泵效、动液面、流静压、断脱点分析
示功图分析
基本知识
活塞冲程（有效冲程） 光杆冲程
冲程m
冲程损失：抽油杆及油管弹性伸长与缩短所致。
基本知识
增载线
示功图分析
最大负荷线
最小负荷线
卸载线
注：正常示功图，增载线与卸载线相平行， 最大负荷线与最小负荷线相平行。
示功图分析
基本知识
下静载线：又称固定凡尔漏 失线，驴头停在接近下死点 位置测试，逐步上升为固定 凡尔漏失。
如此循环往复，抽油泵就不断地把地层 流体吸入泵内，并排出地面。
抽油泵的工作原理
冲程
上冲程
下冲程
活塞运动 抽吸泵筒，造成吸油条件 压缩泵筒，造成排油条件
游动阀 关
开
固定阀 开
关
液体运动 泵筒进油，井口排油
油管进油，泵筒排油
液柱载荷 作用在活塞上（抽油杆承载） 作用在固定阀上（油管承载）
负荷KN
示功图分析
N实际冲次≠
4L泵深
或
5100×60 ≈奇数 4LN
注：5100m/s为声音在钢中的传播速度 60为1min=60s
示功图分析---典型示功图分析
二、具有惯性影响的正常示功图
侧真147A井 09.8.14
真192井 2009.8.12
示功图分析---典型示功图分析
三、游动凡尔关闭迟缓
图形特征：左上方缺一块
多出现于作业后
曹54 2011.9.1
示功图分析---典型示功图分析
八、泵脱出工作筒
沙26-5 2009.9.18
沙26-5 2009.8.12
示功图分析---典型示功图分析
九、泵漏失
特征： 1.右上方缺一角 2.产量下降
原因： 衬套磨损严重或结蜡严重阻力 增大引起
技能认证采气专业考试(习题卷118)
技能认证采气专业考试(习题卷118)第1部分：单项选择题，共63题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]面积注水井网中，( )法面积井网周围由8口注水井和中心1口采油井组成。
A)九点B)反九点C)七点D)反七点答案:A解析:2.[单选题]完井时，要求尽量（ ）油气流入井筒的阻力。
A)平衡B)减少C)增加D)保护答案:B解析:3.[单选题]诊断螺杆泵故障时,可通过观察（ ）的变化来诊断油井工作状况。
A)套压和静压B)流压和静压C)油压和套压D)油压和流压答案:C解析:4.[单选题](1690524)干式水表的维护主要是注意做好定期检查和保证（）。
A)注水量B)注水压力C)注水速度D)注入水质答案:D解析:5.[单选题]抽油机应用( )检查平衡状况时，若上冲程所测电流大，下冲程所测电流小，说明井下负荷大。
A)测时法B)观察法C)测电流法D)分析法答案:C解析:6.[单选题]保持一定的( ),可以防止抽油泵受气体影响或抽空,有利于提高泵效。
7.[单选题](1690663)对于直接驱动电动螺杆泵井，只能通过调整电源()来调整转数。
A)电流B)电压C)频率D)功率答案:C解析:8.[单选题]某注水井日注水量为150m3,井底流压为19.0MPa,吸水指数为21.4m3/(MPad),则该井的地层压力为( )MPa。
A)10.99B)11.99C)12.99D)13.99答案:B解析:9.[单选题]集气站用于去除天然气中液（固）体杂质的设备主要有（ ）。
A)分离器、除尘器、过滤器B)分离器、汇气管C)汇气管、排污管、放空管D)收发球筒、排污管、放空管答案:A解析:10.[单选题]下列不属于传感器的特点的是（ ）。
A)微型化B)数字化C)多功能化D)自动化答案:D解析:11.[单选题]由于地壳升降运动引起地层超覆、沉积间断、风化剥蚀，从而形成地层角度不整合、地层超覆不整合，且上部若为( )地层覆盖，即构成地层圈闭。
采油工艺第三章2
P C
静液面与动液面的位置
和测得的反射时间来计算其位置：
1
1/2
L v t =
1
1
t t L L =声波速度V ＝？
循环过程：下死点A 死点C
气锁
泵内压力变化：没有气时，上冲程活塞上行，泵筒内压力迅速下降，液体进泵；而有气体时，活塞刚上行时泵内有一定压力，固定凡尔不能立即打开。
B.由于泵内有一定的气体压力，对活塞有上托力，所以加载减缓；下
②充不满影响的示功图
充不满的示功图
Q=0！
②吸入部分漏失（固定凡尔standing valve ）
A D S ped ′′=柱塞的有效吸入行程：
S
A D /′′=η泵效：
卸载减缓、加
载提前！
Q=0！
吸入凡尔和排出
只抽油杆的伸缩变
喷势弱、油稠带喷
管式泵活塞脱出工作筒防冲距过小活塞碰
出砂井
(Max available stress)安全区
修正古德曼图
前置式气动平衡抽油机结构简图
(1) 稳定性好
(2) 多用于大型抽油机
(3) 节约钢材
游梁平衡：游梁尾部加平衡重－小型
抽油机
曲柄平衡(旋转平衡)：平衡块加在曲柄
a
c
b
W b +X uc
b
W a
c ⋅⋅
曲柄平衡示意图
a
b
X ub
W cb
Wc R
Rc
crank balance )：平衡半径＝？
ub
b
ra S 2= 。
