采油技术培训

永宁采油厂采油技术培训教材,课程大纲,第二部分油井管理,第一部分采油基础知识,第三部分油水井资料录取及整理分析,第一部分采油基础知识,第一章采油地质基础知识第二章油田开发基础知识,目录,第一章采油地质基础知识,第一节油气藏及其油、气、水,每个油藏都是位于地下深浅不一、形状和大小也不一样的封闭空间,第一节油气藏及其油、气、水,一、油气藏概念及类型,油气藏在同一圈闭内具有同一压力系统的油气聚集,由于地层因素造成遮挡条件的圈闭,圈闭的类型,地层遮挡圈闭,岩性遮挡圈闭,由于构造运动使岩层发生变形和位移造成的圈闭叫构造圈闭,由于储集层岩性改变或岩性连续性中断而形成的圈闭,背斜圈闭,断层遮挡圈闭,构造圈闭,背斜：岩石向上弯曲，核心部位岩层较老，两翼部位岩层较新，且对称重复出现在老岩层两侧，两翼岩层相背倾斜。,断层：沿断裂面两边的岩层发生显著的相对位移。,第一章采油地质基础知识,第一节油气藏及其油、气、水,一、油气藏概念及类型,油气藏分三大类，构造油气藏、地层油气藏、岩性油气藏,二、油气藏中油、气、水的分布,油气藏内油、气、水的分布具有一定规律：气在上，油居中，水在油气下面，形成油气界面及油水界,(1)外含油边界(2)内含油边(3)气顶边界(4)含油气面积(5)含气面积(6)油藏高度(7)气藏高度(8)油气藏高度,常用术语,第二节油、气、水的性质,石油是由各种碳氢化合物混合成的可燃有机油状液体，一般呈棕黑色、深褐色、黑绿色等，也有无色透明的。石油有特殊的气味，含硫化氢时有臭味，含芳香烃而有香味,分析地层原油物理性质要取得的参数,(1)饱和压力：(MPa)。(2)溶解气油比(m3/t)。(3)原油密度(kg/m3)(4)相对密度，无因次(5)原油粘度(mpas)(6)原油凝固点(7)原油体积系数，无因次量(8)原油收缩率，百分比(9)原油压缩系数(Pa-1或MPa-1),准确的地层原油物性分析资料是研究油田驱动类型、确定油田开采方式、计算油田储量、选择油井工作制度的依据,一、原油的物理性质,二、原油的化学性质,石油主要由碳(83-87)、氢(10-14)元素组成，还有氧、氮和硫，但含量都不超过1，个别油田含硫量可达3-4。上述各元素在原油中结合成不同的化合物而存在，多以烃类化合物为主，另外还有少量的含氧、硫、氮的非烃类化合物。,石油的用途作为能源作为化工原料化肥、合成纤维、塑料、合成橡胶、炸药作为润滑剂其他用途,在阿塞拜疆纳夫塔兰一家石油浴疗养院，一名男子浸泡在供洗浴的石油中。据悉，这种石油富含硫磺，对治疗关节炎和皮肤病有效果。,三、天然气的物理、化学性质,物理性质天然气是以气态碳氢化合物为主的气体组成的混合气体，一般无色，有汽油味或硫化氢味，易燃烧，其的物理性质主要由以下参数描述(1)体积系数：无因次量且远小于1(2)天然气压缩系数：(Pa-1或MPa-1)(3)天然气粘度：(mPas)(4)天然气密度：(kg/m3)(5)天然气相对密度：无因次量,化学性质天然气主要由碳、氢、硫、氮、氧及微量元素组成，也是以碳、氢为主，碳约占6580，氢约占1220天然气分析一般要进行常见的以下几个组分含量的分析，即甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷、二氧化碳、硫化氢、氮气和一氧化碳等,四、地层水的物理、化学性质,地层水在岩石(油层)孔隙中呈油水(气)混合状态；油藏边水和底水呈自由状态,1、物理性质：地层水一般都带有颜色，并视其化学组成而定，通常是透明较差，呈混浊状；相对密度多大于1，在1.0011.050间不等；粘度一般比纯水高，温度对其影响较大，随温度升高粘度降低。,2、化学成分：Na+、K+、Ca2+、Mg2+和C1-、SO42-、CO32-、HC03-,实际各油田地层水水型通常有：CaC2型(氯化钙型)，又称硬水，一般是封闭条件较好的油藏；NaHC03型(碳酸氢钠型)，又称碱性水，也是油田常见的水划分,第二章油田开发基础知识,第一节油田开发简介,一、油田开发的概念,开发前的详探、开发试验,油田开发就是根据石油市场对原油生产的需求，从油田实际情况和生产规律出发，依据详探成果和必要的生产性开发试验，在综合研究的基础上，对具有工业价值油田，制定合理的开发方案，并对油田进行建设和投产，使其按预定的生产能力和经济效率实现长期稳产至开发结束,2、油田开发三阶段,1、概述,油田开发,准备阶段,开发设计和投产阶段,方案调整,油藏工程研究和评价、布井、指定注采方案和实施,第一阶段,第二阶段,第三阶段,第一节油田开发简介,二、油田开发方案,油田开发主要内容：油田地质情况，储量计算，开发原则，开发程序，开发层系、井网、开采方式、注采系统，钻井及完井，采油工艺技术，油气水集输和处理等八项内容,油田开发方案就是开发设计和投产阶段的总体部署和设计,油田开发原则：采油速度和稳产期限、开采方式和注水方式、确定开发层系、确定开发步骤、确定合理的布井原则、确定合理的采油工艺技术和增注措施。