采油地质(高级工)实践题整理.doc

理论示功图的概念 是在理想的状况下，只考虑驴头所承受的静载荷引起抽油机杆柱及油管柱弹性变形，而不考虑其它因素影响，所绘制的示功图。当卸载完毕后（D点），活塞与泵筒发生相对位移。悬点以不变的载荷P小(即P杆)至下死点A。DD相当于活塞与泵筒发生位移之前，悬点下移的距离（即冲程损失），DD=BB。 A：下死点；C：上死点；AB：増载线；CD：卸载线；ABC:上冲程静载荷变化线；CDA:下冲程静载荷变化线； BC:吸入过程；DA:排出过程；S活:活塞实际行程；S光:光杆实际行程；P小=P1杆：抽油杆柱在液体中的重量；P1液：活塞以上液柱的重量； ：冲程损失；P大=P静：驴头承受的最大载荷；ABCD:抽油泵在一个冲程中所做功的大小。 S活P液PS 0BCS光AD P杆 B DS活例题1： 某井采用62mm的油管f管为11.9cm2）,19mm的抽油杆(f 杆为2.85cm 2），泵径为38mm，下泵深度800m，冲程1.5m，原油密度860kg/m3，力比为810N/mm ，减程比为1:30，绘制出该井的理论示功图。f管11.9cm2 ， f 杆2.85cm 2，泵径为38mm，L=800m，S光=1.5m，油860kg/m3 ，E=2.1107N/cm2，力比：810N/mm，减程比为：1:30。第一步：作直角坐标系，以实测图的基线为横坐标表示冲程；通过实测图的最左端做纵坐标，表示光杆上的负荷。第二步：计算抽油杆柱在该井液体中的重量与活塞以上液柱重量。解： 查表知：q杆=2.05kg/m=20.09N/m； q液=0.97kg/m=9.506N/m，则：P杆 q杆L20.09800=16072N P液 q液L 9.506800 7604.8N第三步：计算光杆负荷在纵坐标上的长度。下冲程：OA P杆/力比16072/810=19.8mm上冲程：OB= （P液+P杆)/力比 （7604.8 16072 ）/810 9.419.8 29.2mm光杆冲程在图上的长度为AD =1500/30=50mm第四步：求出冲程损失在图上的长度，并画出论示功图。=P液L/E (1/ f杆+1/ f管) = 7604.8800/2.1107(1/2.85+1/11.9) =0.126m =126mm冲程损失在图上的长度BB=DD=126/30=4.2mm公式组合1： P杆 q杆L= q杆b L P液 q液L=D2/4 L液 P惯= P杆Sn2/1790公式组合2： P杆 q杆L=d2/4 L钢 P环液 (D2-d2)/4 L液 P惯= P杆Sn2/1790例题2： 某井油管内径62mm，壁厚5.5mm，用的油管22mm抽油杆生产，冲程2.4m，下泵深度1000m，每米抽油杆在液体中的重量27.2N/m，活塞以上每米液柱的重量22.2N/m，力比为1000N/mm ，减程比为1:50，弹性模量E=2.1107N/cm2。求Pmin,Pmax,冲程损失，并绘制出该井的理论示功图。解：P液 q液 L=22.2 1000=22200（N） P杆 q杆L= 27.21000=27200（N） P静= P液+ P杆=27200+22200=49400 （N） P杆在图上的长度：P杆力比=27200 1000=27.2（mm） P静在图上的长度： P静力比=49400 1000=49.4（mm） f杆=d杆2/4=3.14(2.2)2/4=3.8 (cm2) f= d管2/4=3.14【(6.2+0.552)2-（6.2)2】/4=11.65 (cm2) =P液L/E (1/ f杆+1/ f管) =22200 1000 2.1 107 （1/3.8+1/11.65） =0.369（m）=369 （mm） 在图上的长度： 减程比=369 1/50=7.38 （mm） 光杆在图上的长度：S光减程比=2400 1/50=48 （mm） S活= S光- =2.4-0.369=2.031 （m）=2031 （mm） S活在图上的长度：S活减程比=2031 1/50=40.6 （mm）抽油机负载利用率：是指抽油机实际悬点最大负荷与抽油机铭牌最大负 荷之比的百分数。它可以衡量抽油机负载能力的利用程度是否合理。公式： P利= P实际/ P理论100% 式中： P利：负载利用率，%； P实际：抽油机运行实测悬点的负荷，N； P理论：抽油机铭牌最大悬点负荷， N。 合理标准： P利70%。例题：某抽油机铭牌最大负荷50KN。用56mm 的泵， 22mm的抽油杆，q杆=3.07Kg/m,下泵深度800m，冲程1.8m，冲次9次/分，混合液相对密度0.9，求抽油机负载利用率？是否合理？解： P杆=q杆L g= 3.07 800 10=24560N=24.56(KN) P环液=(D2-d2)/4 L液g =3.14/4 （0.0562-0.0222）0.9 10 800 =14.99(KN） P惯= P杆Sn2/1790=24.561.892/1790=2.0(KN） P实际= P杆+ P环液+ P惯=24.56+14.99+2.0=41.55(KN） P利= P实际/ P理论 100=41.55/50 100=83.1% 因为：P利=83.1%70%，所以抽油机负载利用率合理。