游梁式抽油机示功图检测新方法
(完整)抽油机井示功图分析

下步措施: 控气
或调整防冲距
(3)、供液不足: 特点: 其卸载线与气体影响的卸载线相比较,陡而直 下步措施: 间开、优化生产参数或注汽
供液不足
(4)、泵漏失对示功图的影响特点: 游动凡尔漏失: 上冲程悬点载荷不能及时上升到最大值,使加载变缓, 上冲程后半冲程悬点载荷提前卸载
工作筒内衬套乱
结论
1、示功图分析影响因素多,需要结合油井实际生产 资料进行综合分析。
2、示功图分析为管杆优化设计和提高抽油机系统效 率提供参考。
3、抽油机示功图分析是油水井分析的依据,有助于 我们有针对性提出日常科学管理措施。
4、示功图分析结合综合评价软件可实现油井智能化 控制。
2 、抽油机采油系统的工作流程
系统工作时, 电动机通过皮带和减速 器带动曲柄作圆周运动, 曲柄通过连杆机 构的游梁, 以支架上的轴承为支点做上下 摆动, 通过驴头把游梁前端的往复摆动转 变为悬点的上下往复运动, 悬点带动抽油 杆柱、抽油泵柱塞做上下往复直线运动, 实现机械采油。
当活塞上行时, 活塞上的游动阀关闭, 泵筒上的固定阀打开, 井筒中的油液进入 泵筒, 同时柱塞之上的一部分液体排入地 面输油管线, 活塞下行时, 游动阀打开, 固 定阀关闭, 活塞之下抽油泵泵筒内的液体 进入油管内, 如此循环工作, 井液就源源不 断地被采出。
kN kN
80 70 60 50 40 30 20 10 0 80 70 60 50 40 30 20 10 0
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
整改措施:(1)对地层能量不足的井, 要选择合理地 工作制度, 如调小生产参数, 换小泵, 也可采取间隙 抽油的管理方式。(2)根据油层实际条件, 也可以采 取压裂或酸化油层, 提高油层供液能力的方法。
抽油机井示功图诊断偏磨(终稿)

抽油机井示功图诊断偏磨刘骞1曹蕾2(1.中国石油大学(北京) 2.斯伦贝谢公司)在有杆泵抽油系统中,随着油田开发的不断深入,泵挂越来越深,综合含水率逐年上升,井筒状况和产出液性质等都发生了很大变化,致使杆、管的工作条件日益恶化,导致抽油杆的偏磨和断脱,加速了井下设备的损坏,增大了检泵作业的工作量和杆管更换成本,缩短了检泵周期,对油田开发造成巨大的浪费和严重的经济损失。
因此有必要对偏磨的原因加以分析,为防治偏磨提供理论依据。
利用抽油机井的地面示功图来判断井下管柱的偏磨,可以定量分析抽油杆柱受力状况,监测不同时期抽油机井偏磨状况,给采油工艺的设计提供参考依据[1]。
并可以预测油井何时偏磨,以便提前加上防偏磨措施,延长检泵周期,间接节约作业费用,给油田的顺利生产创造更便利的条件。
关键词:示功图、诊断、偏磨1偏磨诊断的意义及发展状况1.1偏磨诊断及防偏磨措施的意义通过文献调研与检索开展本课题的研究,对于油田矿场生产的意义在于:(1)为偏磨诊断和防偏磨提供依据:井下杆柱偏磨已经严重影响了油井的正常生产,对油田开发造成巨大的浪费和严重的经济损失。
因此有必要对管杆偏磨的原因加以分析,为防治偏磨和偏磨的治理提供理论依据。
(2)动态诊断抽油机井偏磨:利用抽油机井的地面示功图来判断井下管柱的偏磨,可以动态、定量的诊断正在运行的抽油机井的杆管是否存在着偏磨,在抽油机生产运行中对其进行诊断。
(3)为偏磨的井的偏磨预测提供动态监测手段:利用抽油机井的地面示功图来判断井下管柱的偏磨,还可以预测抽油机井何时偏磨,这样就给采油工艺的设计带来了提前量。
1.2论文主要内容借鉴以往国内外在抽油机井杆、管防偏磨机理方面研究的成果,油井抽油杆失效、偏磨的机理和影响因素。
从理论上分析抽油杆失效、偏磨与功图之间内在的联系,研究一种有效地抽油机井杆管偏磨诊断方法。
为油井抽油杆失效、偏磨问题的解决措施提出理论依据[2]。
2抽油机井偏磨原因2.1机械磨损机械磨损是抽油机井偏磨的最主要原因[3],主要包括如下几种形式:(1)井深结构引起的偏磨(2)封隔器坐封造成油管弯曲,发生管杆偏磨;(3)油井生产参数造成管杆偏磨;(4)油管弯曲造成管杆偏磨;(5)抽油机井杆柱弯曲造成偏磨。
抽油机井示功图和液面操作规范