,第二节开发方式及布井,一、油田开发方式及井网部署,井网部署就是指油气田的油、水、气井排列分布方式(井网)、井数的多少、井距排距的大小等称为井网部署，井网的分布方式(注采系统)分为行列井网和面积井网两大类，主要了解一下概念：,井网密度、井别、探井、资料井、生产井、调整井、检查井,第二节开发方式及布井,二、油田注水方式,第二节开发方式及布井,二、面积注水介绍,面积注水是将生产井和注水井按一定几何形状均匀分布在整个开发区上，同时进行注水和采油，实质上是把油层分割成许多小单元，油水井间相互控制较大，属于一种强化注水方式,第三节油田开发的主要指标一、原油产量(1)日产油量(生产水平)：是指油田(层系、区块)的实际日原油产量，或月产油量与当月日历天数的比值。符号为qo，单位为吨每日(td)。通常是指井口产量。(2)日产液量：是指油田(层系、区块)的实际日产液量，符号为ql，单位为吨每日(td)。通常是指井口产量。,(3)年产量：油田(层系、区块)的实际年原油产量，符号为Qo，单位为吨每年(ta)。通常是指核实产量。(4)综合含水率：是指油田月产水量与月产液量的比值。符号为W，用百分数表示。综合含水率=月产水量/月产液量100%,二、油田注水(1)日注水量：是指油田实际日注入油层的水量。符号为w，单位为立方米每日(m3d)。(2)年注水量：是指油田实际年注入油层的水量。符号为W，单位为立方米每年(m3a)。,三、地层压力(1)原始地层压力：是指油田在未开采时测得的油层中部压力。符号为P原，单位为兆帕(MPa)。,(2)目前地层压力(静压)：是指油田投入开发后，在指定的井点所测关井后油层中部恢复的压力值，通常叫静压，是衡量目前地下油层能量的标志，符号为P静，单位为兆帕(MPa)。(3)流动压力(流压)：是指在油井正常生产时测得的油层中部压力，它的高低直接反映油井井底能量的大小，符号为P流，单位为兆帕(MPa)。,油田开发的主要指标,第二部分油井管理,第一章油（气）井开采前的准备第二章自喷油井的基本原理第三章机械采油第四章抽油井的生产分析,目录,第一章油井开采前的准备,石油是通过油井开采出来的，所以，油井的结构及钻开油层的情况好坏将直接影响采油工作。另外，我们对油藏开采后的变化情况研究及对油藏的控制管理都是通过油井来进行的。因此我们对钻井工艺、油井的完成都应予以足够的重视，把好油井开采前准备这一关很重要。,钻开油层是钻井工作中关键的一步，也是油井完成的首道工序。它将直接影响一口井的生产能力，出油好坏，也关系到能否迅速准确取全取准油层的各项资料。,一、钻射开油层,二、油井结构,介绍表面套管、技术套管和生产套管,三、诱导油流,完成油井井底结构后，只有当井底压力小于油层压力时，油气才能从油层流入井内。但一般油井完成后，由于泥浆污染油层，堵塞一部分孔隙，阻碍油的流出，因此，油井完成后必须采取相应的措施清洗井底和降低井底压力，使油层压力和井底压力之间形成压差，使油流流入井中。此项工作称为诱导油流。,诱导油流的方法有下面几种：,一、洗井替喷法通过降低井内液柱比重来减少井底液柱的压力。把油管下至接近井底处，然后把水或其它洗井液从油管和套管之间注入井内，从油管中替出泥浆，这样不断循环清洗井筒直至干净为止。如果油层压力高，地层能量充足，一般情况下泥浆替出井就会自喷。如果油层压力比较低，即使泥浆替出后，油井也不会自喷，那么就必须选更轻的洗井液和原油在洗井，替出原来的洗井液，液体压力再次减小，井底压力更低，若油层仍不出油就必须采用其他办法(如压裂，酸化等）。,二、抽吸法,这种方法是利用降低井内液面高度来降低井底液柱压力，其方法是用绞车把专门的抽吸工具抽子下到井内液面以下然后很快地向上提取抽子。