卡的示功圖、柱塞遇卡的示功圖柱塞在泵筒內(nèi)被卡死在某一位置時，在抽汲過程柱塞在泵筒內(nèi)被卡死在某一位置時，在抽汲過程中柱塞無法移動而只有抽油桿的伸縮變形，圖形中柱塞無法移動而只有抽油桿的伸縮變形，圖形形狀與被卡位置有關(guān)。形狀與被卡位

57、置有關(guān)?；钊ㄔ诒猛仓胁炕钊ㄔ诒猛仓胁空碚n件 1 1、機采井系統(tǒng)效率：、機采井系統(tǒng)效率：是指地面電能傳遞給井下液體，將液體舉升到地面是指地面電能傳遞給井下液體，將液體舉升到地面的有效功率與電機輸入功率之比。即：抽油機井系統(tǒng)的有效功率的有效功率與電機輸入功率之比。即：抽油機井系統(tǒng)的有效功率HHPHHP與輸入功與輸入功率率P Pinin之比。之比。 HHP/PHHP/Pinin100100 其中：其中：Pin：拖動抽油系統(tǒng)的電動機的輸入功率為抽油井的輸入功率。拖動抽油系統(tǒng)的電動機的輸入功率為抽油井的輸入功率。/24inPW日耗電3inPUICOS或或 HHP HHP：抽油井口的實際有效功率，又稱水功率。是指在抽油井口的實際有效功率，又稱水功率。是指在1s1s時間內(nèi)將時間內(nèi)將一定量的井內(nèi)液體舉升到地面所消耗的純功率。一定量的井內(nèi)液體舉升