示功图分析

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

措施制定:作业检泵处理
油套串
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 :
油套窜与油管上部漏失现象基本一致。
现象:热洗时在井口能听到刺水声音,洗井液返上时间短。蹩压时 用2块压力表,一块装在油压表接头上,另一块装在套压表接头上, 蹩压过程中油套压表同时波动并且油套压相等。 措施制定:采取检泵措施。
特征描述 :油井具有一定的自喷能力,固定阀和游动阀都处于开启状态,抽 汲只起助喷作用,液柱载荷基本上不作用在悬点上。示功图的位置及载荷的 大小取决于喷势的大小。一般情况下,图形在上、下理论负荷线之间,油井 自喷喷势越大,图形越偏低,有些图形与抽油杆断脱时的图形相似, 但油井 泵效高于 60% 。自喷图形与泵未下入泵筒图形也相似,但后者一般是在新下 泵或检泵后所出现的问题,且产量也不相同。
示功图:是载荷随位移变化的封闭曲线。 地面示功图:是表示悬点载荷随悬点位移变化的封闭曲线; 减程比:以悬点位移为横坐标,图上冲程与实际冲程之比 值称为减程比; 力比:以悬点载荷为纵坐标,每毫米纵坐标表示的载荷称 为力比。 理论示功图:而人工绘制的悬点理论载荷随悬点位移变化 的封闭曲线,称为理论示功图。 实测示功图:若是用动力仪在悬点处测得的示功图,称为 实测示功图。 典型示功图:某一因素影响十分明显,其形状代表了该因 素影响下的示功图基本特征的示功图,称为典型示功图。
L hC
式中qΒιβλιοθήκη ' rL -断脱点距井口距离 m
qr' -每米抽油杆在液体中重量 KN/m
h -示功图中线到横坐标的距离 mm C -力比 KN/mm h
杆断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 :抽油杆断脱后 , 上行程悬点载荷为断脱点 以上抽油杆柱的重力,下冲程的悬点载荷为断脱点以上抽
A
D'
D
S
气体影响
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述:
上行程:泵内气体膨胀,使泵内压力不能很快降低,造成固定阀推迟打开,增载缓 慢。
下行程:泵内气体被压缩,使泵内压力增加缓慢,游动阀推迟打开,卸载缓慢。图 形右下角缺失,卸载线是一条圆弧,该圆弧圆心在下面。沉没度较低,泵效低于 40% 。 措施制定: 油井:采取防气措施、压裂酸化、调小参数、换小泵、加深泵挂。 连通水井:加强注水 。
供液不足不影响示 功图的上冲程,与理 论示功图相近。 下冲程由于泵筒中液体 充不满,悬点载荷不能 立即减小,只有当柱塞 遇到液面时,才迅速卸 载,卸载线与增载线平 A 行,卸载点较理论示功 图卸载点左移(如图中D '点) B C
D'
D
S
有时,当柱塞碰到液 面时,由于振动,最小 载荷线会出现波浪线。
七、带喷井的示功图
对于具有一定自喷能力的抽油井,抽汲实际上只起诱喷和助喷的 作用。在抽汲过程中,游动阀和固定阀处于同时打开的状态,液柱载 荷基本加不到悬点。示功图的位臵和载荷变化的大小取决于喷势的强 弱及抽汲液体的粘度。
喷势强、油稀带喷的示功图
喷势弱、油稠带喷的示功图
油井带喷
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
P B C
充不满程度越严重, 则卸载线越往左移。 (如图中2、3线所示)
3 2 1
A

D
S
供液不足
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 :
上行程:示功图正常,只是泵筒未充满。
下行程:由于泵筒未充满且液面低,开始悬点载荷不降低,只有当活塞碰到液面时 才开始卸载,右下角缺失一部分,随抽油时间增长缺口增大。卸载线有一明显拐 点,卸载线基本上与理论示功图的卸载线平行。下行程线与上行程线平行。示功 图出现刀把现象,充满程度越差,刀把越长。这种井产量不高,泵效低于40%。 措施制定: 油井:制定合理的工作制度,调小参数,加深泵挂,换小泵径、压裂酸化 连通水井:加强注水
气体影响
典型示功图
特征描述 :
固定阀打不开 ,游动阀关不上。
图形呈圆弧形,无产量。
气锁
