采油知识-示功图讲解.ppt

S光杆冲程 ， m S活活塞冲程， m P光杆负荷， KN P杆抽油杆在液体中质量， KN P液柱塞以上液柱质量， KN P静光杆承受最大静负荷， KN 冲程损失，m = 1+ 2 1抽油杆伸缩长度，m 2油管伸缩长度，m A驴头下死点位置 B固定阀打开，游动阀关闭，活塞开始上行程 C驴头上死点，活塞运行到最高点 D固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程 AB增载线（游动凡尔关闭，仅光杆上行，抽油杆伸长，油管收缩） BC活塞上行程线，也是最大载荷线（吸入线，固定凡尔打开） CD卸载线（固定凡尔关闭，仅光杆下行，抽油杆收缩，油管伸长） DA活塞下行程线，也是最小载荷线（排出线，游动凡尔打开） ABC 驴头上行程线 CDA 驴头下行程线 0A下冲程时光杆承受的最小静载荷 0B1上冲程时光杆承受的最大静载荷 理论示功图 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 正常示功图 特征描述 ：图形的共同特点是与理论图形差异较小，近似为平行四边形。且 增、减载线，上、下行程线均与理论线平行。由于设备振动而引起上、下负荷 线有波纹。同时有些图形因泵挂较深、冲数较大产生的惯性力影响 , 使示功 图沿着顺时针方向产生偏转 , 图形与基线有一夹角。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 气体影响 措施制定： 油井：采取防气措施、压裂酸化、调小参数、换小泵、加深泵挂。 连通水井：加强注水 。 特征描述： 上行程：泵内气体膨胀，使泵内压力不能很快降低，造成固定阀推迟打开，增载缓 慢。 下行程：泵内气体被压缩，使泵内压力增加缓慢，游动阀推迟打开，卸载缓慢。图 形右下角缺失，卸载线是一条圆弧，该圆弧圆心在下面。沉没度较低，泵效低于 40% 。 典型示功图 气体影响 特征描述 ： 固定阀打不开 ，游动阀关不上。 图形呈圆弧形，无产量。 气锁 特征描述 ： 左上角缺失一块，曲面朝右，右下角缺失。 措施制定：洗井、采取防气措施、供液能力改 善措施。 游动凡尔关闭迟缓 功图受气体影响 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 供液不足 措施制定： 油井：制定合理的工作制度，调小参数，加深泵挂，换小泵径、压裂酸化 连通水井：加强注水 特征描述 ： 上行程：示功图正常，只是泵筒未充满。 下行程：由于泵筒未充满且液面低,开始悬点载荷不降低，只有当活塞碰到液面时 才开始卸载，右下角缺失一部分，随抽油时间增长缺口增大。卸载线有一明显拐 点，卸载线基本上与理论示功图的卸载线平行。下行程线与上行程线平行。示功 图出现刀把现象,充满程度越差,刀把越长。这种井产量不高，泵效低于40%。 供液不足 液击问题 液击是在泵充不满时，柱塞下行以很高的速度撞击液面，使流体载荷突然由 杆柱转移到油管上，同时产生强烈的冲击波，破坏整个抽油系统。液击能够造成 杆柱过早疲劳失效，同时冲击力会使抽油泵的凡尔球和凡尔座过早损坏。还会使 柱塞与泵筒得不到润滑，加速其磨损.另外油管液击的冲击下会突然拉伸，使其 连接螺纹松动，发生漏失或断脱故障。 气击问题 气击同液击类似，只是产生的冲击较小，气击的危害非常类似于液击。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 管漏失 特征描述 ：油管漏失后,漏失点以上的液柱就会漏失到油套管环形空间，使悬点载 荷达不到理论上的最大载荷。图形呈平行四边形，即与理论功图相似，但是实际载 荷远低于理论载荷。漏失点越接近井口,实际的最大载荷线越接近理论最大载荷线 。漏失部位越靠近泵口，图形越窄。主要是因油管未上紧或因腐蚀穿孔所造成的。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 管漏失 措施制定：采取检泵措施。 现象：这类井产液量逐渐下降，液面逐渐上升，电流上冲程小，下冲程正常，抽蹩 压力上升，稳压稳不住，热洗后图形逐渐增大，但实际负荷仍小于上理论负荷。 