港西油田高含水期典型示功图分析

摘要：针对港西油田油井示功图分析与实际状况不符的情况，对井下工具失效井的作业描述、实测示功图、井口试泵效等现场作业资料进行分析，得出油井发生抽油杆断脱、油管漏失、泵漏等故障时示功图特征及井口试泵效特点，需结合液面、试泵效、悬点载荷变化和相关计算进行综合分析。

关键词：高含水油井井下工具失效示功图特征分析

0 引言

港西油田开发进入高含水期，杆管偏磨、地层出砂更加严重，对井下工具的影响也更加突出，按原有的示功图分析方法得出的结论往往与实际情况不符。通过示功图分析方法研究，对油井作业与实测示功图、井口蹩压等过程得到的数据和资料进行归纳、对比、分析，总结典型示功图特征，完善和修正原有的示功图分析方法，以正确指导油井工况分析和管理。

1 抽油杆断脱

1.1 基本特征

杆断或脱扣时示功图呈现的特征相同。（1）杆断：井口下放光杆，一般情况下悬点载荷不能卸载，若能卸载用管钳转动光杆时悬点载荷能重新加载（柱塞上凡尔罩断除外）；（2）杆脱扣：井口下放光杆，能卸掉载荷，用管钳转动光杆时仍不能加载，当杆浅部脱扣时可采用人工旋转光杆对扣法。

用下述方法计算断脱位置

L断=LF实测max/F理论max

式中L断—杆断脱位置，m

F实测max—实际示功图最大载荷，KN；

F理论max—全井抽油杆（无活塞）在井筒运动时的最大载荷，KN，F理论max=ql*10-3（1+Sn2*2.327*10-6）-r杆2∏L*10-5+F1

q—每米抽油杆在空气中的重力，N/m；

L—抽油杆柱长度，m；

S—光杆冲程，m；

典型示功图具体分析

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。 10．游动凡尔漏失时的示功图游动凡尔漏失时，活塞上冲程的有效冲程长度将减少，而下冲程有效冲程长度将增加，漏失越严重，上冲程的有效冲程长度的减少和下冲程长度的增加越厉害。特点：增载线的倾角比泵工作正常时为小，既左上角圆滑，漏失量越大，其圆滑程度愈厉害，增载线成为一圆弧线，卸载线比增载线陡。 11．双凡尔漏失时的示功图在上冲程过程中，游动凡尔漏失起主导作用，使图形左上角和右上角变圆，但负荷线能达到理论上负荷线。在下冲程过程中，固定凡尔漏失起主导作用，使图形左下角和右下角变圆，但下负荷线能降到理论下负荷线处，所以，示功图变成两头尖圆。 12．油管漏失时的示功图油管的丝扣连接未上紧，油管被磨损、腐蚀而产生破裂和孔洞时进入油管中的液体就会从这些裂缝、孔洞及未上紧处重新漏入油套环行空间。

抽油机井典型示功图分析

抽油机井典型示功图分析学习目的：抽油机井典型示功图是采油技术人员在多年的生产实践中总结出来的，大多数具有一定的特征，一看就可直接定性的示功图。把这些具有典型图形特征的例子作为生产现场初步判断抽油机井泵况的参考依据，也是综合分析实测示功图的第一步。通过对本节的学习，使分析者能以此为参考，对具有典型特征的示功图做出准确的定性判断。一、准备工作 1、准备具有典型特征的示功图若干； 2、纸，笔，尺，计算器。二、操作步骤 1、把给定的示功图逐一过一遍，按所理解的先初步给示功图定性定类。第一类：图形较大，除去某一个角外就近似于平行四边形的示功图——即抽油泵是在工作的示功图；第二类是图形上下幅度很小，两侧较尖的示功图——即抽油泵基本不工作的示功图；第三类示功图：特征不明显的示功图——即最难直接定性的示功图。 2、按定类详细分析判断。三、实测示功图分析解释为了便于分析，我们先从图形受单一因素影响的典型示功图着手。所谓典型示功图：就是指某一个因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下示功图的基本特征。然后把典型示功图与实测示功图对比分析，以阐明分析方法和各类图形的特征。最后提出相应的整改措施。用对比相面法把实测示功图与理论示功图形状进行对比，看图形变化，分析泵的工作状况。 1、泵工作正常时的示功图所谓泵的工作正常，指的是泵工作参数选用合理，使泵的生产能力与油层供油能力基本相适应。其图形特点：接近理论示功图，近似的平行四边形。这类井其泵效一般在60%以上。

