抽油机井示功图诊断及分析.ppt

1、抽油机井示功图诊断与分析,地面工图,泵工图,有杆泵抽油系统,功图与工况,一、理论示功图特征分析,1 没有弹性形变的理论示功图,如果抽油杆是刚体 (受力后没有弹性伸长和缩短的物体)，则示功图应该是长方形的，如下图所示。,该理论示功图的特征： ab / cd, bc / da. 在井深浅、小泵径，粗抽油杆及小冲数抽油条件下生产时，有可能出现类似的水平、长方形的示功图。,功图与工况,a是上冲程的始点，ab线为增载线,bc线为上冲程过程，是载荷不变的位移过程，c点是上冲程的死点,cd线为卸载线，da线是下冲程过程，a点是下冲程死点,2 弹性抽油杆静载时示功图,实际上金属是有弹性会形变”的，因而增载过程

2、ab和卸载过程cd都不是直上直下的，而是受力后伸长，卸载后缩短。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成的。下图是弹性抽油杆受静载时的基本示功图。,功图与工况,功图与工况,上图一类的图形是地面示功图，是一般浅井（油层供油充分、无其它影响，沉没压力较高时）中，常见的理想示功图。,该示功图为光杆只受杆柱和液柱重力，泵不受外界摩擦力影响，并且假定系统的充满程度为百分之百时的理论示功图。,上死点,下死点,冲程损失,功图与工况,3 （动、静载弹性形变）示功图,实际生产中抽油杆是要承受静载和动载的。由于抽油杆有惯性动载荷，柱塞在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过程中与管壁和杆柱有摩

3、阻，抽油杆接箍与油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b点偏高，下冲程时c、d点偏低，P1和P2是动载荷影响的值。如下图所示。,功图与工况,由于动载荷的影响，示功图的上、下行程不是水平的，但只要bc/da,而且ab/cd，就是泵工作正常。否则就是泵出现了问题。,上图中所示的行程线与水平线之间的夹角越大，说明动载越大，另外冲数越快，动载也越大。,二、标准地面示功图及生产实例,功图与工况,1. 泵工作正常 此图为最理想的地面示功图(无气，多水，供液充足的正常示功图)，充满系数100，特征为平行。 对这类油井需加强开采，以求最大产量，发挥出井筒的应有产能水平。,功图与工况,2. 供液不足 此图为油井供液不

4、足时的地面示功图。由于供液不足泵筒充不满，未能及时卸载，当活塞下行碰到液面时开始卸载。 特征为上，下平行、左右平行，泵没有问题。 主要进行油层改造，改善供液条件、机抽参数。对于泵挂较深井可采取长冲程、小泵径、慢冲次；泵挂相对较浅的井，在井况及抽油设备允许情况下，加深泵挂深度，以求得最大泵效。,功图与工况,3. 油稠 此图的上、下行曲线呈凸状。 原因系油稠，由于上、下冲程的行程中间速度较快，阻力增大所致。特征：工图圆滑 对于油稠的抽油井应采取降粘措施，这样有利于生产。,六区14-65稠油工图,功图与工况,4. 油井出砂 此图是柱塞受油井出砂影响，容易卡泵时的示功图。 特征为上、下曲线没有明显的“

5、阻尼”状，而是呈“小牙齿”状的不规则，不重复的示功图。 对出砂油井，一方面应保持油井平稳生产，减少停井次数和时间，放套气也应平稳进行；另一方面采取油层防砂、加筛管、砂锚、对油井经常洗井等措施，延长了抽油设备的使用寿命。,实际锯齿不明显,功图与工况,5. 气体影响 此图为高气油比井特征。 气油比越高，圆弧的曲率半径越大，则表明油套管环空内有泡沫段存在，沉没压力偏小，充满不好。卸载时泵筒内气体受压缩，卸载变缓，当气体压缩到一定程度，顶开游动凡尔时完成卸载。 对受气体影响较大的井或易发生气锁的井应尽可能加深泵挂，增大泵的沉没度，大泵径长冲程机抽，特别是防冲距要调到最小，尽量减小余隙体积；下高效气锚和

6、防气泵，合理放套气，控制套压生产，使之保持在较低值。,功图与工况,气锁现象：属于气体影响的特殊现象，由于气体大量进入泵筒，上冲程时气体膨胀，全部占满柱塞让出的容积，固定凡尔打不开。下冲程时，气体压缩，但压力仍低于游动凡尔上部压力，游动凡尔也打不开，柱塞运动只是对气体压缩和膨胀，泵不排油，这种现象称为“气锁”。解决？ 此图为气体影响严重时发生“气锁”而不出油或无沉没压力时的示功图。,功图与工况,6.阀尔漏失： 6.1 固定阀尔漏失 此图是为泵固定阀漏失的示功图。下冲程开始后，固定凡尔漏失，泵内压力不能及时升高，延缓了减载过程，同时游动凡尔不能及时打开，当泵内液体顶开游动凡尔时减载过程结束；下冲程