抽油机不平衡成因分析及治理配套措施
抽油机不平衡成因分析及治理配套措施摘要：抽油机是油田的主要举升设备，若其在不平衡状态下运行可导致能耗大幅度增加。
因此，抽油机调节平衡是节能降耗、延长设备使用寿命的一项重要技术措施。
文中介绍了抽油机不平衡原因，并进行了分析，介绍了油田常用平衡理论分析方法，给出了抽油机平衡的经验方法。
关键词; 抽油机，不平衡，因素，措施抽油机平衡效果不好使抽油机的能耗加大，致使采油成本提高。
另外还严重影响曲柄连杆机构、减速器及电动机的使用寿命，同时也降低了抽油杆柱的使用寿命。
保证抽油机平衡可以明显改善曲柄销和抽油机连杆受力状况，延长曲柄销的使用寿命，提高支架的稳定性，改善了减速箱的工作状况；提高抽油机的运行效率和可靠运行时间，大大降低生产成本。
1抽油机井不平衡原因当游梁式抽油机工作时，抽油机驴头悬点承受着交变载荷。
上冲程时，驴头悬点主要承受抽油杆柱和液柱的重量，在抽油机未进行平衡的条件下，电动机做有用功，使驴头上行。
下冲程时，驴头悬点只承受抽油杆柱在液体中的重量，需要克服液体浮力，这时电动机做负功，这就造成抽油机在上、下冲程中出现不平衡现象，我们把这种现象，即作功不相等称为抽油机的不平衡。
2抽油机不平衡影响因素分析影响抽油机不平衡的因素，主要从地面设备问题、井下工况问题两方面着手，先分析井下工况问题，排除完井下故障，再进行抽油机平衡调整。
结合现场实际分析认为主要有以下六个方面的影响因素:（1）由于地质条件和开采因素影响，导致油井液量、含水量、压力、动液面等资料发生变化，油井生产参数不匹配时就会产生抽油机不平衡，即使通过机械平衡调整达到平衡，但不能动态跟踪调整，运行过程中依然会产生不平衡，使抽油机的系统效率过低。
（2）油井结蜡严重，增加了液流阻力，液体摩擦引起摩擦载荷影响抽油设备的正常工作。
生产中采用井口套管加药，但由于存在加药制度不完善，加药周期执行不到位等因素，导致油井易结蜡、结垢，增加抽油机载荷。
（3）油井出砂使地面和井下设备磨蚀，砂卡，增加了抽油机上下冲程运行载荷，严重的甚至泵卡死，冲砂检泵维修工作量剧增。
抽油机井动态控制图编制与分析方法
f供液能力界线 b理论泵效上限 a平均理论泵效线 e合理区泵效下限
η %
合ห้องสมุดไป่ตู้理 区
c理论泵效下限 d最低自喷流压线
待 落 实 区
断 脱 漏 失 区 Pf (MPa)
g断脱漏失界线
参数偏小区
七、具体措施
3.待落实区油井的调整： 这一区域的井大多泵效较高，但 其流压较低的井，理论分析是不应出 现的，主要是资料录取不准或油井情 况复杂性造成的。对这一区域的油井 要核实测试资料，油量、液面等资料 查明原因，进行针对调整。
参数偏小区
七、具体措施
4.参数偏小区油井的调整： 这一区域的井大多是高液面 高泵效的井，对这一区域的油井 要核实测试资料，查明原因，采 取换大泵措施，提高油井产量。
七、具体措施
5.合理区：指图中供油采油系统协调，抽汲参数 匹配合理，符合开采技术界限要求的抽油机井所 在的区域。
参 数 偏 大 区
f供液能力界线 b理论泵效上限 a平均理论泵效线 e合理区泵效下限
四、 泵效的计算
η 1=1/[1+(1-ƒw )(R-Rg)Bg] Bg=0.000386(ZT/Ph) Rg=R[（Ρ h/Ρ b ）1/3×1.185-0.22 T=273+0.033L+15 η 2=[S-S1(1-ƒw)(R-Rg)Bg ]/S η 3=(S-λ )/S λ =(ρ gL×10-6- Ph)L ƒp/E•(1/ ƒr + 1/ƒt ) η 4= ƒw+(1- ƒw)/Bo η 5=0.9
四、泵效的计算
E------钢材弹性模量，N/cm3 ƒr------抽油杆柱按长度加权平均截面积，cm2； i------抽油杆柱自上而下依次编排的级数； Li------第i级抽油杆柱长度，m； ƒri------第i级抽油杆柱横截面积， cm2； ƒt------油管柱金属部分按长度的加权平均截面积，cm2； j------油管自上而下依次编排的级数； Lj------第j级油管柱长度，m； Ftj------第j级油管柱金属部分横截面积，cm2； Bo------沉没压力下原油体积系数，小数；（可从原油高压 物性曲线上查到）。 g------重力加速度，cm/s2； fp------抽油泵活塞截面积，cm2；
油田开发专业知识问答
油田开发专业知识问答1、什么是气锁现象？怎样预防？气锁指气体充满了深井泵工作筒，封锁了原油进入深井泵的通路，深井泵活塞在上下冲程中只对气体进行压缩和膨胀，固定凡尔和游动凡尔不能打开，这时油井不出油。
当液面恢复到一定程度时，气锁现象就会解除；但当液面降低到泵吸入口时，气锁现象又会发生。
防止气锁现象的办法：1）加深泵挂，提高深井泵入口压力；2）在泵尾部接气锚；3）调小防冲距，采用三凡尔泵，缩小余隙容积；4）采取间隙开井措施，使油层压力得到恢复，使深井泵在一定压力液面深度下工作。