– 2.3.2查询液面
• 按“查询液面”,屏幕出现所有测试 过的井名,若液面已经计算过,则显示 出相应的井深及音速,若未经计算则显 示“??”,按“↑”或“↓”键移动光 标选择一口或多口井,按“确认”确定。 确定好井名后按“退出”键,屏幕直接 显示液面曲线:按“↑”或“↓”键进行 向前向后翻屏,按“←”或“→”键移 动基准定位线(粗调)若欲使定位线向 前微移,可按“微移键”(键“9”), 若欲使定位线向后微移,可按键“8”。 系统默认的计算方法为接箍法,若要改 变计算方法则按“5”键。
• 1、抽油机井停抽,拉住刹车、螺杆泵井停抽后等待光 杆不转;
• 2、用快速接头将井口连接器和套管连接好,氮气瓶管 线与井口连接器连接好,打开井口连接器的进气阀,打 开氮气瓶阀门充气,检查井口连接器的气压,在合适的 压力后关氮气瓶阀门;
• 3、连接好综合诊断仪和井口连接器上微音器的连线;
• 4、将套管阀门缓慢打开
• 1)性能指标:
• (1)抽油杆载荷 0-150KN 误差<1%
• (2)抽油杆位移 0-8M
误差<1%
• (3)油井动液面 0-3000M
• 2)工作时间:>10小时 (一次充足电)
• 3)工作电压:≥3.6VDC
• 4)数据容量:
• (1)示功图 150口井
• (2)动液面 150口井
•
2021/6/16
• (1)重测:若显示所测功图不理想,需重新测试,按 “↑”键移动光带到“重测”,按“OK”键即可重测, 测试完毕后,系统自动将重测数据覆盖上次所测数据, 同时显示本级菜单。
• (2)退出
• 2021/6/若16 不想重测,则按“退出”,系统回到上一级菜15单 (测试菜单)并存盘。
基于神经网络的游梁式抽油机示功图软测量研究

Research on Dynamometer Cards Soft - sensing of Walk - beam Oil - pumping Based on Neural Network
摘 要: 游梁式抽油机示功图是悬点载荷和悬点位移的关系图,示功图可以诊断油井的工作状 况。至今没有一种有效方法实时测量示功图,主要原因是载荷传感器容易老化及使用寿命短。针 对游梁式抽油机的示功图实时测量难问题,总结了现有的示功图间接测量方法后,提出了基于神经 网络的示功图软测量方法。该方法的核心是实时测量游梁式抽油机的相关物理量,如电机功率、游 梁摆动角度,利用神经网络的非线性逼近功能,预测抽油机悬点载荷。通过数据通信手段,把相关 的现场数据传到数据中心,数据中心的示功图测量单元由神经网络预测抽油机悬点载荷,加上悬点 位移,得到抽油机示功图。实验仿真表明基于神经网络的示功图软测量方法是可行的,有推广应用 价值。
数据计算) ; s———悬点位移 / m。
从式( 1 ) 知 道,计 算 载 荷 时,需 要 除 以 悬 点 速
度,而抽油机上死点和下死点的速度均为零,速度为
零位置不在上死点或下死点的一点,而是有一段区
域。实际情况是抽油机上死点和下死点的载荷变化
·100·
比较大。所以能量守恒法在抽油机上死点和下死点
量方法进行简述。
( 1) 能量守恒法: 该方法基本原理是悬点功率
等于抽油机的电功率和机械功率合成功率。即抽油
机在运行过程中,悬点在不同的位置满足下列关系。
F( s) = ( PD( s) + PQ( s) ) /V( s)
油井计量原理及功图分析(1)