逐渐降低井内液面的高度减小井底液柱压力直至小于油层压力。,抽汲的效率主要决定与抽汲速度及抽子在液面以下的沉没度，一般抽子可下入井内液面以下100300米，另外抽子与管壁之间的严密程度对抽汲效率将有直接影响，要求抽子上提时不漏失，下放时又易放下。,这种方法经常用在低压、低渗油层措施后快速排液，减少储层污染。,沉没度：表示抽子（泵）在动液面以下的深度。,三、压气法,使用空气压缩机把空气或天然气从套管和油管之间压进环形空间，压低套管里的液体使之进入油层中（一部分可能被压入油层中），当套管中的液面降至油管底部后，压缩气体就进入油管中，气化管内液体，使之比重降低；同时油管里的液体和气体的混合物又不断上升直喷出井口。这是由于混气液比重小，从而使井底液柱压力降低，若低于油层压力，油流就开始流向井内，这就是气举采油的原理。,四、提捞法,对于低压油井（油层压力低），而井又较深不适用上述方法，可在清洗井后采用提捞法，来降低井内液面。这种方法是提捞筒把井内液体一桶桶捞上来，使井底压力下降。,油井经过诱导油流后，油气自油层流入井中。当地层能量足够大时，既不仅能将油气驱至井底，而且还能把它举升到地面形成自喷出油，用这种方法采油，称自喷采油。,第二章油井自喷的基本原理,自喷采油：油流自油层井内集油站，全部由油层本身的能量来完成，不需要人为地补充能量，同时设备简单，操作方便，易于管理，产量也高，因此是一种最经济的采油方法。,自喷井生产系统的压力损失示意图,1、分离器2、地面油嘴3、井口4、安全阀5、节流器6、Pwf处7、Pwfs处、8、pr处、9、集气管网、10、油罐,油井所以能够自喷，主要是由于地层能量充足，（特别是油田开采初期）即地层压力较高，它是原油由地层流入井内到喷出井口并通过油嘴到采油站的主要能源。油井自喷的先决条件是能量供给要大于能量消耗。,一）油层内部渗流（简称流压）,原油在油层的能量作用下克服油层中的阻力流入井底，原油在这一流动过程中遵循地下流体流动的渗流规律，其能量消耗即压力损失大约占全部压力损失的1050%，当地层渗透率高，井底附近无堵塞或污染，流体粘度小，又为单相流体时这种损失较小，反之则大。,自喷过程中能量消耗在如下几方面：,二）油井中的垂直管流,油流入井底后在地层压力作用下克服垂直管中的重力和摩擦力（较小）而上升到井口（称为垂直管流），此过程压力损失占总压力的3080%。当油井浅，油气比高，油井不含水，为中、小产量时，垂直管流损失小；反之则大。,在垂直管流中，井口压力大于原油饱和压力时，井筒中油流是单相流动；井底压力大部分消耗在克服液柱的重力上，摩擦损失占的比重不大，但实际上油井呈单相垂直管流较少，多数自喷井是油气两相或油、气、水三相垂直管流，这样油气放出气体弹性膨胀，能量并参与举升液体的作用，此能量的大小与气量的多少、压力变化的范围有关，在油气两相垂直管流中，能量来源除压能外，气体膨胀能量是个很重要的方面。有些老油田，井底压力很低时，主要靠气体膨胀来维持油井自喷。,三）油流上升到井口后要经过油嘴，也要消耗一部分能量，其压力损失占总压降的530%。（称油嘴压力）。,四）经过油嘴后的油流在剩余压力的作用下沿地面出油管线流到集油站（计量站）。这一过程的压力损失占总压降的510%。,根据普通水力学的概念，油管中的压力平衡等式应为：,井底流动压力,井内静液柱压力,摩擦阻力,井口油管压力,以上四个流动过程，彼此存在着互相联系又互相制约的关系，如井底压力就是渗流的末端压力，又是垂直管流的始端压力。四种流动过程中垂直管流的压力损失所占的比重最大，而且在垂直管流中大多数油井又伴随着气体膨胀，所以必须对这一流动过程中的一些情况有所了解。,在绝大部分油藏中石油都有一定数量的天然气体，当井口压力低于饱和压力时，若井底压力高于饱和压力，石油在井筒中的上升初期处于单相流动，后随液柱压力愈来愈小，越靠近井口越低，当井筒中某一点压力（井内某一高度的液柱压力）低于饱和压力时，天然气就开始从油井中分离出来，此点以上的液柱就会有大大小小的气泡出现，我们称这一现象为石油的气化；气化后的石油比重比原来的单相石油比重降低很多，因此井内液柱压力也相应低，这就造成了油井自喷的有利条件，促使油井自喷。,气化后原油中的气泡不断膨胀而推动或携带石油上升，气泡愈大，气化石油的比重就会愈小。