2、影响泵效的因素是什么？泵效的高低反应了泵性能的好坏及抽油机参数的选择是否合适等。
主要因素有三个：（一）地质因素：１）油井出砂：砂子磨损凡尔球，凡尔座，活塞及衬套等部件导致泵产生漏失，降低泵效。
固定凡尔或游动凡尔砂卡或砂埋油层也影响泵效；２）气体影响：主要是由于油层能量低，供液不足或含气体过多的井。
当泵入口处的压力低于饱和压力时，进入泵内将是油气混合物，从而减少进入泵内油的体积，使泵效降低。
另外活塞在下死点时固定凡尔和游动凡尔之间的余隙中存在高压混合物，在活塞上行时，油气混合物膨胀，固定凡尔不能立即打开，使泵效降低。
此情况在双凡尔管式泵中比在三凡尔中要显著；３）油井结蜡：由于活塞上行时，泵内压力下降，所以在泵的入口处及泵内易结蜡，至油流阻力增大，凡尔座不严，影响泵效；４）原油粘度高：由于油稠，油流；阻力很大，固定凡尔和游动凡尔不宜打开或关闭，抽油杆不宜下行，影响泵的冲程，降低泵的充满系数，使泵效降低；５）原油中含腐蚀性的水和硫化氢气体，腐蚀泵的部件，使之漏失，从而影响泵效；（二）设备因素：泵的制造质量差，安装质量差，衬套与活塞间隙配合选择不当，或凡尔座不严等都会使泵效降低；（三）工作方式的影响：泵的工作参数选择不当，也会降低泵效。
如参数过大；理论排量远远大于油层供液能力，造成供不应求；泵效自然很低，冲次过大还造成原油来不及进入泵工作筒，而使泵效降低，泵挂过深，使冲程损失过大，也会降低泵效。
典型示功图具体分析(2)
典型示功图具体分析1．泵工作正常时的示功图和理论示功图的差异不大，均为一近似的平行四边形，除了由于抽油机设备的轻微振动引起的一些微小波纹外，其它因素影响在图上显示不明显。
2．气体影响时的示功图由点到面在下冲程末余隙内还存在一定数量的溶解气和压缩气，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，泵进口压力越低，则吸入凡尔打开滞后的越多。
特点：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，卸载变慢，泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，卸载线越长“示功图”的刀把越明显。
3．气锁现象时的示功图是指大量气体进入泵内后，引起游动凡尔、固定凡尔均失效，活塞对气体起压缩和膨胀的作用，泵排不出油。
4．供液不足时的示功图沉没度小，供油不足，使液体不能充满工作筒。
下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有当活塞遇到液面时，才迅速卸载，所以，卸载线较气体影响的卸载线陡而直。
5．油井出砂时的示功图油井大量出砂，油流携带着砂子冲刺，载荷受砂卡原因呈不规则毛刺现象；致使工作筒、活塞、凡尔等磨损，导致泵效降低，严重时固定凡尔或游动凡尔砂卡或砂埋，直接影响泵效。
6．油井结蜡时的示功图由于活塞上行时，泵内压力下降，在泵的入口处及泵内极易结蜡，使油流阻力增大，光杆负荷增大，引起凡尔失灵或卡死凡尔、活塞，堵死油管等现象。
7．抽油杆断脱时的示功图抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆柱重量，只是由于摩擦力才使载荷线不重合。
8．连抽带喷时的示功图具有一定自喷能力的抽油井，抽汲实际上只起诱喷和助喷作用。
特点：在抽汲过程中，游动凡尔和固定凡尔处于同时打开状态，液柱载荷基本上加不到悬点，示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强弱及抽汲流体的粘度。
9．固定凡尔漏失时的示功图固定凡尔球和凡尔座配合不严，凡尔座锥体装配不紧，凡尔罩内落入脏物或蜡卡着凡尔球等而造成的漏失，典型表现为加载和减载缓慢，呈弧形，减载更严重。
3.3泵效分析
(3) β与R有关，气油比R↘，β↗。
1 β= 1+ R
降低R值的方法：
①可增加下泵深度，使自由气尽量溶于油中。 ②使用气锚，使气体在泵外分离，减少气体对泵充满系数的影响。
(三)漏失影响 三 漏失影响 影响泵效的漏失主要有： 1.间隙漏失——活塞与衬套之间的漏失。随着泵的 磨损，漏失量还会不断增大。 2.阀漏失——阀球密封不严导致漏失。 3.其它漏失。 由于磨损、砂蜡卡及腐蚀所产生的漏失很难计算， 可根据示功图来分析漏失的严重程度。
查表3-3得3/4“抽油杆 fr＝2.83×10－4 m2
Wl = f P Lρ L g =
'
π
4
× 56 2 × 10－6 × 930 × 933 × 9.81 = 20965 N
Wl ' L 20965 × 20965× 930 1 1 1 1 ( ＋ ) λ = E ×( f + f ) = 2.1 × 1011 2.83 × 10－4 11.7 × 10－4 r t ＝0.407M
根据虎克定律：
W ' l L f p Lρ l g L = × λr = Ef r E fr
