抽油机井工况分析.

第二部分
上行程转减载过程反映泵工作状况。缺失：提前减载或 载荷小，反映活塞脱泵筒或固定阀、泵管杆漏断脱；多出： 说明载荷大，磨擦阻力大并有刮、碰、卡现象。
39
第二部分
第三部分
抽油机井示功图
减载转下行程主要反映固定阀及泵工作状况。缺失：说 明减不下载或载荷大，反映泵充满系数低、漏；多出：说 明载荷变小，反映磨擦阻力大。
55
第三部分
5、漏失对示功图的影响
生产状况分析
（3）吸入部分和排出部分都漏失时的示功图
B A2 A A1 D1 D B1 C1 C C2
实测图中四个角变圆和上下负荷线与理论负 荷线相当的特点看得很明显。
56
第三部分
生产状况分析
5、漏失对示功图的影响
漏失措施：
憋压 碰泵 热洗井 作业检泵
57
58
第三部分
6.抽油杆断脱时的示功图
生产状况分析
措施:上作业；下光杆对扣；打捞光杆
59
第三部分
生产状况分析
7. 油管漏失对示功图的影响
L 1 2
该图形和抽油机正常工作时的示功图基本相同。油 管漏失时必然出现：产液量下降、动液面升高；在油井 产液量不高的井，可通过井口蹩压，观察井口压力的变 化来判断。
12
P
B 下载荷线
C
A
S活 S光
D λ
S
当弹性变形完毕，活塞开始下行，液体就通过游 动凡尔向活塞以上转移，此过程中，光杆所受的 载荷不变，于是画出直线DA，简称下载荷线。
13
P
B
C
理论示功图
A
S活 S光
D
S
λ
这四条线连在一起，即为理论示功图。
14
下面演示一下理论示功图的形成过程
15
P
上 、 下 游 动 凡 尔 关 闭
第三部分
生产状况分析
4. 油井结蜡对示功图的影响
措施：加清蜡剂；热洗井清蜡，制定合理 的清蜡周期.
53
第三部分
5、漏失对示功图的影响
生产状况分析
（1）游动阀漏失对示功图的影响
B B2 B1 B3 C1 C C2 C3 D3
A
D
D1
图1游动凡尔和活塞不严引起的漏失
该图是排出部分漏失时的理论示功图。当光杆离开 A点开始上冲程时，活塞下面的液体压力随着抽油杆 的伸长和活塞被提升而逐渐下降，活塞上下之间随即 产生压力差，使活塞上部的液体经排出部分的不严密 处而漏到活塞下面的工作筒内。这种因漏失减少光杆 负荷的现象，称为“顶托”作用或“顶托”现象。
20
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D λ
S
光杆和活塞都在上行
21
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在上行
22
P
B
理论示功图
C
A
S活
D λ
S光
S
光杆和活塞都在上行
23
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在上行
24
P
B
C
理论示功图
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在上行
25
48
第三部分
3、气体对示功图的影响
生产状况分析
②凡尔“气锁”，泵不出液.
所谓凡尔“气锁”是指大量气体进入泵内后， 引起游动凡尔、固定凡尔均失灵，活塞仅对气体 起压缩或膨胀作用，泵不出液。 原因：A、当泵的排量大于油井在该泵挂深度的供油 能力时，在抽油过程中，动液面逐渐降低，直至动 液面降低到泵的进口附近，大量套管气进入泵内。 B、在油气比很高的抽油井中，有时因为在上 冲程时，由于原油内的大量游离气进入泵内，并 随着活塞向上运动而膨胀，占据了活塞所让出来 的泵筒体积。
第四部分
下行程转增载过程反映泵工作状况。缺失：说明载荷大 减不下，反映无液、泵漏；多出：说明载荷变小，磨擦阻 力大并有碰泵的情况。
40
第二部分
抽油机井示功图
实测示功图真实地反映悬点载荷实际状况。通过对比、判断载荷变化状况， 既可分析出抽油井生产状况，准确判定问题、故障性质及所在。下面介绍 几种具有代表性问题的实测典型示功图：
29
P
B
理论示功图
C
A
S活
D λຫໍສະໝຸດ Baidu
S光
S
光杆和活塞都在下行
30
P
B
理论示功图
C
A
S活
D λ
S光
S
光杆和活塞都在下行
31
P
B
理论示功图
C
A
S活
D λ
S光
S
光杆和活塞都在下行
32
P
B
C
理论示功图
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在下行
33
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在下行
34
P
54
第三部分
5、漏失对示功图的影响
生产状况分析