由于气体的粘度小，气泡就跑的快，因此油气之间就产生了相对运动，在气泡推动石油上升的过程中，气泡从油中超越上升，这种气体超越液体的现象称为滑脱。这时的油气混相结构为泡流。泡流的特点是：液体是连续的，气体是分散的。由于气泡的存在，降低了井筒中油气混合物的比重，但由于有滑脱现象，这时气泡的举液作用却很小。,泡流,滑脱是一种能量损失现象，滑脱损失的程度与油气的相对速度有关，油气相对速度愈大，滑脱损失就愈大，当混合物（油气）流速高时，其滑脱损失较小，可流速高又会增大流动时的摩擦损失，对流动不利，所以每口自喷油井要适当的控制油流速度，一般是用改变油管直径的方法来控制油流的速度，油管直径愈小，油流速度就愈高，反之亦然。,当混合物继续上升，压力逐渐降低，气体不断膨胀，小气泡会变为大气泡。在井筒中形成一段油，一段气的结构。这种流态称为断塞流，这时气泡托住油粒向上运动，气体的膨胀能得到很好的利用和发挥。,断塞流,随着混气液体继续上升，压力不断下降，气相体积继续增大，炮弹状的气泡不断加大，逐渐形成油管中心是连续的气流，而管壁是油环的流动结构，此流态称之为环流，这时油、气两相都是连续的，气体的举油作用主要靠摩擦携带。,环流,上述种种流动结构的出现，主要决定于井内压力的变化和气量的多少，如井底压力高于饱和压力，井筒下部会出现单相油流，对于油气比不高的井，出现环流可能性就小些。,纯油流,泡流,段塞流,环流,雾流,油气沿井筒喷出时的流型变化示意图,从这种流动结构还可以看到：能量的利用和消耗是有区别的，但总的摩擦阻力远较重力消耗为少。而垂直管流中的重力消耗大小主要取决于油气混合物的重率大小，而重率大小有取决与油气量的大小，但要从井中采油，重力消耗是不可避免的，而额外的滑脱损失的能量消耗则应尽量使之减少。,从上面的分析，能量的消耗过程可以看出，油井自喷的条件是：,油流在井底所具有的能量必须大于自喷过程中所消耗的能量，也即压能加上气体膨胀能量大于重力消耗叫滑脱消耗及摩擦阻力的消耗是，油井才能自喷。,自喷采油是一种最经济的开采方法，所以就要合理充分地利用地层能量，采取合理和油井工作制度，减小各种人为因素的影响，尽量设法延长油井的自喷期。,第三章机械采油,油层压力和油层中的天然气量在采油过程中会逐渐降低，到一定程度后，仅靠地层的天然能量只能把油举升到油井的某一高度，而不能把油举升到地面。这时就需要人工机械方法来采油。通常采用的有两种方法：一种采用泵来抽汲；另一种是人工向井内注入高压气体把原油举升到地面。,一、气举采油,气举采油的基本原理及气举方式概论,气举采油时，必须有两条通道，一条是供给压气的注入通道，另一条是将液体举升到地面的通道。,压气前，井内液柱造成的压力正好和油层压力相等，因而井内液面维持不动，这个液面叫静液面。,停产时,开始压气后，当环行空间注入气体时，环行空间内的液面被挤压下降，同时油管内液面却上升了。,环形液面到达管鞋,与环行空间液面降到套管鞋处时，压缩气体就进入油管，使油管原油气化，成为混气液体，因而比重降低，体积增大，液面不断上升直到喷出井口。这时整个油管中全是液化气体，比重轻。从而井底压力也降低了，他和油层压力间又有了压差，石油就不断的从油层中流入井内，并被压缩气体不断举升到地面，这时套管中的液面叫动液面。,气体进入油管,从以上不难看出，油气混合物从井底上升到地面和自喷井基本相似。唯一的差别就是气举所需要的高压气体是人工从地面供给的；而自喷井所需的气体却来自于油层本身，为此影响自喷的因素也同样影响气举的效果，也就是说我们同样可以通过油管的深度和直径来控制气举油井的生产。,环空进气启动压力示意图,Pc=h0gD2/d2,启动前,启动时,影响效果的因素有：油管深度、管径、气量、压力,另外气举效果还和压缩气的数量和压力有关：,生产中将举升一吨油所需要的气体数量（立方米）称为气体消耗比。此值变化极大，可以从几十到上千立方米以上。油管下入静液面以下的长度叫做沉没度，它和整个井深的比值叫做相对沉没度。油管的沉没度越小，油就越不容易举升上来。,压缩气体法采油，井底压力不能降低到很低，否则，气举法就不经济了，这时用深井泵采油较为合适。,气举井的主要设备（地面装置）,1、井口装置、2、气体压缩机站（配气站一般管630口井）3、配气管线：为送气和收集气体的管线，另外还有加热器和冷凝罐等附属设备，用来防止或者清除气体中的水分，气举法多用于“新井诱导”和“酸化”和压裂井的排液，但随着井深、斜井等不宜用其它机械采油井出现，以及随着海上油田的开发，气举采油会有很大的发展前途的。