λt =
f p Lρ l g E
L × ft
λ=
对多级抽油杆： λ =
f p L2 Байду номын сангаас l g E
×(
1 1 + ) fr ft
f p Lρ l g E
L1 L2 L ×( + +••••••+ ) f r1 fr2 ft
2、
β=
f p L2 ρ l g E
Vo VP
'
×(
1 1 + ) fr ft
原油产量指标
一、原油产量指标1、日产油量（生产水平）：油田实际日产油量可用月产油量与当月日历天数的比值，通常是指井口产量，它表示油田日产水平，单位是或。
2、日产油量：油田实际日产液量的大小，单位是或。
3、年产量：油田全年实际采出的原油量，通常指核实年产量，单位是或。
4、折算年产量：根据朋实际产量所计算的年产量。
它并不等于实际年产量，而是一个统计折算指标，用来预计下一年产量。
计谋公式为：5、采油速度：年产量与地质储量之比。
它是表示油田开发快慢的一个指标。
计算公式为：用此采油速度公式可计算油田、开始区、井组、单井的采油速度。
6、折算采油速度：折算年产量与地质储量之比。
用百分数表示。
它表示目前的生产水平所能达到的采油速度。
7、综合含水率：油田朋产水量与月产液量之比，用百分数表示。
它是表示油田原油含水高低（出水或水淹的程度）的重要指标。
8、综合生产气油比：是指每采1吨原油伴随产出的天然气量，数值上等于油田月产气量（）与月产油量（）之比值，单位为。
注意：月产气量中不包含气井单独生产的产气量。
9、采出程度（目前采收率）：指油田到目前的累积产油量占地质储量的百分比。
表示投入开发以来，已经从地下采出的地质储量，是衡量油田开发效果的一个重要指标。
10、稳产年限：指油田达到要求或规定的采油速度后，能维持此水平的年限，也称为稳产时间（稳产期）。
它是衡量油田开发水平的一个重要指标。
11、采油指数：是指生产压差每增加1所增加的日产量，也称单位生产压差的日产量。
它表示油井生产能力的大小，单位是。
12、开发年限：指油田从投产到开发终了所经历的时间（）。
二、油田注水指标1、日注水量：油田实际日注入油层的水量，是是量油田实际注水能力的重要指标，单位为。
2、年注水量：油田实际年注入油层的水量，单位为。
3、注采比：指注入剂所占地下体积与采出物（油、气、水）所占的地下体积之比值，注采比分月注采比和累积注采比。
4、注采平衡：注入油藏水量与采出液的地下体积相等（注采比为1）叫注采平衡。
石油课堂抽油机井常见故障的判断与处理方法
石油课堂抽油机井常见故障的判断与处理方法抽油机井在生产过程中井场发生一些故障，采油工人在巡回检查中必须及时发现，分析判断原因，及时采取相应的措施解除故障并及时观察效果，总结经验，以保证油井的正常生产。
01抽油泵发生故障的主要原因通常影响抽油泵井下正常工作的有腐蚀、液击、气体、砂、结蜡和结垢等几种因素，它们都是抽油泵发生故障的主要原因。
1、腐蚀油井中都程度不同地存在着腐蚀，腐蚀对井下所有设备危害很大。
油井中腐蚀介质主要有硫化氢、二氧化碳、氧气、卤水以及硫酸还原细菌所造成的腐蚀。
（1）抽油泵常见的腐蚀形式有脆裂腐蚀、酸蚀、断裂处腐蚀、电化学腐蚀、点蚀和磨蚀六种。
（2）预防和减少抽油泵腐蚀的主要措施是设计和制造耐腐蚀的抽油泵。
这种泵的主要件如泵筒、柱塞、阀球和阀座等都是选用耐腐蚀和抗磨性能好的或经电镀和热处理过的材质。
油井应根据井下腐蚀介质选用相应材质的抽油泵。
2、液击井下抽油泵在上冲程中，当泵腔未被液体完全充满时，泵腔顶部将会出现低压气顶，随后在下冲程中，游动阀一直处于关闭状态，直至与液体接触时的一瞬间液压突然升高，阀被打开为止。
这一工况称为“液击”。
“液击”对整个抽油系统危害甚大。
（1）产生“液击”的原因① 由于沉没度不够，泵内井液充满不好，抽油工况不理想，就会出现“抽空”现象，导致“液击”的发生。
② 由于泵进油孔眼局部堵塞，动液面上升，而泵排量下降，此时，也会出现“液击”。
（2）“液击”引起的危害① “液击”将会使抽油机变速箱齿轮、轴承和其他构件或基础等疲劳加剧。
② “液击”会使抽油杆抗拉疲劳加剧，使抽油泵游动阀组件损坏加剧，同时也加快阀杆破损，泵筒破裂和固定阀失效。
③ “液击”也会使油管螺纹磨损和漏失甚至断裂。
（3）减弱“液击”的措施① 建立合理的抽油机工作制度，优选抽油参数。
使泵的排量与油层供液能力相适应，使抽油泵泵效始终处于高效界线（最佳状态时，泵效应达到80%以上）。
② 可以调整电动机的速度或电动机皮带轮，使泵的排量与油层供液能力相适应。
工况分析-典型示功图分析
典型示功图分析
4、抽油杆断脱影响的示功图
抽油杆断脱后的悬点载
荷实际上是断脱点以上的抽
油杆柱在液体中的重量，悬 点载荷不变，只是由于摩擦 力的存在，使上下载荷线不 重合，成条带状。
生产动态表现：液面较正常上升，井口不出液，光杆烫，井口憋压不起压， 断脱时间较长时井口不出气。
典型示功图分析
4、抽油杆断脱影响的示功图
P
