抽油井示功圖分析及其應(yīng)用

1、<p>　　抽油井示功圖分析及其應(yīng)用</p><p>　　[摘 要]本文著重介紹了抽油井示功圖的工作原理以及井下示功圖的分析。結(jié)合具體示功圖圖例來分析抽油井生產(chǎn)過程中遇到的各種故障，并通過示功儀測(cè)得的實(shí)測(cè)示功圖與典型示功圖對(duì)比分析來排除井下故障從而保證油井正常生產(chǎn)。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]抽油井，示功圖，深井泵 </p><p>　　中圖分類號(hào)：

2、TE933 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）13-0040-01 </p><p>　　一、實(shí)測(cè)示功圖特征分析 </p><p>　　1.1 實(shí)測(cè)示功圖影響因素分析 </p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)井中，實(shí)測(cè)示功圖受到多種因素的影響，如受砂、蠟、水、氣和慣性載荷、振動(dòng)載荷、沖擊載荷、摩擦阻力等因素影響外還受到漏失、斷脫、油層能量、設(shè)備故障、儀

3、器故障的影響，所以，功圖形狀千變?nèi)f化，實(shí)測(cè)示功圖要比理論示功圖復(fù)雜，要制定一套圖形模板來解釋示功圖是不現(xiàn)實(shí)的。一個(gè)示功圖是否正常，不能只看它是否為平行四邊形，而要考慮到各種復(fù)雜因素對(duì)示功圖產(chǎn)生的影響。而我們分析時(shí)，要抓主要因素進(jìn)行分析，以便找準(zhǔn)原因做好相應(yīng)的井筒管理工作。 </p><p>　　1.1.1 生產(chǎn)情況對(duì)示功圖影響 </p><p>　?。?）沖程、沖次對(duì)示功圖的影響 <

4、/p><p>　　功圖上體現(xiàn)出的是振動(dòng)波紋和功圖順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，抽油機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)會(huì)影響旋轉(zhuǎn)的幅度。 </p><p>　?。?）出砂對(duì)示功圖的影響 </p><p>　　輕微出砂會(huì)影響抽油阻力，摩擦凡爾座、球及抽油設(shè)備，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生卡固定凡爾，卡活塞或活塞卡死。 </p><p>　　（3）氣體對(duì)示功圖的影響 </p><p>

5、;　　由于氣體很容易被壓縮，表現(xiàn)在示功圖上便是加載和卸載緩慢。氣體影響下示功圖的典型特征是呈現(xiàn)明顯的“圓弧”形。在下沖程末余隙內(nèi)還殘存一定數(shù)量的溶解氣，上沖程開始后泵內(nèi)的壓力因氣體膨脹而不能很快降低，使固定凡爾打開滯后、加載緩慢。下沖程由于氣體受壓縮，泵內(nèi)壓力不能迅速提高，游動(dòng)凡爾打開滯后，因此使得卸載變得緩慢。 </p><p>　　（4）漏失對(duì)示功圖的影響 </p><p>　　漏失的

6、影響與漏失程度、運(yùn)動(dòng)過程以及抽汲速度有關(guān)。即：漏失越嚴(yán)重，對(duì)示功圖影響越大；漏失的影響只發(fā)生在要求其密閉的運(yùn)動(dòng)過程中；抽汲速度越快，漏失的影響就越小。游動(dòng)凡爾漏失的影響只發(fā)生在上沖程，由于運(yùn)動(dòng)速度的影響，出現(xiàn)加載緩慢和提前卸載現(xiàn)象。固定凡爾漏失的影響只發(fā)生在下沖程，由于運(yùn)動(dòng)速度的變化，出現(xiàn)卸載緩慢和提前加載現(xiàn)象。 </p><p>　　1.1.2 圖形特征對(duì)示功圖影響 </p><p>　

7、?。?）示功圖的波動(dòng)及偏轉(zhuǎn) </p><p>　　在泵掛較小、沖次較慢的油井上測(cè)得的工作正常的示功圖共同點(diǎn)是和理論示功圖的差異不大，均為一近似的平行四邊形。但隨著泵掛的加深，沖次的加快，抽油桿柱受到了較大的慣性力的影響、力在抽油桿柱中傳遞滯后的影響以及設(shè)備振動(dòng)的影響使得圖形波動(dòng)和偏轉(zhuǎn)的愈加嚴(yán)重。將示功圖的增載起始點(diǎn)、終止點(diǎn)、卸載起始點(diǎn)、終止點(diǎn)用四條直線相連后發(fā)現(xiàn)，增載線與卸載線基本平行，上行線、下行線雖為曲線，但

8、相應(yīng)的兩條連線也是相互平行的，且有沖程損失，這就是正常示功圖的特征。 </p><p>　?。?）肥胖形示功圖的形成 </p><p>　　從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，影響示功圖形狀變化的因素是多方面的，其中原油粘度是一個(gè)十分重要的因素。它造成上負(fù)荷線高于最大理論負(fù)荷線、下負(fù)荷線低于最小理論負(fù)荷線；粘度增大使得凡爾開關(guān)比正常時(shí)滯后，凡爾不嚴(yán)密，有一定漏失，圖形四個(gè)角變圓滑。 </p><

9、;p>　　（3）示功圖面積及影響因素 </p><p>　　通常人們把示功圖面積的大小，作為抽油泵是否正常的主要依據(jù)，但是通過統(tǒng)計(jì)及理論分析，這一觀點(diǎn)是片面的。慣性載荷、振動(dòng)載荷都會(huì)使示功圖面積減小。示功圖坐標(biāo)系減程比、力比的變化，也會(huì)導(dǎo)致示功圖面積的變化。在減程比較大、力比較小時(shí)，示功圖會(huì)變短變寬；在減程比較小、力比較大時(shí)示功圖會(huì)變長(zhǎng)變窄。 </p><p>　　總之，影響示功圖因