油井产液量计量原理目前,我厂已经在40多口抽油井、自喷井以及注水井上推广应用了微功耗无线变送器油水井井口自动计量装置,应用范围涉及6个采油队。
这套系统最基本的求产原理、示功图以及泵功图的定性分析有必要向各采油队技术人员做如下介绍,希望能对各位分析油井的生产状况起到作用。
(一)游梁式抽油机井功图法求产原理抽油井示功图的纵坐标为光杆(露出地面,通过悬绳器与驴头连接的第一根光滑的抽油杆)在抽油过程中受力的载荷坐标,横坐标为抽油杆上、下行程时的位移坐标。
抽油机驴头所悬拄的悬绳器承受光杆和井下全部抽油杆柱,并带动最下部有杆泵的柱塞作上、下运动,即一个周期。
相应地可画出一个载荷与位移的函数关系曲线,即示功图。
抽油井生产情况千变万化,井下泵况相当复杂,只有通过自动量油技术或动力仪、诊断仪测得反映有杆泵工作状况的示功图,只有掌握了诊断技术,才能分析和管理好抽油井。
采油二厂管辖的油田抽油机井目前已经有30多口井采用了“功图法”自动计量,相比较采用分离器求产,由于受各种因素影响求产波动较大,而且求产时间较长,不利于快速、准确、及时掌握油井生产动态,直接关系到油田的稳产,流量计或分离器的检修,也大量增加油气操作成本;以往在油田产量紧张时,大多是技术人员通过繁重的油水井大调查工作来摸清所辖井的生产情况,费时费力,其中个别油井因工程技术人员水平差异而无法进行定论,不但增加了井下作业工作量,也存在一定程度的误诊,漏诊,给油田生产造成极大不便。
通过示功图求产可以解决常期困绕油田的各类机采井求产、诊断和综合评判中存在的问题,在一定程度上不仅解决油井的求产困难,而且减轻采油工作者劳动强度。
自动计量系统油井产量提供了一个快速、准确测算方法,使决策部门能够对我厂所辖油井实现宏观上的控制和决策。
1.理论示功图特征分析在实际的示功图分析工作中,为便于分析常常要拿理论示功图与实测示功图进行对比,从中分析该油井的工作状况。
下面就先来了解一下理论示功图的绘制和解释。
示功图操作规程

示功图测试操作规程北京德美高科科技有限责任公司2012年9月16日示功图测试操作规程一、操作规程(1)目的:确保操作之安全性,正确性。
(2)适用范围:适用于抽油机井示功图现场测试。
二、测试设备检查1、准备工具1.1 GY-JL Y200数据记录仪、GY300.5B分体位移传感器GY300.5B分体载荷传感器。
1.2 手套、电笔、卸载器、方卡子、活动扳手、扁锉、液压千斤顶、大布、报表、记录笔。
2、设备检查2.1检查GY-JLY200数据记录仪2.1.1 检查GY-JLY200数据记录仪开关机是否正常,电源是否充足。
2.1.2 设置及调试好GY-JLY200数据记录仪各项测试参数。
2.2 检查液压千斤顶2.2.1检查时如出现打空现象,可先放松泵体上的放油螺钉,将泵体垂直起来头向下空打几下,然后旋紧放油螺钉,即可继续使用。
2.2.2在有载荷时,切忌将快速接头卸下,以免发生事故及损坏机件。
2.2.3液压千斤顶是用油为介质,必须做好机具的保养工作,以免淤塞或漏油,影响使用效果。
2.2.4新的或久置的液压千斤顶,因油缸内存有较多空气,开始使用时,活塞杆可能出现微小的突跳现象,可将液压千斤顶空载往复运动2-3次,以排除腔内的空气。
长期闲置的千斤顶,由于密封件长期不工作而造成密封件的硬化,从而影响液压千斤顶的使用寿命,所以液压千斤顶在不用时,每月将液压千斤顶空载往复运动2-3次。
2.3、检查GY300.5B分体位移传感器3.1检查GY300.5B分体位移传感器的电源是否充足。
3.2检查GY300.5B分体位移传感器的位移线是否完好。
2.4 检查卸载器检查卸载器本体是否有裂口或者形变,开关是否灵活。
三、施工程序3.1.施工前的准备工作3.1.1入场前须开入场许可证。
3.1.2穿戴好工服、工鞋、戴安全帽进入井场,有硫化氢的井需带硫化氢检测仪及正压式空气呼吸器。
3.1.3到达井场,找属地主管人员,告知作业内容及需要配合事项。
基于神经网络的游梁式抽油机示功图软测量研究