的波浪线。
B
C
A o
D S
典型示功图分析
考虑惯性载荷时，是 把惯性载荷叠加在静载 荷上。
示功图特点：
P B C
平行四边形会顺时针 旋转一个角度，惯性力
越大，旋转角度越大。
形成原因：
惯性载荷在上冲程前半冲
程增加悬点载荷，后半冲程减 小悬点载荷。
A
D o
S
在下冲程前半冲程减小悬
点载荷，后半冲程增加悬点载 荷。
生产动态表现：动液面较低，沉
没度较小（一般在50m以下）单 井产液量较低，有时光杆发烫，
存在间歇出油情况
B
C
特点：卸载线平行左移，液
面越低，左移距离越大。
3 2 1
措施：加深泵挂；采取合理
的抽汲措施；调整对应注水 A 井注水量；采取压裂、酸化 等增产措施；采取间歇抽油 o 方式。
D´
D
S
供液不足
典型示功图分析
左下角变尖，右上角变圆， 为一向上的拱形。
C"' D D’
o
S
游动阀漏失
典型示功图分析
3、漏失影响的示功图
（2）吸入部分漏失
下冲程开始后，由于吸入阀 漏失，泵内压力不能及时提高而 延缓了卸载过程，使排出阀不能 及时打开。只有当柱塞速度大于 漏失速度后，泵内压力提高到大 于液柱压力，将排出阀打开而卸 去液柱载荷（如图中D '点） 。
流体力学在机械设计中的流体静压与动压分析
流体力学在机械设计中的流体静压与动压分析一、引言流体力学是研究流体力学性质、流动规律及其相互作用的一门学科。
在机械设计中，流体力学扮演着重要的角色，特别是涉及到流体静压与动压的分析。
本文将会探讨流体力学在机械设计中流体静压与动压的概念、计算方法以及应用。
二、流体静压流体静压是指流体在静止状态下的压力分布。
在机械设计中，我们经常需要分析流体在静止状态下对结构或设备的压力作用。
流体静压的计算可以通过以下公式得到：P = ρgh其中，P表示压力，ρ表示流体的密度，g表示重力加速度，h表示液体柱的高度。
根据流体静压的原理，可以通过调整液体柱的高度来实现不同的压力作用。
例如，在水塔或水压机中，通过改变水塔或水压机的高度，可以控制所施加的静压大小。
流体静压的计算还可以应用到液体传感器中。
液体传感器通过测量液体柱的高度来计算所受的压力，并将其转化为相应的电信号输出。
这种原理被广泛应用于液位测量、压力传感和液压系统中。
三、流体动压流体动压是指在流体流动状态下由于流体的运动而产生的压力。
在机械设计中，我们常常需要分析流体在流动状态下对结构或设备的压力作用。
流体动压的计算可以通过以下公式得到：P = 0.5ρv^2其中，P表示压力，ρ表示流体的密度，v表示流体流速的平方。
根据流体动压的原理，可以通过调整流体的流速来实现不同的压力作用。
例如，在喷气式发动机中，通过调节喷气口的尺寸和速度，可以实现不同的推力输出。
流体动压的计算也可以应用到风力发电机设计中。
在设计风力发电机的叶片时，需要考虑到风速对叶片所产生的压力作用。
通过分析流体动压，可以优化叶片的形状和角度，最大限度地提高发电效率。
四、流体静压与动压的应用流体静压与动压在机械设计中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：1. 液压系统：在液压系统中，通过控制流体静压的大小和流体动压的变化，可以实现液压缸、液压泵等设备的控制。
液压系统被广泛应用于工厂机械、工程机械和汽车等领域。
泵效计算与分析
泵效计算与分析泵效：油井日产液量与泵的理论排量的比值称为泵效。
用公式表示为：（3-78）一、影响泵效的因素（一）地质因素1．油井出砂：2．气体的影响：充满系数：（3-79）式中——上冲程活塞让出容积；——每冲次吸入泵内的液体体积；如图3-41所示。
图3-41 气体对泵充满程度的影响图3-41中表示余隙容积，表示活塞在上死点时泵内的液体体积，表示泵内气体的体积，令称泵内气液比，令称余隙容积比，将和R ,K代入式（3-79）得：（3-80）分析式（3-80）可得出以下结论：（1）K值越小，值就越大。
而减小余隙容积和增大活塞冲程以增大都可以减小K值。
因此在生产中应使用长冲程和在保证活塞不碰固定阀的前提下，应尽量减小防冲距以减小余隙。
（2）R越小，值就越大，因此为增加泵效，应尽量减少进泵的气体。
进泵气液比可用下式计算：（3-81）式中——地面生产气油比；——泵吸入口处的溶解气油比；——沉没压力，MPa；——油井含水体积分数；3．油井结蜡：由于活塞上行时，泵内压力降低，在泵的入口处及泵内极易结蜡，使油流进泵阻力增大，影响泵效。
4．原油粘度高：由于油稠，油流进泵阻力大，固定阀和游动阀不易打开和关闭，抽油杆下行阻力大，影响泵的冲程，降低泵的充满系数，使泵效降低。
5．原油中含腐蚀性物质，如硫化物、酸性水，腐蚀泵的部件，引起漏失降低泵效。
（二）设备因素1．活塞的有效冲程：1）静载荷作用下的冲程损失及活塞有效冲程如图3-42，由于转移载荷上冲程从油管柱上转移到抽油杆柱上使抽油杆柱伸长了，油管柱缩短了，悬点向上移动了一段距离后活塞和泵筒才有相对位移，悬点无效的冲程称为冲程损失。
