文档介绍：主讲:白红艳
抽油井示功图的分析及应用
讲
解
内
容
第一部抽油井示功图综述
第二部分理论示功图的特征分析
第三部分斜井示功图与直井示功图的区别
第四部分实测地面示功图图例分析
第五部分抽油井计算机诊断技术的应用
第六部分需要注意的几点
第一部分:抽油井示功图综述
今天,我们主要从理论示功图的特征分析入手,简单介绍示功图的多功能性,即对实测示功图作必要的处理后,可进行一系列定性和定量分析,提供诸如分析平衡效果、判知振动影响等。油井示功图它不仅能在不停产的情况下取得大量有用的数据,减化了井下直接测试工作,而且能随时监控采油动态,使之在最佳工作方式下生产。结合采油二厂有杆泵采油过程中示功图分析解释差错率高的问题,我们今天来讲讲如何正确解释分析示功图,了解井下抽油泵工作状况。
第一部分: 概述
1、在有杆泵采油过程中,用动力仪绘出示功图,定性地分析深井泵的工作情况,是了解井下抽油泵工作状况的重要手段。由于抽油井的生产状况很复杂,深井泵在井下工作的影响因素很多,不但受到“机、杆、泵”抽油设备的影响,而且直接受到变化着的“砂、蜡、气、水”的影响。尤其在定向井中,这种情况就更为突出。导致油井生产过程中所测的示功图形状复杂,解释差错率高,给及时分析井下抽油泵工作状况、掌握油井生产动态和组织下步生产带来了很多困难。因此,分析示功图时,即要全面了解油井的生产情况、设备状况和测试仪器的好坏程度,根据多方面的资料进行综合分析,同时,又要善于从各种因素中找出引起示功图变异的主要因素,这样,才能够作出正确判断。
第一部分: 概述
2、示功图概念:示功图是由载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。表示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面示功图或光杆示功图。在实际工作中是以实测地面示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据。
为了能正确分析和解释示功图,常要绘制出理论示功图进行对比分析,而且实测示功图的解释都是以理论示功图为基础,因此,对理论示功图特征分析就显得尤为重要。
(图1)
假定:抽油杆是刚体,动力从地面传到柱塞上没有时间滞后,既没有伸缩和振动,也无摩擦,假定每一个部件的工作效率都是100%所测得的示功图。
第二部分理论示功图的特征分析
分析:图中a点是上冲程的始点。由于刚体没有弹性形变,则ab为即刻增载,泵柱塞的游动凡尔关闭,全部载荷由光杆承受。bc是上冲程过程,泵的游动凡尔关闭,固定凡尔打开是进油过程。
第二部分理论示功图的特征分析
cd 即刻卸载,抽油杆下行时所画出da线是载荷不变的下冲程位移过程。
该理论示功图的特征:ab平行于cd ,bc平行于da,一般抽油机井在井深浅、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、长方形实测示功图。
(图2)
该理论经示功图是在理想条件下绘制出来的:假定①油管无漏失、泵工作正常。②油层供液能力充足,泵能够完全充满。
第二部分理论示功图的特征分析
图2 弹性抽油杆静载时的示功图
③光杆只承受抽油杆柱与活塞上液柱重量的静载荷,不考虑惯性力。④不考虑砂、蜡、稠油的影响。⑤不考虑油井连喷带抽。⑥认为进入泵内的流体是不可压缩的,凡尔是瞬时开闭的。在这种条件下绘制出的示功图是一个平行四边形。
、静载荷+弹性形变示功图(图3)
如图3所示, 实际生产中抽油杆是要承受静载荷和动载荷的。
第二部分理论示功图的特征分析
图3 动、静载荷+弹性形变示功图
由于抽油杆有惯性力载荷,柱塞在泵筒内运动时有摩擦力,液柱举升过程中与管壁和杆柱有摩阻,抽油杆接箍与油管内壁有摩擦,所以上冲程时a、b点偏高,cd点偏低。
由于动载荷的影响,示功图的上、下行程线不是水平的,但只需要bc平行于da,而且ab平行于cd,就可以认为泵工作正常。若二者不平行,说明泵有问题,α越大,说明动载荷越大。另外,冲数越快,动载荷也越大,在分析实测功图时应注意这种“倾斜”规律。
、静载荷+弹性载荷+振动载荷的示功图(图4、图5)
抽油杆柱产生振动的原因是抽油机构的抽油杆的自振频率。因此在进行的油杆柱设计时,应尽量避免同步速度抽汲。理论研究和实践表明,当发生二级振动时,示功图的特征是:图形的面积偏集在上冲程开始处,而且在上死点处迥绕成“结”。这是抽油杆柱受力换向与杆柱弹性作用下造成的。
第二部分理论示功图的特征分析