抽油机的总机效率：就是提升井内液体所需的有效功率与实际输入功率之比值。公式：总= QH+100(P油- P套)/液/0.102 IVCOS 100% 式中: 总：抽油机总机效率，%； Q：抽油井产液量，Kg/s； H：动液面深度，m； P油：油管压力，MPa； P套：套管压力，MPa； I：实际生产时电机平均电流，A， V：实际生产时电机实测电压，V， COS ：电机功率因数； 液：混合液体相对密度。一般标准：总机效率应在50%以上。例题：某井杆的直径25mm，泵径 70 mm，冲程3m，冲次9次，泵深800米，油压0.7MPa，套压0.9MPa， 液=0.86,10型抽油机，电流40A，电压380V，功率因数0.9，液面波长1400mm,6根节箍长120mm，单根油管长度9.6米，泵效70%，求负载利用率、总机效率、动液面？解：P杆=D2/4 杆L = 3.14/40.02527850800=3081.1（Kg）=30.81(KN) P环液=(D2-d2)/4 L液 =3.14/4 （0.072-0.0252）860 800 =2308.8 （Kg）=23.09(KN） P惯= P杆Sn2/1790=30.81392/1790=4.2(KN） P实际= P杆+ P环液+ P惯=30.81+23.09+4.2=58.1(KN） P利= P实际/ P理论100=58.1/100 100=58.1% Q实=1440/4D2Sn液=0.73.14/40.072390.86 1440=90（吨/天）=901000/86400=1.04（ Kg /s） H液=【1400 /（120/6）】9.6 =672（m）总= QH+100(P油- P套)/液/0.102 IVCOS 100% =1.04*【672+100*（0.7-0.9）/0.86】/0.102*1.732*40*380*0.9*100% =27.9% 因为：总= 27.9%50%； P利=58.1% 70%，所以：抽油机总机效率、抽油机负载利用率都没有达到标准要求。液面计算方法1、利用回音标计算液面深度 2、利用油管接箍数计算液面深度1）油管接箍波自井口到液面波之间反射明显，能分辩每个油管接箍波峰。2）油管接箍波峰在液面曲线上只反映一部分。3、利用声速计算液面深度 例题：1、某井抽油泵下入深度为1500m，音标深度为300m，液面曲线显示从井口波到音标反射波距离为180mm，从井口波到液面反射波距离为300mm，试求动液面深度和抽油泵沉没度。 2、某井测得动液面曲线记录显示，从井口波到液面反射波距离为175mm，10根油管接箍波的长度为50mm，油管平均长度为9.6m,求动液面深度。注水指示曲线的绘制1、在图纸上选择适当处，作直角坐标系，横坐标为日注入量（m3/d），纵坐标为注入压力（Mpa），在横坐标和纵坐标旁标注项目和单位。Mpa注入量，m3/d注入压力 20 40 60 80 10010.09.59.08.08.510080604020 1层10.09.59.08.58.0压力水量m3/dMpa2、根据测试资料，选用一个层资料，在坐标上标注各标点，并将各数据标注在坐标上，连接各点。3、按上述方法绘制本井其他小层及全井的注水指示曲线。4、根据注水指示曲线，计算该井的吸水指数或注水强度，分析判断本井的井下状况和地层吸水能力，从而指导今后工作。吸水指数是指单位注水压差下的日注水量。吸水指数的大小反映油层吸水能力的强弱。吸水指数越大，吸水能力越强。吸水指数与直线的斜率呈倒数关系。 K吸 Q2Q1 / P2P1 = 1 / tg PQ0Q1 Q2P2P1 5、在绘图纸上部或下部标注图名：井层指示曲线或井指示曲线1、用指示曲线分析油层吸水能力的变化QP0QP01） 注水指示曲线平行下移，地层吸水指数不变，但同一注水量注水压力由原来的P1下降为P2，注水层的地层压力下降。Q1P2P1P1Q1P2QP02）注水指示曲线平行上移，斜率未变，地层吸水指数不变，但同一注水量注水压力由原来的P1上升为P2注水层的地层压力升高。Q1P1P2QP3）注水指示曲线右移，斜率变小，说明吸水能力增强，吸水指数变大.在同一注水压力下，注水量由QI升至Q2 P1Q1Q2QP4）指示曲线左移，斜率变大，说明吸水能力下降，吸水指数变小。在同一注水压力下，注水量由 QI降至至Q2 。Q1Q2P112、用注水指示曲线判断井下工具工作状况1）配水器水嘴堵PQ0配水器水嘴堵后，全井注水量下降或注不进水，指示曲线向压力轴方向偏移。发现水嘴堵后应立即采取反洗井的措施解除。2） 水嘴孔眼被刺大 水嘴孔眼被刺大不是突然形成的，而是天长日久逐渐被磨损所造成的。因此在短时间内指示曲线变化不大。在历次所测试的曲线上，有一个逐渐向水量轴方向偏移的变化过程，曲线的斜率有所变缓，吸水指数增大若水嘴被刺大，应立即捞出配水器，更换新水嘴。PQ03）配水器水嘴掉PQ04）球与球座不密封PQ0 5）封隔器失效PQ0封隔器失效后，一般表现为该封隔器上部层段的指示曲线大幅度偏向水量轴方向。指示曲线偏向压力轴方向，而且会出现压力变化不大的趋势。2112 6）配水器滤网堵PQ0 滤网堵时全井注水量及该层段注水量下降，但它与水嘴堵有所不同。滤网堵时注水量是逐渐递减，指示曲线逐