注意：油管下部漏失且漏失量大(一般为油管本体有较大漏洞或裂缝)，油井不出油 ，现场憋不起压力，示功图最大、最小载荷线相接近，类似断脱现象。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 管断脱 油管断脱现象：电流上冲程小，下冲程正常。正、反洗井均通，且上返时间短。下 放光杆碰不着泵的固定凡尔。如果井内下有253旁通开关或丢手机堵管柱，泵下装有 桶杆的井碰泵时，下放光杆超过防冲距后可能碰着泵，这类井可通过洗井来判别。 注意：如果是油管上部断脱，功图可能类似于油管漏失功图，但断脱井产量变化大 （突然性的）正反洗井，立即有反应，下放光杆碰不着泵的固定凡尔罩。 特征描述 ：与抽油杆断脱功图类似，在最小理论负荷线以上，接近最小理论负荷线。 措施制定：作业检泵处理 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 油套串 现象：热洗时在井口能听到刺水声音，洗井液返上时间短。蹩压时 用2块压力表，一块装在油压表接头上，另一块装在套压表接头上， 蹩压过程中油套压表同时波动并且油套压相等。 特征描述 ： 油套窜与油管上部漏失现象基本一致。 措施制定：采取检泵措施。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 杆断脱 特征描述 ：抽油杆断脱后 , 上行程悬点载荷为断脱点 以上抽油杆柱的重力,下冲程的悬点载荷为断脱点以上抽 油杆柱在液体中的重力。 因此示功图位于理论最小载荷 线的下方，图形呈“黄瓜状”。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 杆断脱 一般抽油杆断脱分为上部和下部断脱 ,断脱位置 距井口越近 , 图形越偏低； 若在活塞处断脱, 在下理论负荷线附近,图形形状不全是棒形 , 有 些井测出断脱图形是一根直线 。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 杆断脱 高冲次抽油杆断脱。抽油机在高冲次工作时 ， 抽油杆运动产生惯性，使图形沿顺时针方向 偏转，抽油杆断脱后仍有惯性影响 ，所测图形 与正常井断脱图形不一致。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 杆断脱 现象：抽油杆断脱后 ，产量突然大幅下降，甚至不出油。 电流发生明显变化，电流上冲程小，下冲程大，越是上部断 脱，上电流越小，下电流越大。蹩压不升，如果是底部断脱 蹩压可能出现上冲程压力下降，下冲程压力上升的现象，变 化值不变。热洗后抽蹩测功图，压力不升图形不变。如果是 杆断，下放光杆超过防冲距一段距离后不再下行，如果是杆 脱下放光杆距离与防冲距基本相当。洗井正洗不通。 处理：上部杆断脱可以利用吊车打捞；带有对接器的井热洗 后对接数次无效报作业；不带有对接器的井，确定断脱无误 后申请作业。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 游动凡尔漏失 v当活塞上行程开始时，由于漏失，泵内压力下降缓慢，固定阀推迟打开，增载缓慢 。 v当活塞移动速度大于漏失速度时，载荷达到最大值。 v当上行程快结束时活塞上行速度减慢，漏失速度大于活塞移动速度，漏失液体对活 塞的“顶推”作用，使光杆提前卸载。功图左右上角缺失，而且呈弧形（圆心向右下方 ）。 严重时，光杆载荷等于抽油杆柱在液体中的重量。 特征描述：泵排出部分漏失，活塞上面油 管内的液体就会漏在活塞下面的泵筒内。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 游动凡尔漏失 处理方法：造成游动凡尔漏失，主要原因是由于结蜡严重，蜡卡游动凡尔，也可能凡尔 球与球座磨损漏失，对于蜡卡采取长时间热洗处理，洗后在管柱内充满洗井液的情况下 测示功图和蹩压确定是否还漏失。注意：在洗井过程中应采取反复关开回油闸门的方法 以使游动凡尔球在开关过程中与座相互碰撞除掉球与座上的蜡及脏物。 现象：量油产量下降。液面上升。 