,气举方式小结：,抽油,抽油是目前应用最广泛的一种采油方法，也是最普遍的一种机械采油方法。美国80年代初公布的统计资料表明，生产井中92.7%为机械采油。,我国机械采油井占井数的比例也很大，全国机械采油长总井数95%以上的有胜利、长庆、汉江、玉门等7个油田。大港78.9%；辽河占5.5%；中原66.1%；华北36.4%；大庆占27.6%（80年代）,而机械采油中主要方法有抽油泵、电泵、水力活塞泵等。,分类,1、有杆泵,动力在地面,游梁式抽油机,深井装置,无游梁式抽油机,链采式,液压式,滚筒式,抽油装置示意图1吸入凡尔；2泵筒；3活塞；4排出凡尔；5抽油杆；6油管；7套管；8三通；9盘根盒；10驴头；11游梁；12连杆；13曲柄；14减速箱；15动力机,无梁式抽油机冲程长、排量大、效率高美国生产的一种无梁抽油机，冲程长10.3米，而普通平衡抽油机最大冲程为7.6米,无杆泵,水力活塞泵,电动潜油泵,电动螺杆泵,射流泵,振动泵,电动离心泵,我国目前基本上是游梁抽油机（3型12型）使用的抽油泵，也基本上是普通管式泵（泵径3298mm)。,一般据油田的实际情况选择最佳设备投资方案和范围。,（一）、游梁式抽油机装置,动力（电动机），减速箱（圆周运动变直线，与蒸汽火车是反的），曲柄、连杆、游梁、驴头等。,组成结构：,地面设备：,抽油杆,地下设备：深井泵,常规型游梁式抽油机结构示意图,1、刹车装置2、动力机3、减速箱皮带轮4、减速箱5、输入轴6、中间轴7、输出轴8、曲柄9、连杆轴10、支架11、曲柄平衡块12、连杆,13、衡梁轴14、横梁15、游梁平衡块16、游梁17、支架轴18、驴头19、悬绳器20、底座,1、油管2、锁紧卡3、活塞4、游动阀5、工作筒6、固定阀,（二）、深井泵工作原理：抽油的主要设备是深井泵，抽油杆和抽油机，深井泵是一种垂直的活塞泵，由于用于深井采油，因此称为深井泵，也叫抽油泵。它是由泵筒和活塞两部分组成，一般深井泵还有两个凡尔，一个在泵筒底部固定不动的叫固定凡尔（或叫吸入凡尔），另一个装在活塞上，随着活塞一起上下运动叫游动凡尔（或叫排出凡尔）。,深井泵工作原理：活塞上下活动一次叫一个冲程，一个冲程内完成进油与排油过程）,上冲程,下冲程,1、排出阀2、活塞3、衬套4、吸入阀,上冲程：,特点：油管缩短油杆伸长（吸入）,吸入必要条件：吸入压力沉没压力泵内压力要小于环空压力所以上冲程是泵内吸入液体，而井口排出液体的过程。,泵内下面压力降低，受环空液柱压力作用被打开（沉没压力）,受管内液柱压力,如果油管内已被液体充满,原来作用在固定凡尔上的油管内的液柱压力将从油管转移到活塞上从而引起,固定凡尔打开，油进入泵内游动凡尔关闭,固定凡尔关闭游动凡尔打开，油排出泵外,油管伸长油杆收缩（排出）,受泵内液柱压力,泵内压力大于活塞以上液柱的压力时活塞下部的液体通过游动凡尔进入活塞上部，使泵排除液体。,原来作用在活塞以上液柱重量转移到固定凡尔引起,排出必要条件泵内压力要大于上部液垂直压力所以下冲程是泵向油管内排液过程。,下冲程,（三）、泵效及影响因素深井泵活塞每上下一次应该抽出相当于冲程长度的一段液体。这一数量称为理论排量。但实际排量往往比这一数量要小的多，理论排量和实际排量的比值叫泵效。,正常情况下泵效若在0.70.8之间，就认为油泵工作是良好的。有一些连抽带喷的油井，泵效会接近或大于1。油田实际表明往往平均泵效低于0.7，有的油井泵效更低。石油总公司开发纲要规定0.45为正常井。,注：泵效=（实际排量/KNL）100%K38=1.63K44=2.19K56=3.54N冲次L冲程。,影响泵效的原因：1、抽油杆和油管柱的弹性伸缩（光杆伸长后与活塞柱拉伸造成的误差即冲程未走完）。这是由于两者在抽油过程中受着交变载荷而引起的结果使活塞冲程小于光杆冲程。因而减少了活塞让出的体积。,2、气体所强占的体积使油充不满。即充满系数低。,3、漏失影响：固定凡尔的漏失，游动凡尔的漏失。活塞和衬套之间的漏失，油管漏失。,此外，泵下入液面以下的深度（沉没度）也会影响泵效。,第四章抽油井的生产分析抽油井的生产分析是根据生产中所取得的各项资料，从而对油层工作状态和深井泵的工作状态进行分析。以便充分发挥油层潜力，并使设备在高效率下正常工作，以保证油井产量高，高泵效生产。