7、后半冲程，由于漏失，泵内压力减小，游动凡尔提前关闭，增载提前。如图 特征:为示功图左下方呈圆形缺损(无气体影响时右下角也呈圆形)。 如果阀或阀座被严重刺坏时，不出油，下行曲线呈图中虚线形状。,游动凡尔提前关闭，增载提前,卸载结束点之后,功图与工况,6.2 游动阀尔漏失 此图为游动阀漏失的示功图。上冲程开始后，游动凡尔上面的液体漏失到下面，使活塞下面压力下降缓慢，悬点载荷不能及时上升到最大值，加载变缓。如图 特征为曲线左上部分有圆形缺损，有时右上角也呈圆形缺损。 若是游动阀或阀座被严重刺坏，上部曲线则呈圆形(图中虚线)形状。,加载变缓,6.3 双阀尔漏失 此图属于泵的游动阀和固定阀都发生严重漏失

8、时的示功图。 特征为上行曲线呈凸状，下行曲线呈凹状，油井不出油，需要检泵。,功图与工况,针对凡尔漏失的油井，一般的碰泵、洗井不能解决，只有检换泵；但定期清洁，对油井除蜡除脏、洗井，可以延缓检泵时间，延长泵的使用寿命。,功图与工况,7. 游动阀尔关闭迟缓 此图为游动阀关闭迟缓，明显减产的示功图。 原因是泵的游动阀与阀球罩之间的间隙太小。 特征为图形在上位置呈方形缺损。,功图与工况,8. 柱塞脱出工作筒 此图表明柱塞在上行过程中脱出工作筒，驴头未到上死点突然卸载；需要下放光杆，对小防冲距。 此类油井在功图算产时误差较大，主要因为漏失量难以确定，计算结果比真实产液量偏高。,突然卸载,功图与工况,8、

9、刮碰现象 8.1下碰泵 此图为防冲距太小，柱塞在下冲程近下死点处发生硬性碰泵的示功图。 对于这类井应该及时停抽，重对防冲距，避免长时间碰泵而撞掉泵筒发生落井事故。 上 下碰泵的油井计量结果也会存在误差。因为碰泵过程中会有漏失产生。,功图与工况,8.2 光杆打驴头 图形特征：功图在上死点位置处有一个向下耷拉的“小尾巴”。 成因：在上冲程中，由于井口装置、井口、光杆不对中，或者光杆过长（碰到驴头），就容易在靠近上死点的位置处，光杆受到一个额外的侧向力，在功图上得到明显的反应，在上死点位置出现一个向下耷拉的“小尾巴”。 管理：做到管、杆、井口对中、同心，选用合适长度的光杆，避免光杆打驴头。,功图与工

10、况,9. 油井结蜡 此图是受蜡影响、产量下降的示功图。 特征为上，下冲程的曲线呈不规则的“犬牙齿”状。即工图肥大。 管理：对油井进行清蜡处理；对井下增加加热和清蜡设备。,上图可以看出13-283热洗前工图明显肥大,功图与工况,抽油杆断脱 此图为抽油杆断或脱时示功图 若断脱发生在柱塞附近，或是柱塞脱扣、阀球球罩断落，图形位于杆重载荷线位置（杆断位置越高图形越靠下） 若断脱发生在光杆附近，图形接近于水平坐标线。 及时修井作业,2月初我区13-375量油不出，通过工图判断杆上部断脱,功图与工况,13-406工图显示油管严重漏失,11.油管漏示工图 此图为油管螺纹漏失(螺纹漏油或是油管被严重腐蚀而漏油

11、)时的示功图。特征，不能达到最大载荷。 油井严重减产或不出油，抽油机停抽时间越长，图形上下平行线距离变小(面积缩小，载荷减少) 。 解决？,功图与工况,12. 连抽带喷 此图为连抽带喷时的示功图。 特征为近于水平状，很少有振动波，图形两端有一段曲线近于平行(有增载和卸载特征，若断脱时图形呈尖角而无平行，实际工图较难区分，一般结合其他条件判断)，喷势较大的井，两端还有圆形面积。 管理：加强开采措施，采取长冲程，较大泵径，合理冲次机抽。,功图与工况,13. 柱塞遇卡（卡在工作筒） 此图为斜形向上的“黄瓜状示功图，属于柱塞卡死在泵筒内不动，上、下冲程只是拉伸杆柱。 附：在实际现场中，功图一般是两条不同斜率直线相交状。 及时修井作业,功图与工况,14. 柱塞与泵筒间隙过大 此图是柱塞与缸套之间的间隙磨大后所测的示功图