上电流比正常时小，下电流正常。 蹩压时，先停蹩压力稳定不升时再启抽蹩压，检验泵的工况。抽蹩时，上冲程 压力上升缓慢。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 固定凡尔漏失 v下行程开始时，由于吸入部分漏失,使泵内压力上升缓慢,游动阀打开迟缓，悬 点卸载缓慢。且右下角缺失 v当活塞下行速度大于漏失速度时，悬点卸载结束，游动阀打开，固定阀关闭。 v下行程快结束时，漏失速度大于活塞运行速度，泵内压力降低，使游动阀提前 关闭，悬点提前加载。 特征描述 ： 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 固定凡尔漏失 固定凡尔漏失现象：量油产量下降，上电流正常，下电流稍大。抽蹩时上冲程压力上 升，下冲程压力下降，压力蹩得越高，上下冲程压力变化越大，待压力升起后再将驴 头停在下死点稳压，若固定凡尔漏失则稳不住压。 处理方法：造成固定凡尔漏失，主要原因是由于结蜡严重，蜡卡固定凡尔，也可能是 凡尔球与球座磨损漏失，对于蜡卡可采取长时间热洗处理，洗后在管柱内充满洗井液 的情况下再测示功图和蹩压确定是否还漏失。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 游动凡尔、固定凡尔双漏 特征描述 ：示功图为排出部分漏失和吸入部分漏失示功图的叠加。增载卸载都很缓慢 ，图形圆滑呈椭圆形。双凡尔漏失严重时的功图与断脱功图相类似，呈“黄瓜状”。 双凡尔漏失现象：量油产量下降，严重漏失时不出油。液面上升。上电流较低，下电 流稍大。抽蹩压力上升缓慢，严重时不升，驴头停在上、下死点都稳不住压力。 处理方法：洗井，无效后上作业。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 固定凡尔卡死关不上 特征描述 ： 现象：井口不出油。液面在井口。上下冲程电流均小于正常时电流，洗井正常。 在井口憋压时，可发现上行时压力上升，下行时压力下降。 处理：大排量热洗，并在洗井过程中开关回压闸门，再测试功图，蹩压，若无效 则报作业。 固定阀被卡死不关闭，造成游动阀打不开而光杆不能卸载，图形在上理论负荷线 附近，形状与自喷断脱相似。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 固定凡尔卡死打不开 特征描述 ： 上行程负荷增大，下行程示功图不能卸载。 现象：不出油。液面在井口。电流上冲程大，下冲程小（因为泵抽空产生吸力）。 洗井不通。 处理：对于这类井应查清是否有井下开关，若有井下开关则按井下开关失灵处理， 若无井下开关采取高压热洗处理，无效作业。 油井吸入部分堵死，会出现类似功图 游 动 凡 尔 关 不 上 现象：示功图不能增载，图形与抽油杆底部断脱类似。蹩压时， 上冲程压力不升，下冲程压力上升，井口下冲程出油，电流上冲 程减小，下冲程正常。 游 动 凡 尔 打 不 开 现象：不出油，液面到井口，示功图与固定凡尔失灵差不多，载 荷卸不下来。蹩压时上冲程压力上升，下冲程压力下降，变化值 基本不变。这类井热洗时将活塞提出泵筒能洗通，放入泵筒内就 洗不通，电流：上电流正常，下电流比正常时要小。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 活塞出泵筒 特征描述 ：下泵时由于防冲距过大 , 使上行程的后半行程活塞脱出工作筒 , 脱出工作筒后悬点立即卸载,因此,后半行程与下行程线基本重合并伴有振动。 右下角有耳朵，右上角缺，形如倒置“菜刀”。 措施制定：调防冲距 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 活塞碰固定阀 下泵时防冲距过小，驴头在下行终止前 ( 到下死点前 )，活塞与固定阀 相撞，光杆负荷突然减小，示功图在左下角打扭。同时上行程产生较大 的波形，主要是因为防冲距太小，活塞到近下死点时碰固定阀，使负载 突然减小，由于余振引起上行呈波浪形。 