,1、油层工作状态分析对油层工作状态分析是通过测油层压力、生产压差和相应的产液量、含水、含砂、油气比等，分析油层的现状，确定油层和合理生产压差及其采油指数，油层配产和下泵深度。,2、测井底压力方法有几种：一种是起泵后下入普通井下压力计系测量气压，另一种是直接向套管环形空间下入小直径压力计来测量井底压力，还有一种方法是通过预先安装在油管下部的振弦压力计来测量井底压力。,3、用动力仪测示功图,生产中一般用动力仪测得的示功图来分析深井泵的工作状态。由于抽油井工作时情况较为复杂，受影响因素很多，所以实测示功图和理论示功图相比，其形状各不相同，对实测示功图的解释以理论示功图为基础，进行对比分析。,1）、静载荷作用的理论示功图从悬点位移为横坐标，悬点载荷为纵坐标。在死点A处的悬点静载荷为Wr，上冲程开始后液柱载荷逐渐加在活塞上，并引起抽油杆柱和油管柱的变形，载荷加完后，停止变形（=BB)。从B点以后悬点不变的静载荷(P杆+P液)上行至上死点。,P,SP,C,D,D,S,SP,S,B,A,吸入,排出,上死点,下冲程由CDA,下冲程油杆收缩,上冲程由ABC,上冲程油管收缩位移变形,P液,P杆,B,下死点最小,P杆=q杆HP液=q液H1=P液H/EF杆2=P液H/EF管E=2.1106Kg/cm2F管2=1.166cm2F杆=2.01cm2F杆=2.84cm2F杆=3.80cm2G杆=1.665kg/mG杆=2.35kg/mG杆=3.136kg/mq杆=1.494kg/mq杆=2.109kg/mq杆=2.813kg/mG管=9.46kg/mq液2=2.813kg/m2-5的1000米内容积3.019m3,外容积4.185m3,环空7.83m3。,这样，在静载荷作用下的悬点理论示功图为平行四边形ABCD。ABC为上冲程的静载变化线。AB为加载线，游动凡尔和固定凡尔同时处于关闭状态；由于B点加载完毕，变形结束，活塞与泵筒开始发生相位移，固定凡尔也就开始打开而吸入液体，故BC为吸入过程，BC=SP此过程中游动凡尔仍然处于关闭状态。CDA为下冲程静载变化线，CD为卸载线，此过程中两凡尔也同时处于关闭状态。由于D点卸载完毕，变形结束，活塞开始与泵筒发生向下的相对位移，游动凡尔被顶开而开始排液，故DA为排出过程DA=SP，在此过程中凡尔仍然处于关闭状态。,典型示功图是指某一因素影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基本特征。虽然实际情况下有多种因素影响示功图的形状，但总有其主要因素。所以示功图的形状也就反映着主要因素影响下的特征。,、为动载荷与摩擦载荷不大，充满良好，漏失较少的正常示功图,、为油稠载荷较大的正常示功图（摩擦载荷大）,、为有明显气体影响的典型示功图，由于在下冲程未余孔隙内还残存一定数量的溶解气。上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使吸入凡尔打开滞后，加载变慢。余隙越大，残存的气量越多，泵口压力越低。则吸入凡尔打开滞后越多，即BB”线越长。下冲程时，气体受压缩泵内压力不能迅速提高，使排出凡尔滞后打开（D点）卸载变慢(CD）。泵的余隙越大，进入泵内的气量越多则DD线越长，示功图的刀把越明显。,上冲程时泵内有一定数量的溶解气，吸入凡尔打开滞后,下冲程时气体使泵内压力不能迅速提高，排出凡尔打开滞后，卸载变慢CD线。,、当沉没度太大，供油不足，使液体不能充满工作筒时的示功图。图形特点是下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有当活塞迂到液面时，则迅速卸载。所以，卸载线较气体影响的卸载线陡而直。,、有时当活塞碰到液面时，因振动载荷线回出现波浪。快速抽汲时往往因撞击液面而发生较大的冲击载荷形变很厉害。,、排出部分的漏失上冲程时，泵内压力降低，活塞两端产生压差，使活塞上面的液体经过排出部分的不严密处（凡尔及活塞与衬套的间隙）漏到活塞下部的工作筒内，漏失速度随活塞下面压力的减小而增大。由于漏失到活塞下面的液体有向上的“顶托”作用，所以悬点载荷不能及时升到最大值。使加载缓慢（AB线）。随着选点运动的加快，“顶托”作用相对减小，直到活塞上行速度大于漏失的瞬间，悬点载荷达到最大静载荷。