活塞的有效冲程为，光杆冲程有效率为：（3-82）同理可以分析在下冲程中，由于转移载荷从抽油杆上转移到油管上，使抽油杆柱缩短了，油管柱深长了，悬点向下移动了一段距离后活塞和泵筒才有相对位移，下冲程的冲程损失和活塞有效冲程与上冲程相同，如图3-40所示。
抽油井常见故障判断及处理方法
提纲
1、抽油井故障的检查方法 1）利用抽油机井动态控制图 2）利用示功图 3）井口憋压法 4）试泵法 5）井口呼吸观察法
2、抽油井常见故障的处理方法 1）冲洗循环 2）拔出工作筒冲洗 3）光杆对扣 4）碰泵
1、抽油井故障的检查方法
抽油井的故障大多是由于除地面设备 外的井下抽油设备有了问题而引起抽油 泵的工作不正常，造成油井出油不正常， 影响油井生产，因此，当发现油井不正 常时必须立即检查、处理 。实际工作中 我们常采取以下方法处理。
（5）井口呼吸观察法
这种方法用在低压低产井上，它是把井口回压闸 门关上，打开放空阀门，用手按住阀门口或在放空口 处蒙张薄纸片，这样，从手的感觉、纸片的活动情况， 也1）就油是井从不观出察油抽且油上泵行上时下出“气呼、吸下”行情吸况气来，判说断明抽是油固泵 的定故阀障严。重一漏般失可或判进断油如部下分故堵障塞：。 2) 油井不出油，活塞上行时开始出点气，随后又出现 吸气现象，说明主要是游动阀漏失。 3) 上冲程出气大，下冲程出气很小，这种现象表明抽 油泵工作正常，只是油管内液面太低，油液未抽到井 口，油井可能是间歇出油。
油井结蜡示功图
石油中大都不同程度地含有蜡，当温度降低到蜡的 初始结晶温度时，溶解在石油中的蜡就会凝析出来，粘 附在油管、抽油杆、深井泵等井下设备上，这种现像就 称为油井结蜡。
油井结蜡是影响原油生产的一个重要因素。由于油 井结蜡可增大光杆负荷，引起凡尔失灵或卡死凡尔，卡 死活塞，堵死油管。因此，研究油井结腊对示功图的影 响，从而了解泵工作的情况，对于维持油井正常生产， 是有实际意义的。
动态控制图应用(1)
如图所示，在落实区内有 两口井，1号井从示功图看是 深井泵工作正常，但流压太低， 说明这口井要落实动液面深度 及套压资料，同时要进行产量 复查，检查落实所取资料的准 确性。2号井从示功图上看泵 工作状况不好，但泵效较高， 而流压较低，需要落实产量问 题，其次检查动液面深度。
石油工程技术 井下作业 检泵常用名词及检泵原因
检泵常用名词及检泵原因1检泵常用名词1.1检泵在油井生产过程中，由于地层出砂、结蜡，生产管柱漏、断脱，泵本身工作不正常及其他原因造成油井不出液或产量下降，在不改变原井生产层位的前提下，为适应油井供液、防砂、防气等需要而改变下泵深度、泵型、泵径等换泵作业施工，统称检泵。
1.2静液面抽油井关井停产后，原来的液面要上升，经过一段时间后，液面上升到一定位置并且稳定下来，这时的液面称为静液面。
知道静液面的高度和液体密度，就可以折算出井底静压。
1.3动液面抽油井在正常生产时，油管和套管环形空间有一个液面，这个液面在油井生产的不同时期是不断变化的，称为动液面。
1.4沉没度沉没度是指从抽油泵固定阀到油井动液面之间的距离，即泵沉没在动液面以下的深度。
沉没度过小，会降低泵的充满系数；沉没度过大，说明泵下深了，会增加抽油机的负荷，造成不必要的能量损耗，所以需要合理确定沉没度。
1.5防冲距抽油杆在工作中，由于受自重、油管内液体和惯性力的作用，要产生一定长度的伸缩。
为保证深井泵在工作中柱塞不与固定阀相碰撞，儿将光杆上提一定高度，这段高度就称为防冲距。
从理论上讲，在保证不碰泵的前提下，防冲距越小，抽油泵的泵效率越高。
1.6泵效抽油泵的实际排量与理论排量的比值称为泵效，又称为抽油系数。
泵效是衡量抽油泵工作情况好坏的一个重要数据。
在实际生产中，由于漏失、原油脱气、冲程损失等各种原因的影响，实际排量总比理论排量小。
一般情况下，若实际排量不低于理论排量的70%，就可以认为这个泵的工作是良好的。
1.7冲次抽油泵柱塞在工作筒内每分钟往复运动的次数，称为抽油泵的冲数，也称为冲次。
1.8冲程所谓冲程，有两方面的含义：一是指光杆的冲程，即抽油机工作时，光杆在驴头的带动下做上、下往复运动，光杆运动的最高点和最低点之间的距离，称为抽油机冲程；二是指抽油泵柱塞在抽油杆柱的带动下做往复运动，柱塞在上死点和下死点之间的距离，称为柱塞冲程。
由于抽油杆杆柱所承受的摩擦阻力和弹性变形等原因，一般情况下，抽油机冲程大于柱塞冲程，他们之间的差称为冲程损失，抽油杆杆柱越长，强度越小，冲程损失越大。
综合分析题及答案(通用)
动态分析题1、根据图例回答下列问题？全井生产管柱（对应水井）该井1月份生产正常，2月份不出油，经测试动液面为1732m，抽油泵工作正常。
画出该井目前示功图，分析造成该井不出油的原因并提出相应措施。
答案该井为供液不足分析：根据管柱图的数据可以看出，该井泵深1715米，而测试后动液面为1732米，明显是供液不足，产生的原因从对应注水井指示曲线看出，是由于该注水井吸水能力变差，造成注水量下降而导致油井供液不足。