图中虚线是人为根据油井抽汲参数绘制的理论负载线，上边一条为最大理论负载线，下边一条为最小理论负载线。现场常常把增载线和减载线省略了。 2、惯性载荷影响的示功图在惯性载荷的作用下，示功图不仅扭转了一个角度，而且冲程损失减少了，有利于提高泵效。示功图基本上与理论示功图形状相符。影响的原因是：由于下泵深度大，光杆负荷大，抽汲速度快等原因在抽油过程中产生较大的惯性载荷。在上冲程时，因惯性力向下，悬点载荷受惯性影响很大，下死点A上升到A′，AA′即是惯性力的影响增加的悬点载荷，直到B′点才增载完毕；在下冲程时因惯性力向上使悬点载荷减小，下死点由C降低到C′，直到D′才卸载完毕。这样一来使整个示功图较理论示功图沿顺时针方向偏转一个角度，活塞冲程由S活增大到S′活，实际上，惯性载荷的存在将增加最大载荷和减少最小载荷，从而使抽油杆受力条件变坏，容易引起抽油杆折断现象。整改措施： 1、减小泵挂深度，以减轻光杆负荷。 2、降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。 3、振动载荷影响的示功图分析理论示功图可知，液柱载荷是周期性作用在活塞上。当上冲程变化结束后，液体由静止到运动，液柱的载荷突然作用于抽油杆下端，于是引起抽油杆柱的振动。在下冲程，由于抽油杆柱突然卸载也会发生类似现象。振动载荷的影响是由抽油机抽汲参数过快，使抽油杆柱突然发生载荷变化而引起的振动，而使载荷线发生波动。整改措施：降低抽油机的抽汲参数，减小惯性力。 4、泵受气体影响的示功图

典型示功图分析及解决措施讲义

幻灯片1 幻灯片2 幻灯片3 各位观众大家好，如果您刚刚打开电视机，现在正为您直播的是《典型示功图分析及解决措施》，我是主持人韩伟，和大家开个小玩笑。很高兴认识大家，今天这堂课我们将学习因为单一因素影响而形成的典型示功图的分析及解决措施。通过这次课程，将使大家能够快速准确的分析判断生产中党见示功图，并提出相应解决措施。

幻灯片4 众所周知，示功图是日党管理中一项必不可少的动态资料，通过示功图，我们可以判断深井泵及地层的工作状况。然而抽油井在生产过程中使深井泵受到：制造质量、安装质量以及砂、蜡、水气、稠油和腐蚀等多种因素影响，因此出现了各种各样的示功图。今天我们主要学习由某种单一因素影响形成的典型示功图。在讲解前我们先来熟悉一个概念：弹性变形。幻灯片5 弹性变形指材料在受到外力作用时产生变形或尺寸的变化，而且能够恢复的变形叫做弹性变形。弹性变形的重要特征是其可逆性，即受力作用后产生变形，卸除载荷后，变形消失。生产中抽油杆柱所承受的弹性变形主要是：轴向拉伸变形和轴向压缩变形。幻灯片6 下面我们通过动画了解弹性变形在深井泵工作过程中的影响及作用。深井泵工作原理分为两大部分，也就是上行程和下行程。上行程开始时，驴头上行，游动阀、固定阀均关闭，杆柱承受光杆向上拉伸及活塞上部液柱重力作用在活塞上对杆柱的拉伸而伸长，同时油管柱缩短，悬点载荷逐步增加，达到拉伸极限时变形结束，载荷达到理论最大值，但是活塞未移动，加载过程AB段形成光杆冲程损失BB1 随着驴头继续上移，活塞开始向上移动，泵筒内压力降低，当压力低于油套环空压力时，油套环