,上冲程时，只有当P泵内P液垂,吸入部分漏失：下冲程开始后，由于吸入凡尔漏失使泵内压力不能及时提高，而延缓了卸载过程CD线，同时，也使排出凡尔不能及时打开。,当吸入部分凡尔漏失严重时，排出凡尔一直不能打开，悬点不能卸载。,吸入凡尔与排出凡尔同时漏失。,油杆断脱根据载荷计算估算出断脱位置。,3、用液面测深仪纳声弹击发式或气抢式,第三部分油水井资料录取及整理分析,第一章油井计量第二章油水井资料录取及整理分析第三章填写油水井日报表,目录,第一章油井计量计量间是采油井集汇油气计量、掺水、热洗的处理中心；主要设备组成：采油汇管阀组(油阀组)、掺水阀组(水阀组)和油气计量装置(计量分离器和测气波纹管压差计)。,一、计量分离器(一)计量分离器的种类主要有两种类型立式计量分离器和立卧结合(复合)式计量分离器。(二)计量分离器技术规范参数主要有：设计压力、工作压力、最大流量、分离器直径、适用量油高度、测气能力。,油气分离器,油气分离器,(三)分离器的工作原理立式(切向)计量分离器工作原理是从油井出来的油气水混合物，经分离器的混合液进口成切线方向进入分离器内，在离心力的作用下，油水的密度大于气体的密度，受到的离心力大，附壁旋转(同时扩散)而下，从出口排出。气因密度小于油水、受到的离心力小，集中在中央而上升。雾状气体，上升遇到分离伞，改变流动方向，更加集中将油滴附在伞壁上聚集而下。而气体继续上升，经气出口排出。,(四)计量分离器的使用与维护1计量分离器的使用计量分离器主要是用来计量单井产液量、产气量。在使用过程中关键是要倒对流程，不能憋压，特别是在想快速压液面时，一定要看好分压表上的压力值，决不能超过计量分离器的工作压力，分压表一定要按期校对。2计量分离器的维护计量分离器的维护主要是对其进行更换玻璃管、测气挡板、定期冲砂等操作。,第二章、油水井资料的录取与整理分析第一节、油水井资料的录取1、井口录取油压、套压抽油机井的油压，套压按资料录取标准规定要每天在井口录取一次，特殊情况要加密录取次数；每次录取时可在抽油机井口油、套压表上直接录取,并记录在记录本上。资料录取后的整理要及时，能进行分析的也要及时分析；,2、测抽油机工作电流抽油机工作电流接资料录取标准规定要每天测一次上下冲程电流。录取后一是要及时计算抽油机平衡率是多少二是要与上一次正常的上下电流对比可以及时分析了解抽油机井泵况变化情况。整理分析后把测得的电流数据填人报表中。,3、产量(量油)、气油比(测气)现场上常用的量油方法从基本原理方面可分为容积法和重力法两种；从控制方法上可以分为手动控制和自动控制两种。现以最常规的手动玻璃管量油、双波纹管差压计测气为例介绍量油、测气的具体操作,玻璃管量油一、准备工作(1)选择配备有玻璃管量油分离器的计量间一座。(2)秒表1块，纸笔，450mm管钳1把(“F”型扳手1个)，2m钢圈尺1个。(3)穿戴好劳动用品。二、操作步骤(1)携带好工具、用具，来到计量间，检查确认量油分离器：规格大小(以8OOmm为最佳)；量油玻璃管高度(500mm)及上下标线清楚；,分离器进出口及气平衡流程等；选一口抽油机井，若是掺水伴热生产井要提前1015min关掺水阀门。(2)倒流程：先开分离器量油玻璃管上下阀门，查看分离器内原油的液面状况。打开气平衡阀门。开被量油井的量油阀门，最好同时也关单井来油汇管阀门，开至量油阀门最大，来油阀关严。迅速来到计量分离器处，用量油出口阀门的开、关来调整玻璃管内液面。如果液面很高，压液面压得很慢，可关小气平衡阀门来加速压液面。,(3)量油、计时：在液面被压至量油下标线(刚过)以下迅速关量油出口阀门，并关严。调整身体姿势，使眼睛与玻璃管内液面水平看准下标线，在液面与下标线重合时，计时开始。在液面上升过程中要观察一下量油分离器的分压表与来油汇管压力表的压力情况，正常时两块表压力基本一样。在液面上升接近上标线时，再调整身姿，在液面与上标线重合时再记下时间。记好第一遍量油时间T1，迅速开量油出口阀门压液面至下标线以下，再次重复第一遍过程，记下第二遍量油时间T2，直至要量的次数i为止，分别记录好各量油时间T1、T2、Ti。,(4)倒回流程：在确认量油次数够后，把液面压至接近下标线时，关量油出口阀门，开单井来油汇管阀门并开大，同时关单井计量阀门，关严后，再把计量总阀门、气平衡阀门关上。及时打开掺水阀门，尽量开至与原大小一致，保证原掺水量。