特征描述 : 左上角缺失一块,曲面朝右,右下角缺失。 措施制定:洗井、采取防气措施、供液能力改 善措施。
游动凡尔关闭迟缓 功图受气体影响
三、充不满影响的示功图
当沉没度过小或供液不 足使液体不能充满工作 筒时,均会影响示功图 P 的形状。
油管漏失
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
现象:这类井产液量逐渐下降,液面逐渐上升,电流上冲程小,下冲程正常,抽蹩 压力上升,稳压稳不住,热洗后图形逐渐增大,但实际负荷仍小于上理论负荷。
注意:油管下部漏失且漏失量大(一般为油管本体有较大漏洞或裂缝),油井不出油, 现场憋不起压力,示功图最大、最小载荷线相接近,类似断脱现象。
上冲程 时,前 半冲程 增加悬 点载荷, 后半冲 程减小 悬点载 荷
P
A′
A
下冲程 B′ 时,前 C 半冲程 B 减小悬 C′ D 点载荷, 后半冲 D′ 程增加 S 悬点载 考虑惯性载荷时的理论示功图 荷
考虑惯性载荷后,活塞冲程增大,因为在下死点时有一个 向下的最大惯性力使抽油杆伸长,表现在上冲程时吸入过程线 延长;在上死点时有一个向上的最大惯性力使抽油杆缩短,表 现在下冲程时排出过程线延长 考虑振动载荷时,示功图上出现波浪线,波幅不断减小, 这是由于抽油杆柱的振动发生在粘性液体中,所以为阻尼运动
二、气体影响示功图
由于在下冲程末余隙 内还残存一定数量压缩 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,加 载变慢,使吸入阀打开 滞后(B'点) P B B’ C
残存的气量越多,泵 口压力越低,则吸入阀 打开滞后的越多,即B B' A 线越长 B' C 为上冲程柱塞有效冲程
D
S
下冲程时,气体受压缩, 泵内压力不能迅速提高, 卸载变慢,使排出阀滞后 P 打开( D' ) B 泵的余隙越大,进入 泵内的气量越多,则DD '线越长 D'A为下冲程柱塞有效冲 程 A B’ C
油杆柱在液体中的重力。 因此示功图位于理论最小载荷
线的下方,图形呈“黄瓜状”。
杆断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
一般抽油杆断脱分为上部和下部断脱 ,断脱位置
距井口越近 , 图形越偏低; 若在活塞处断脱, 在下理论负荷线附近,图形形状不全是棒形 , 有 些井测出断脱图形是一根直线 。
六、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,使上下载
荷线不重合,成条带状。
示功图的位臵取决于断脱点
的位臵:断脱点离井口越近,
示功图越接近横坐标;断脱点 离井口越远,示功图越接近最
小理论载荷线。如图所示:
由示功图可计算断脱点 至井口的距离:
措施制定:采取检泵措施。
五、油管断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 :与抽油杆断脱功图类似,在最小理论负荷线以上,接近最小理论负荷线。 油管断脱现象:电流上冲程小,下冲程正常。正、反洗井均通,且上返时间短。下 放光杆碰不着泵的固定凡尔。如果井内下有旁通开关或丢手管柱,泵下装有桶杆的井 碰泵时,下放光杆超过防冲距后可能碰着泵,这类井可通过洗井来判别。 注意:如果是油管上部断脱,功图可能类似于油管漏失功图,但断脱井产量变化大 (突然性的)正反洗井,立即有反应,下放光杆碰不着泵的固定凡尔罩。
理论示功图
A—驴头下死点位置 B—固定阀打开,游动阀关闭,活塞开始上行程 C—驴头上死点,活塞运行到最高点 D—固定阀关闭,游动阀打开,活塞开始下行程 S—光杆冲程 , m S活—活塞冲程, m P—光杆负荷, KN P’杆—抽油杆在液体中质量, KN P’液—柱塞以上液柱质量, KN P静—光杆承受最大静负荷, KN λ—冲程损失,m λ= λ1+ λ2 λ1—抽油杆伸缩长度,m λ2—油管伸缩长度,m AB—增载线(游动凡尔关闭,仅光杆上行,抽油杆伸长,油管收缩)) BC—活塞上行程线,也是最大载荷线(吸入线,固定凡尔打开) CD—卸载线(固定凡尔关闭,仅光杆下行,抽油杆收缩,油管伸长) DA—活塞下行程线,也是最小载荷线(排出线,游动凡尔打开) ABC —驴头上行程线 CDA —驴头下行程线 0A—下冲程时光杆承受的最小静载荷 0B1—上冲程时光杆承受的最大静载荷