建议：对水井实施解堵增注，合理调配注水量，以增强油井供液能力。
2、采油井日产20吨，含水90%，受相邻一口注水井的影响。
注水井为笼统注水，日注水20立方米。
油井生产层位与注水井注水层位相同，且连通好。
油层非均质程度严重，S2层渗透性好，S1和S3层差。
1997年5月同时测吸水剖面和产液剖面，测试结果见下图：注水井吸水剖面采油井产液剖面层位吸水量产液量4 8 12 16（m3） 4 8 12 16（t）S1含水40% S2含水92%S3含水60%根据以上资料分析存在问题，提出相应措施。
答案：分析：根据以上数据可以看出，注水井S2层渗透率好、吸水量大，且对应油井S2层也渗透率好、吸水量大，因此导致油井S2层含水过高。
水井和油井的S1与S3层渗透率低、吸水量小，因此含水低，由于是笼统注水导致该井层间矛盾严重。
建议：⑴对水井进行分层注水，控制S2层的注水量，提高S1与S3层的注水量。
⑵对油井实施分层开采。
⑶对水井S2层进行封堵，只注S1与S3层，对油井封中间采两头。
从而达到调整层间矛盾的目的。
3、看图、根据所给的数据回答问题3q3号井2号井y11号井Qiw y2该图为油水井连通图及采油曲线，水井y1层渗透率为：1.3um2，日注水量152m3，y2层渗透率为：0.6um2，日注水量53m3。
2号油井y1层渗透率为0.16um2，y2层渗透率为：1.2um2，3号油井y1层渗透率为：1.70um2，y2层渗透率为：0.9um2。
煤层气排采知识测试题
煤层气排采知识一、判断题1、若发现液面测试击发枪上带有泥土，应用水进行清洗以保证仪器的清洁。
×（击发枪应避免进水）2、抽油机型号CYJl0-3—37HB中的“B”表示该抽油机的平衡方式为曲柄平衡。
√3、电潜泵井的电流卡片有日卡片，月卡片之分。
×（日卡片和周卡片）4、动液面是指抽油机井正常生产时利用专门的声波测试仪在井口套管测试阀处测得的油套环空液面深度数据。
√5、从油管注水称为反注。
×（从油管注水为正注，从油套环空注水为反注）6、泵脱出工作筒时，示功图显示为后半行程与下行程线基本重合并伴有振动。
√7、压力表读数时，应使眼睛、指针、表盘上的刻度成一条垂直于表盘的直线，否则容易造成人为的误差。
√8、若一口排采井使用游梁平衡式抽油机，测试下行电流大于上行电流，则我们应增加抽油机尾部的平衡块数量。
×（减少平衡块数量）9、测抽油机井上、下冲程电流时上冲程中读取最大值，下冲程中读取最小值。
×（上下行均读取最大）10、井口装置按连接方式有法兰式、卡箍式、焊接式。
×（法兰式、卡箍式、螺纹式）。
11、抽油井用油管锚将油管上端固定，可以减小冲程损失。
×（下端固定）12、下冲程有杆泵抽油系统井口不排出液体。
×（下冲程也有液体排出）13、煤层气井的产气量和产液量成正相关关系，产液量越高，产气量越高。
×（无明显关系）14、因为气体具有很强的举升能力，对于产气量较高井，泵效一般要比产气量低的井要高。
×（气量高的井泵筒可能因气体影响而充不满，导致泵效下降）15、硝酸银见光易分解，因此存放时应放入棕色试剂瓶并放置在避光处。
√16、若一口井不出液，井口有明显呼吸，则判断为井下抽油杆断脱。
×（抽油杆断脱则井口无呼吸）17、一口产气井在作业前我们应将井口针型阀开至最大，尽快将井口套压降至0，以保证作业速度。
×（为防止地层激动，作业时井口套压应缓慢降低，瞬时气量不宜过大）18、泵效不可能大于100%。
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3）在计算泵效时，油井的实际产液量和理论排量单位必须统一。
4）在计算重量排量时，如题中没给出原油密度，一般情况下均按 0.86计算 。 5）通过泵效的高低还可以判断油层的供液能力；判断油井参数选择是否合理 ；判断深井泵的工作状况。
目
录
深井泵效率计算
动液面计算
其他相关计算
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13
1、相关名词
动液面：油井正常生产时，所测油套环形空间内的液面深度。 静液面：油井关井后，油套环形空间内液面恢复到静止（与地层压力相平 衡）后所测得的液面深度。 套压：它表示油套管环形空间内油和气在井口的 压力。 流压：油井正常生产时所测得的油层中部压力。 静压：油井生产到某一阶段关井后，待压力恢复到稳定时所测得的油层中 部的压力。 剩余压力又叫压缩气体
在油田开发过程中，如油井不能自喷，则必须借 助机械的能量进行采油。机械采油是指人为地通过各 种机械从地面向油井内补充能量举油出井的生产方式 。目前使用的机械采油分为有杆泵采油和无杆泵采油 两种方法。在有杆泵采油中,抽油机井采油是咱们油田 乃至中石油目前应用最广泛的一种机械采油方式。
抽油机井相关计算(一)
为了加速对理论排量的计算，将上式简化为：
Q理= K×S光×n ×ρ混
排量系数K 。它是一个和泵径有关的系数。 K= 1440×πD2／4