(5)计算产量：把刚记录下的各量油时间T1、T2、Ti相加，再除以次数i，就得出量油平均时间T；再由该计量分离器量油常数换算出该井的日产液量：Q0=量油常数T。,三、注意事项(1)检查玻璃管液面，一定要先开上阀门，后开下阀门。(2)量油高度误差不能超过2mm。(3)倒流程时一定要先开后关，分离器不能憋压，即量油时气平衡阀如没有打开，一是量油不准，二是造成憋压，如被量油井产量高，会导致分离器安全阀被憋开造成跑油事故。,用双波纹管压差计测气一、准备工作(1)选择配备有玻璃管及CW一270波纹管压差计的计量分离器的计量问一座。(2)秒表1块纸笔450mm管钳1把(“F”型扳手1个)，2m钢圈尺1个。(3)准备好与测气孔板规格相对应的测气换算表；穿戴好劳保用品。二、撮作步骤(1)携带好工具、用具，来到计量间，首先检查确认量油分离器：规格大小(以800mm为最佳)；,量油玻璃管高度(50cm)及上下标线清楚；分离器进出口及气平衡流程等；选一口抽油机井，若是掺水伴热生产井要提前1015min关掺水阀门。(2)倒流程测气；检查分离器流程将需测气油井倒进分离器流程，与上一节中的摊作步骤(2)相同。打开测气装置放空闸门，检查高低压引线关死放空闸门。,开分离器平衡闸门开玻璃管上、下流闸门控制分离器出油闸门使液面稳定在量油标高的122/3处。开测气装置平衡阀门及高、低压闸门关测气装置平衡闸门开始测气每10s记录一次分压和测气压差值共取1组数据(p1，h1、P2、p3、h3，p10，h10)。(3)恢复原流程生产。在确认录取的数据无问题后倒回原流程即恢复正常生产流程。,计算气油比：在取得产液量、产气量后通过地质化验该井的含水率结果，先计算出该井产油量，再与产气量相除即得到了该井的气油比。4原油含水原油含水是指见水井采出的液体中化验含水率的大小，它是在井口用取样桶通过取样阀放喷溢流录取油井抽出的新鲜油样(油水混合液)，经化验室化验后取得的原油化验含水数据。,(三)注水井资料的录取与整理分析1注水量注水量是指注水井每日实际注入井下油层的水量，通常是每日水表当日的底数与昨日同一时刻水表底数的差值。注水井注水量必须按配注方案(单井的配注水量)来控制注水，一般实际注水量的误差为配注水量的10。,2泵压、油压泵压是指注水井每日注水时的注水干线的压力，是在压力表上直接录取(读出)的。油压是指注水井实际注水时控制调控阀的压力值，同泵压一样是在压力表上直接读出的。油压的选取是关系到当日的分水质量(注水合格率)，故油压的选用既要符合注水生产实际，又要考虑当日的分水。,3井口油压、套压井口套压是在井口套压表上直接录取的，如果下保护封隔器的注水井套压超标(各油田不同)，说明封隔器不严或封隔器失效，无保护封隔器的井套压高低只是油层压力的反映。4静压注水井的静压是指通过专门测压仪器从井口油管中下入井底某一深度，关井测出的井底压力，再换算成该井油层中部深度的静压值。,第二节在井口取油样一、准备工作(1)正常生产的抽油机井1口。(2)200mm活动扳手1把，取样桶1个，排污放空桶1个，棉纱少许。(3)穿戴好劳保用品。二、操作步骤(1)识别取样样条，并携带取样桶、工具等到井场，首先检查确认井口流程情况。(2)关井口伴热(掺水)阀门，停掺水1015min后开始取样。,(3)放空排污。把放污桶桶口对准取样出口弯头处，左手拿住，右手缓慢打开取样阀门，把取样弯头等处的污油排放净，即看见有新液喷出时关取样阀门，把污油桶放好在地面(井场)。(4)取样。把取样桶桶口对准取样出口弯头处，用左手拿好，右手缓慢打开取样阀门，开大并以不喷溅为原则，取样样量多少，几次取够可根据本油田地质要求为准，这里以二次取全桶23为例，第一次取约13桶时，关取样阀门，等几分钟再开阀门，接着用取桶续取，约取到全桶23样量时，关严取样阀门。,三、注意事项(1)取好的样桶不能渗或外溅，若是雨天更要注意不能使雨水进入样桶内。(2)如井出气或含水很高，一定要按地质规定要求进行。(3)取样条一定要及时系好。(4)绝不能不排污就取样。,(5)确认取样量够后，立即开掺水伴热阀门掺水。(6)用棉纱擦净取样弯头处及取样边缘处的污油，盖好样桶盖，系好样条。(7)把污油桶内污油倒到规定的地方，清理现场，提好样桶收工。,第三章填写油水井日报表第一节填写油井班报表一、准备工作(1)资料数据：几口抽油机井和几口电动潜油