10、素甚多，所以示功圖的形狀變化亦多。為了能準(zhǔn)確地分析示功圖，正確地判斷出抽油井故障，必須本著去粗取精，去偽存真，由此及彼，由表及里的精神來分析、判斷，避免主觀性、片面性、表面性。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中，有幾種相似圖形，單純分析示功圖往往會(huì)造成錯(cuò)誤判斷： </p><p>　?。?）油井自噴與活塞未下入工作筒（活塞脫扣）的區(qū)別，參照油井產(chǎn)量、動(dòng)液面、抽油機(jī)平衡變化、井口觀察等有關(guān)資料綜合分析； </p>&l

11、t;p>　?。?）油管漏失和游動(dòng)凡爾漏失的區(qū)別，主要看動(dòng)液面，并結(jié)合井口觀察，有時(shí)井口短路循環(huán)，動(dòng)液面較高，示功圖很規(guī)則，井口不出油，很可能油管漏失； </p><p>　?。?）嚴(yán)重的氣體影響和供液不足的區(qū)別，要注意應(yīng)用氣液比和動(dòng)液面深度資料綜合分析。 </p><p>　　1.2 實(shí)測(cè)示功圖的基本分析方法 </p><p>　　所謂理論示功圖是比較規(guī)則的平

12、行四邊形，而實(shí)測(cè)示功圖，由于多種因素的影響（如：砂、蠟、氣、粘度），圖形變化很復(fù)雜，各不相同。因此，要正確的分析抽油機(jī)油井的生產(chǎn)情況，就必須全面地掌握油井的動(dòng)態(tài)、靜態(tài)資料以及設(shè)備的狀況，結(jié)合示功圖的變化情況找出油井的主要的問題，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?，提高油井產(chǎn)量和泵效。 </p><p>　　由于實(shí)測(cè)示功圖受各種因素的影響圖形變化千奇百怪，各不相同，為了便于分析實(shí)測(cè)示功圖，將圖形分割成四塊，進(jìn)行分析對(duì)比，找出問題。

13、</p><p>　　正常示功圖這四塊圖形是完整無缺的，而且上下負(fù)荷線與基線基本平行，增載線與卸載線平行，且斜率一致。有慣性影響的功圖與正常圖形基本一致，所不同的上、下負(fù)荷線與基線基本不平行，有一夾角，圖形按順時(shí)針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，沖次越大夾角越大。 </p><p>　　左上角：主要分析游動(dòng)凡爾的問題，缺損為凡爾關(guān)閉不及時(shí)，多一塊（長(zhǎng)一個(gè)角）為出砂并卡泵現(xiàn)象。 </p><

14、;p>　　右上角：主要分析光桿在上死點(diǎn)時(shí)活塞與工作筒的配合，游動(dòng)凡爾打開和固定凡爾關(guān)閉情況，少一塊為活塞拔出工作筒，嚴(yán)重漏失；多一塊為在近上死點(diǎn)時(shí)有碰掛現(xiàn)象。 </p><p>　　右下角：主要分析泵充滿程度及氣體影響情況。右上、下角都多一塊為襯套上部過緊或光桿盤根過緊，少一塊為未充滿，是供液不足或氣體影響。 </p><p>　　左下角：分析光桿在下死點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)問題，如：固定凡爾的漏

15、失情況等。 </p><p>　　通過這四塊的解剖分析，找出泵工作不正常的原因，提出解決問題的措施。 </p><p>　　二、使用示工圖需要注意的部分 </p><p>　　抽油井所測(cè)的示功圖是利用懸掛在懸繩器上的傳感器所受的載荷變化，示功儀根據(jù)載荷的變化所繪制的閉合曲線，其目的是了解油井的變化情況和設(shè)備的工作狀況，為油井生產(chǎn)分析提供依據(jù)。通過對(duì)示功圖的分析，可以

16、知道抽油機(jī)驢頭負(fù)荷變化情況，抽油設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)的匹配是否合理，抽油泵的工作性能好壞，井下抽油設(shè)備是否受到砂、蠟、水、氣的影響，油層供液能力是否充足等。因而我在油井對(duì)示功圖分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合油井的有關(guān)資料，可以初步判斷油井的工作制度是否合理，找出影響泵效或不出液的原因，確定合理采油工藝措施。本文在理論示功圖的基礎(chǔ)上，針對(duì)油井深井泵所受的不同影響因素，然后結(jié)合油井的實(shí)測(cè)示功圖進(jìn)行綜合分析，判斷油井的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，提供油井的下一步生產(chǎn)措施。 &

17、lt;/p><p>　?。?）由于目前各油田使用的示功儀廠家較多，不同的儀器所測(cè)的示功圖形狀也不盡相同。 </p><p>　?。?）由于影響抽油泵正常工作的因素很多，加之受定向井、低產(chǎn)、低滲、高油氣比等原因的影響，使示功圖的瞬時(shí)性很強(qiáng)，所以在解釋示功圖時(shí)，要全面了解油井情況（井下設(shè)備、管理制度、目前產(chǎn)量、動(dòng)液面、沉沒度、油氣比及以往的生產(chǎn)情況等。），才能對(duì)泵的工作狀況和生產(chǎn)不正常的原因做出判