不同泵径截面积和日排量系数
泵径（ｍｍ） 柱塞截面积（ｃｍ2） 系数 32 8.04 1.16 38 11.34 1.63 44 15.21 2.19 56 24.63 3.54 70 38.43 5.54 83 54.08 7.79 95 70.85 10.2
作。我们用“泵效”来表示
泵的工作效率。
Page 5
一、泵效
泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。
Q 100% Q理
η：泵效 % ； Q：实际产液量 m3/d ；
Q理:理论排量 m3/d；
1、抽油泵的工作过程示意
P1
抽油杆柱带动活塞向下运 抽油杆柱带动活塞向上运动。
动。 P2 上升，当 P2>P3 时，固定 游动阀关闭， P2随之降低，当 阀就关闭，当 P2>P1 时，游动阀 P 3>P2时，固定阀打开，吸液进泵 被顶开，排液出泵。 而排液出井。 抽油杆 油 管
加载
卸载
缩短 伸长 伸长 缩短
P2
这样，柱塞不断上下运动，吸入凡尔及排出凡尔也
不断交替关闭的打开，结果使油管内液面不断上升，一 直升到井口，排入出油管线。
P3
2、理论排量：
抽油泵的工作过程是由三个基本环节所组成，即柱塞 在泵内让出容积，原油进泵和从泵内排出原油。
在理想的情况下，泵活塞上
、下一个行程所排出的
3、例题：
某抽油机井泵径70mm，冲程5m，该井在生产过程中抽油泵泵效 为70％，要使该井实际产液量达到78m3 / d，那么在现有的泵径和冲程 组合及泵效前提下，应选择多大的冲次才能满足产液的需要。
解：已知：D＝70ｍｍ＝0.070ｍ，S＝5ｍ，η＝70%，V实＝78m3 / d 求：冲次？ 1）计算理论排量 由 η=V实/V理×100％可知 V理＝ V实/ η＝78 /70%＝111.4（ｍ3 / ｄ） 2）计算冲次 由V理=1440×πD2／4×S光杆×n 可知 ｎ＝（4× V理）／（ 1440×πD2 ×S光杆）
尤立红
2014年4月
目
录
深井泵效率计算
动液面计算
其他相关计算
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3
抽油装置
抽油机（地面） 设 备 组 成 抽油杆（传动动力） 抽油泵（井筒内） 其它附件
抽油机井
抽油泵的工作环境在
井下，它的工作状态咱们是
看不到的，同时，它在工作
中还会受到制造质量，安装 质量、砂、蜡、水、气、稠 油等多种因素的影响。那么 ，抽油泵就不能实现100%工
3、液面计算方法
（1）利用回音标计算液面深度
L
1t1
2
2
1＝2 L t
2＝
单位mm。
2、液面的识别
波形A为井口波，波形B，C分别为回音标、液面反射波形。b、c 、d…为油管接箍波形。
井口波 液面波
接箍波
3、液面计算方法
利用声波在环形空间中的传播速度和测得的反射时间 来计算其位置。
L t
2
式中：
L ——液面深度，m
t
——声波传播速度，m/s ——声波从井口到液面后再返回到井口 所需要的时间，s
液量等于活塞在泵中所让出的体积。用公式表式如下：
V活＝F× S光＝ πD2／4 ×S光 式中 V活------- 一个冲程的排液量 F ------S光-----活塞截面积，ｍ2 活塞的理论冲程（光杆冲程）长度ｍ
D ------- 活塞直径m
2、理论排量：
光杆冲程：指抽油机驴头由下死点移动到上死点所走 过的距离。（米） 冲数：是指抽油机驴头一分钟内上下往返的次数， 次／分钟 泵的每分钟的排量为： V
2 ／4 ×S = πD 分 光杆×n
式中：V分--------泵的每分钟排量
n-----------冲数，次／分
2、理论排量：
泵每日的理论排量V理： V理=πD2／4×S光×n ×60×24
=1440 × πD2／4×S光×n
Q理= 1440×πD2／4×S光×n ×ρ混
(体积排量)
(重量排量)
＝（ 4× 111.4） ／（ 1440×３.１４ × ０.０７2 ×５）
＝４（次／分） 答：在现有的泵径和冲程组合下应选择4次每分钟的冲次才能满足预计产液量的需要。
4、应用
通过理论排量和抽油泵泵效公式不难看出： V理= 1440×πD2／4×S光杆×n ×ρ混合液 η=V实/V理×100％ 1）在泵效、理论排量计算公式涉及的六个参数中，只要知道其中四个参数便 可求出任意一个末知数。 2）利用理论排量公式可选择抽油井工作制度。 (重量排量)
沉没度：深井泵沉没在动液面以下的深度。
2、液面的识别
2、液面的识别
波形A是在井口记录下来的声波脉冲发生器发出的脉冲信号。 波形B是声波脉冲由井口传播至回音标，又反射到井口记录下的 脉冲信号。 波形C是声波脉冲由井口传播到液面，再由液面反射到井口记录
下的脉冲信号。
2、液面的识别
Ls
Le
Ls表示电磁笔从井口波到音标反射波在记录纸带上所走的距离， 单位mm。 Le表示电磁笔从井口波到液面反射波在记录纸带上所走的距离 ,