（2）固定阀漏失在示功图上的表现 B2 B1
A3 A2 A A1
B
C
D2 1 D1 D
2
图1是固定凡尔漏失不严重时的图形 图2是固定凡尔漏失严重时的图形
当光杆从上死点开始下行时,固定凡尔关闭,活塞 开始挤压泵筒中的液体.当泵筒中的液体的压力超过 油套管环形空间液柱在凡尔座处形成的压力后,泵筒 中的液体就从吸入部分的不严密处漏入井中。下冲 程，使光杆减载。
第三部分
6.抽油杆断脱时的示功图
生产状况分析
当抽油杆由于弹性疲劳、深井泵遇卡使抽油 杆柱超过拉伸屈服极限等原因而断裂、或由于抽 油杆之间未上紧而发生脱扣时，示功图将成为水 平条带状。 此时，光杆的负荷，只决定于抽油杆柱断脱部 位以上杆柱在液体中的重量和它与液体、防喷盒 等的摩擦阻力。而图形的位置取决于抽油杆断脱 的位置。断脱的位置越下，图形越接近最小理论 负荷线，断脱的位置愈高图形越接近基线。
“刀把状” 采取的措施：①间开抽吸;②调整参数;③加深泵挂; ④压裂酸化改造油层; ⑤提高对应注水量
46
第三部分
生产状况分析
3、气体对示功图的影响 在抽油过程中，总有或多或少的气体进入泵内。
P光
B B1 C
A
D1
D
R
S光
由于气体影响，在下行程时悬点不能及时卸载， 到活塞下行程悬点开始卸载，但由于泵内有气体存 在，活塞压缩气体，游动凡尔不能及时打开，使卸 载缓慢，呈现一个向内弯的弧线。进入泵内的气量 越多，则D1D越长，“刀把”越明显。
3
第二部分
抽油机井示功图
（一）泵的工作原理
4
第二部分
抽油机井示功图
安装在井下，用抽油杆带动柱塞在
泵筒中上下往复运动，将井下液体抽汲 到地面的泵，又称抽油泵。主要由泵筒、
柱塞、固定阀和游动阀组成。
5
第二部分
泵的工作原理：
抽油机井示功图
当柱塞由下死点上行时游动阀在重力作用下关闭，随着柱塞 上行原油沿油管排到地面。同时泵腔容积增大，压力下降，直 到泵腔压力低于地面沉没压力时，游动阀被沉没压力顶开，泵 腔开始进油直到上死点。
49
第三部分
生产状况分析
3.泵受到气体影响井措施：
定期放套管气，合理控制套压，减 少气体影响 对油气比很高的抽油井，在泵尾部 装气锚 调整防冲距，减少余隙容积 调整参数 加深泵挂，提高沉没压力 提高对应井注水量
50
第三部分
生产状况分析
4. 油井结蜡对示功图的影响 由于石油中大都不同程度的含有蜡。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。油井结蜡可以增大光杆负荷，引起 凡尔失灵或卡死凡尔，卡死活塞，堵死油管。 由于结蜡部位的不同，影响的严重程度不同， 现分为以下几种情况进行分析。 ①凡尔结蜡； ②油管和抽油杆结蜡
措施：上作业检查更换油管
60
第三部分
生产状况分析
8. 油井出砂对示功图的影响
（1）活塞砂阻 对于油层出砂的井，细小的砂粒，将随着液体进入泵 内，造成活塞在工作筒内遇阻,使活塞在整个行程中增加了 一个附加阻力。上冲程时，附加助力使光杆负荷增加；下 冲程时，附加阻力使光杆负荷减少并且由于砂子分布在泵 筒内各处的多少不同，影响的大小不同，致使光杆负荷在 很短的时间内发生多次急剧的变化。在这种情况下测出的 示功图，其负荷线上呈现出不规则的锯齿状尖峰，且在连 续测图时尖峰是移动的。但这时油井仍能出油。
（ 1）
正常功图 惯性正常功图
（ 2）
气体影响
供液不足
气锁/固定阀卡/无液
41
第二部分
（ 3）
油管漏失
抽油机井示功图
（5 4）
抽带喷 泵漏失
（ 6）
蜡、稠油影响
（ 7）
杆断脱
（ 8）
固定凡尔漏
（ 9）
双凡尔漏
42
第二部分
（10）
出工作筒
抽油机井示功图
（11）
碰泵或遇阻
（12）
砂影响
（13）
上挂
（14）
51
第三部分
生产状况分析
4. 油井结蜡对示功图的影响 由于游动凡尔和固定凡尔同时都受到结蜡影响，不 能灵活的及时的开关，从而引起漏失；并且，由于油管 内壁结蜡和抽油杆结蜡，增加了油流阻力。所以，当活 塞上行时，光杆负荷增加，超过了最大理论值。下行时， 光杆负荷不稳定，在图上呈现出波浪起伏的变化。
52
44
第三部分
生产状况分析
2、供液能力差对示功图的影响 当沉没度过小及供液不足使液体不能充满工 作筒时的示功图 特点：下冲程中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
P光
B
E3 E2 D2 D1 E1
C
A
D3
D
S光
供液能力差时的理论示功图
45
第三部分
生产状况分析
2、供液能力差对示功图的影响
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在下行
35