措施制定:调大参数正常生产或采取换大泵措施。
八、排出部分漏失漏失影响的示功图
上冲程时,泵内压力 P 降低,柱塞两端产生压 差,使柱塞上面的液体 经过排出部分的不严密 处(阀及柱塞与衬套的 间隙)漏到柱塞下部的 工作筒内,漏失速度随 柱塞下面压力的减小而 增大。由于漏失到柱塞 下面的液体有向上的 A “顶托”作用,悬点载 荷不能及时上升到最大 值,使加载缓慢。
示 功 图 基 础 知 识
抽油机井示功图,实际上就是抽油机井在一个 完整冲程中的光杆负荷图,示功图是目前检查抽油 泵工作状况的有效方法之一。利用示功图,能够直 接反映出光杆的最大、最小负荷和冲程损失。根据
对示功图的分析,可以掌握泵的工作状态,判断砂、
蜡、气等对抽油泵的影响、判断泵漏失、油管漏失、
抽油杆断脱等井下故障
S
油管漏失
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 :油管漏失后,漏失点以上的液柱就会漏失到油套管环形空间,使悬点载
荷达不到理论上的最大载荷。图形呈平行四边形,即与理论功图相似,但是实际载
荷远低于理论载荷。漏失点越接近井口,实际的最大载荷线越接近理论最大载荷线。 漏失部位越靠近泵口,图形越窄。主要是因油管未上紧或因腐蚀穿孔所造成的。
D'
D
S
而当进泵气量很大而沉 没压力很低时,泵内气体 处于反复压缩和膨胀状态,P 吸入和排出阀处于关闭状 B B’
态,出现“气锁”现象。
C
如图中点画线所示: A D’ D
S
气体使泵效降低的数值 可使用下式近似计算:

' g
充满系数:
DD' S
P B B'
C
式中:S—光杆冲程
AD AD
'
杆断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
高冲次抽油杆断脱。抽油机在高冲次工作时,
抽油杆运动产生惯性,使图形沿顺时针方向偏转, 抽油杆断脱后仍有惯性影响 ,所测图形与正常 井断脱图形不一致。
杆断脱
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
现象:抽油杆断脱后 ,产量突然大幅下降,甚至不出油。 电流发生明显变化,电流上冲程小,下冲程大,越是上部断 脱,上电流越小,下电流越大。蹩压不升,如果是底部断脱 蹩压可能出现上冲程压力下降,下冲程压力上升的现象,变 化值不变。热洗后抽蹩测功图,压力不升图形不变。洗井正 洗不通。 处理:上部杆断脱可以利用吊车打捞;带有对接器的井热洗 后对接数次无效报作业;不带有对接器的井,确定断脱无误 后申请作业。
一、正常示功图
典型示功图 采油工艺技术 采油工 采油地质工
特征描述 :图形的共同特点是与理论图形差异较小,近似为平行四边形。且
增、减载线,上、下行程线均与理论线平行。由于设备振动而引起上、下负荷 线有波纹。同时有些图形因泵挂较深、冲数较大产生的惯性力影响 , 使示功
图沿着顺时针方向产生偏转 , 图形与基线有一夹角。
供液不足
液击问题
液击是在泵充不满时,柱塞下行以很高的速度撞击液面,使流体载荷突然由 杆柱转移到油管上,同时产生强烈的冲击波,破坏整个抽油系统。液击能够造成 杆柱过早疲劳失效,同时冲击力会使抽油泵的凡尔球和凡尔座过早损坏。还会使 柱塞与泵筒得不到润滑,加速其磨损.另外油管液击的冲击下会突然拉伸,使其 连接螺纹松动,发生漏失或断脱故障。
B
C
D
S
P 随着悬点运动的加快,
“顶托”作用相对减小,
直到柱塞上行速度大于 漏失速度的瞬间,悬点
B
B’
C
载荷达到最大静载荷
(如图中B' 点) A D
S
当柱塞继续上行到后半冲程 P 时,因柱塞上行速度又逐渐减慢, 在柱塞速度小于漏失速度瞬间 (如图中C'点),又出现了液体 的“顶托”作用,使悬点负荷提 前卸载。 到上死点时悬点载荷已降至 C″点 下冲程,排出部分漏失不影 A 响泵的工作。因此,示功图形 状与理论示功图相似。
气击问题
气击同液击类似,只是产生的冲击较小,气击的危害非常类似于液击。
四、油管漏失的示功图
油管漏失不是泵本身
的问题,所以示功图形
状与理论示功图形状相 近,只是由于进入油管
P B C
的液体会从漏失处漏入
油管、套管的环形空间, 使作用于悬点上的液柱 载荷减小,不能达到最 大理论载荷值,(如右图 A 所示)。 D
相关文档
最新文档