典型示功图学习

典型示功图学习二零一一年十月

示功图的原理及典型示功图一、深井泵的工作原理：抽油泵主要由泵筒、柱塞、固定阀和游动阀四部分组成。泵筒即为缸套，其内装有带游动阀的柱塞。柱塞与泵筒形成密封，用于从泵筒内排出液体。固定阀为泵的吸入阀，一般为球座型单流阀，抽油过程中该阀位置固定。游动阀为泵的排出阀，它随柱塞运动。柱塞上下运动一次称为一个冲程，也称为一个抽吸周期，在这一个周期中完成了泵进液和排液的两个过程。 1 2 3 4 5

如上图，活塞运动从1－3为上冲程（驴头从下死点至上死点），是泵的进液过程；从3－5为下冲程（驴头从上死点至下死点），是泵的排液过程。当活塞上行时，游动阀受油管内活塞以上液柱的压力而关闭。与此同时，固定阀由于泵内压力下降，被油套环形空间液柱压力顶开，井内液体进入泵筒内，充满活塞上行让出的空间。（如图左）当活塞下行时，由于泵内液柱受压，压力增高，而使固定阀关闭。当泵筒内压力超过油管内液柱压力时，游动阀即被顶开，液体从泵筒内经过空心活塞上行至油管。（如图右）这样活塞的上下运动就完成了一次泵的进液和排液过程。抽油机驴头的上下运动带动活塞在泵筒内的上下运动。这种不断运动使得游

动阀和固定阀不断交替关闭和打开，井内液体不断进入泵内，再不断进入油管，最后到达地面。二、示功图 1、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。示功图包括实际和理论两种，在实际工作中是以实测示功图作为分析抽油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，抽油泵将受到制造质量、以及砂、蜡、水、气、稠油和腐蚀等因素的综合影响，在分析过程中既要依据示功图和油井的各种资料作全面分析，又要找出影响示功图的主要因素。 2、理论示功图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。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。理论示功图的产生的各线段代表的意义与解释： S光为光杆冲程（m）；P杆为抽油杆在井内液体中的质量（kg）；S活为活塞行程（m）；P液为活塞以上液柱的质量（kg）；P静为光杆所承

典型示功图分析及其在实际生产中的应用

典型示功图分析及其在实际生产中的应用摘要：在当前世界石油生产中，特别是油田开发后期，有杆泵抽油方式占有很大比重，油田生产的特殊性导致抽油机的故障诊断一直是油田生产领域的一个难题。及时分析抽油机工况，给出可靠的故障诊断结果和建议，对提高油田生产效率和经济效益有着及其重要的意义。示功图能够直接反映抽油机的工作状态，是进一步分析抽油泵工作状态的主要依据。本文通过对各类典型示功图进行分析, 总结出抽油井试井存在的问题, 提出有针对性的技术管理措施,为选择合理的采油工作制度和修井检泵措施, 保证油井长期稳产、高效提供依据。关键词：抽油机示功图分析应用 Analysis of typical indicator card and the application in practice Abstract:The sucker-rod pumping accounts for a large proportion of the current oil extraction, especially in the late field life. The bad condition of the oil-field development makes the diagnosis of sucker-rod pumping being a difficult problem in the oil production field for a long time．Therefore，it is very important to diagnose the fault of the pumping units timely and provide operation advices reliably，which means lot to for improving the production efficiency and economical operation in oil field. The indicator card obtained by direct measurement intuitively reflects the working condition of sucker-rod pumping unit，which is the basis of the analysis of the down hole condition.This paper through some kinds of typical indicator card analysis, summarizes for the problems in pumping unit testing, put forward some technology management measures, for choosing reasonable recovery work system and well conditioning measures to ensure that the oil well have a long period of stabilized and efficiency production. Keywords: Pumping units; Indicator card; Analysis;Application