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D λ
S
光杆下行结束又立即转入上行
36
P
B
C
理论示功图
A
S活 S光
D
S
λ
于是画成一个封闭的曲线，即为示功图。
37
第二部分
抽油机井示功图
（三）实测示功图
38
第二部分
抽油机井示功图
第一部分
增载转上行程主要反映游动阀及杆管工作状况。缺失： 说明增载不到位或载荷小，反映阀、泵、管、杆漏断脱； 多出：说明载荷大，反映井口、井下磨擦阻力大。
抽油机井工况 分析
2014.7.9 兰天阳
1
目录
1 2 3
采油井主要参数
抽油机井示功图简介
抽油机井生产状况分析
2
第一部分
采油井主要参数
生产状况变化是由生产参数反映出来。因此， 当一个参数变化直接或间接地说明生产状态发生 某些改变，同时也会影响到其他参数变化。
含水 产液量 示功图
生产压差
动液面
悬点载荷 憋泵曲线
B 增载线
C
A
S活
D
λ
S光
S
固 定 凡 尔 打 开
在上冲开始时，油管内活塞截面以上液柱的重量转加 在抽油杆柱上，这时，就要发生弹性变形，油管缩短，抽 油杆伸长。此时光杆虽然在上行，但活塞相对于泵筒却没 有移动，这样就画出示功图中的AB段斜线，它表示光杆载 荷增加的过程，称为增载线。
10
P
B
上载荷线
当柱塞由上死点下行时，固定阀在重力作用下关闭，泵腔
容积减小压力上升，直到泵腔压力超过柱塞上部液柱压力时顶 开游动阀，泵腔内的原油排到柱塞以上，深井泵完成了一次循 环，这样周而复始地将原油抽到地面。
6
上冲程游动阀关闭，
下冲程游动阀 打开，固定阀 关闭，泵下腔 室液体进入上 腔室。
泵的上腔室液体排
入油管。同时，固 定阀打开，环空内 液体进入泵的下腔 室。
47
第三部分
3、气体对示功图的影响
生产状况分析
①泵受到气体影响的实测示功图
上冲程：增载线平缓，成为 一条向右下方弯曲的弧线。 下冲程：减载线减载较慢； 弧线曲率的大小，随着进入 泵内气体压力的大小而变化。 气体压力大，光杆卸载快， 弧线曲率小。反之，则曲率 大。 这条弧线，就是受气体影响的示功图的显著特征。
当活塞到达上死点，在转入下行程的瞬间，固定凡尔关 闭，游动凡尔打开，活塞上下连通，抽油杆上所承受的 液柱重量又转加在油管上，抽油杆卸掉了这一载荷，于 是二者又发生弹性变形，此时油管伸长，抽油杆柱缩短， 光杆虽下行，但活塞相对于泵筒没有移动，于是画出了 CD斜线。它表示光杆上载荷减少的过程。称为减载线。
P
B
理论示功图
C
A
S活 S光
D λ
S
光杆上行结束并立即转入下行
26
上 游 动 凡 尔 打 开
P
B
理论示功图
C
下 游 动 凡 尔 打 开
A
S活
D λ
S光
S
固 定 凡 尔 关 闭
光杆在下行
27
P
B
理论示功图
C
A
S活
D λ
S光
S
光杆和活塞都在下行
28
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在下行
C
A
S活 S光
D λ
S
当弹性变形完毕，光杆带动活塞开始上行，固定凡尔 打开，液体进入泵筒并充满活塞所让出的泵筒空间，此 时，光杆处所承受的载荷，仍和B点时一样没变化，所 以画出一条直线BC，简称上载荷线。
11
上 游 动 凡 尔 打 开
P
B
减载线
C
下 游 动 凡 尔 打 开
A
S活
D λ
S光
S
固 定 凡 尔 关 闭
7
第二部分
抽油机井示功图
在实际工作中是以实测地面示功图作为分 析有杆泵工作状况的主要依据。由于抽油井的 情况较为复杂，在生产过程中，实测示功图有 时奇形怪状各不相同。为了能正确分析和解释 示功图，常常需要以绘制理论示功图为基础。
8
第二部分
抽油机井示功图
（二）理论示功图
9
P
上 、 下 游 动 凡 尔 关 闭
卡泵
43
第三部分
1.稠油对示功图的影响
生产状况分析
油稠，使磨檫等附加阻力变 大，造成上负荷线偏高，下 负荷线偏低。同时，使得凡 尔开关比正常时滞后，凡尔 和凡尔座配合不严蜜，造成 较大的漏失。
该类图形的特点是： （1）上负荷线高于最大理论负荷线，下负荷线 低于最小理论负荷线，图形肥胖 （2）四个角圆滑
B
理论示功图
C
A
S活
S光
D λ
S
固 定 凡 尔 打 开
光杆上行
16
P
B
理论示功图
C
A
S活
S光
D λ
S
光杆和活塞都在上行
17
P
B
理论示功图
C
A
S活 S光
D λ
S
光杆和活塞都在上行
18
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在上行
19
P
B 理论示功图
C
A
S活 S光
D
S
λ
光杆和活塞都在上行