特征描述 ： 措施制定： 重新调整防冲距 加长光杆 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 上行碰泵（上行碰、挂） 特征描述 ：因为抽油杆长度配得不合适，使光杆下第 一个接箍进入采油树，在井口碰刮；或是因用杆式泵 或大泵时防冲距过大造成抽油机驴头在上行终止前， 抽油杆接箍刮井口，使负载突然增加，图形在右上方 有个小耳朵。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 活塞遇卡 特征描述 ：活塞在泵筒中遇卡之后，抽汲过程中活塞不能运动，驴头上下运 行时，只有抽油杆伸缩变形。上冲程时，悬点载荷首先是缓慢增加，当抽油 杆被拉直后，悬点载荷急剧上升。下冲程时，首先是恢复弹性变形，卸载很 快，到达卡死点以后，抽油杆柱载荷作用在卡死点上，卸载变得缓慢,直到驴 头到达下死点。以上是理论分析，当活塞遇卡之后，一般应马上停抽，不测 示功图。因为这样容易将抽油杆拉断，电动机被烧坏。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 活塞与泵筒间隙漏失 特征描述 ：活塞与泵筒间隙漏失。由于活塞 与衬套之间磨损、间隙过大，造成漏失。 在 上行时液体从中漏失 ，光杆负载减小，使右 上角呈现斜坡， 缺少一块面积。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 结蜡严重 措施制定：洗井 特征描述 ：结蜡井，上下行程流动阻力增加。上行程 时，流动阻力的方向向下，使悬点载荷增加；下行程 时，流动阻力的方向向上，使悬点载荷减小。示功图 出现肥大，上、下行线均超过理论负荷线，且有波纹 。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 结蜡严重 游动阀、固定阀均受结蜡影响 ，开关不灵而引起漏失，图形 四个角均呈圆形，上负荷线超 出理论负荷线。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 结蜡严重 油管结蜡，使抽油机负荷增加 ，阀漏失，图形呈鸭蛋圆，电 流变化失去平衡，产量下降。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 结蜡严重 固定阀被蜡堵死，使活塞下行 时不能即时接触到液面，游动 阀打不开，光杆不能卸载， 当活塞碰到液面，游动阀打开 ， 光杆开始卸载。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 稠油影响 特征描述 ：稠油井，上下行程流动阻力增加。上行程时，流动阻力的方向 向下，使悬点载荷增加；下行程时，流动阻力的方向向上，使悬点载荷减 小。稠油井的最大和最小载荷线振动要比结蜡井小，但两种示功图都会出 现肥大。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 出砂 特征描述 ：油井出砂多为压裂后下泵。油井出砂，使活塞阻卡，上下 行程会出现振动载荷，光杆负荷在很短时间内发生急剧变化 ，负荷线 上呈现不规则的锯齿尖锋。 特征描述 ：图形饱满。上行线平直。由于平衡太轻，下行时变速箱输出转 速产生滞后现象，出现振动，使下行负载线产生大幅度波动。上、下行线基 本平行。一般产生在换大泵，加深泵挂以后。 措施制定：调平衡，平衡块向曲柄轴外调。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 平衡块轻 特征描述 ：图形饱满。由于平衡太重，上行时变速箱输出转速产生滞后现象，出 现振动，使上行负载线产生大幅度波动。下负荷线平直。上下负荷线基本平行。 一般产生在换小泵、上提泵挂或调小参数时。 措施制定：调平衡，平衡块向内调。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 平衡块过重 特征描述 ：产量无，负载明显增加，冲程损失大， 增降载线平行。 措施制定：解堵或打开闸门。 典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工 管线堵，生产及回油闸门未开