S i UN Jn—g n,W ANG J —g n ,YU Ya g e i a g n
( c ol f nom t nSineadE gneig h na gL —gn nvri ,S ey n 1 19 C ia S ho o If a o c c n n ier ,S ey n i ogU iesy hn a g10 5 , h ) r i e n t n
me s r me t fd n mo t rc r tp e e t a s o d s n o r a s e s y T ov h r b e o a u e n y a mee ad a r s n ,c u e l a e s r b e k a i . o s l e t e p o l m f o l
孙金 根 , 王继 刚 , 于 洋
( 沈阳理工大学 信息科学与工程学院, 辽宁
沈阳 105 ) 119
摘 要 : 梁式抽 油机 示功 图是 悬点栽荷 和 悬点位 移的 关 系图 , 游 示功 图可以诊 断油 井的工作 状
况 。至今 没有 一种有 效方 法 实时测量 示功 图 , 主要 原 因是 载 荷传 感 器容 易老 化及 使 用 寿命 短 。针
Re e r h o n m o ee r s S f — e sn fW ak —b a s a c n Dy a m tr Ca d o t—s n i g o l ・ e m
Oi — um p ng Ba e n Ne a t r l— p i s d o ur lNe wo k
位 移 , 到抽 油机 示功 图。 实验 仿真 表 明基 于神 经 网络的 示功 图软测 量方 法是可 行的 , 得 有推 广应 用
价值。
游梁式抽油机平衡及测试的新方法

§毳霾游梁式抽油机平衡及测试的新方法赵继良(大庆油田有限责任公司第二采油厂黑龙江大庆163459)裂衄V A L LE工应用科学[摘要]目前各油田测试抽油机平衡的判别方法是扭矩法,电流法,功率法等。
扭矩法成本高,难操作。
电流法中所采用的普通的钳型电流表,只能反映电流的幅值,不能反映正负。
一般功率法只是在电流法基础上进行一下补充,存在同样不足之处。
而本文提出的一种新的功率测试方法,综合考虑了瞬时电流,电压及功率因数的影响,能够判断电机处于发电还是用电状态,因此为抽油机的平衡调节提供了重要的依据,同时也对油田生产的节能降耗具有重要的意义。
[关键词]抽油机平衡调试功率法中图分类号:TE3文献标识码:^文章编号:1671—7597(2008)0710095—02一、引青目前,油田生产的举升方式包括抽油机、螺杆泵、电泵等,其中游粱式抽油机是油田生产的主要设备,也是主要的电能消耗源之一,同时其利用效率很低,一般在20%~30%之间,甚至更低。
在游粱式抽油机的工作过程中,它的平衡直接影响到其效能。
从理论上讲,一个平衡很好的游粱式抽油机在其生产过程中仅需消耗极少的电能。
但是。
在实际中,井下载荷随着生产的进行会不断发生变化,如杆管之间摩擦的改变,含水量改变,沉没度的升降等从而不断打破游梁式抽油机原有的平衡。
要实现再平衡就需要操作人员不断的调整游粱式抽油机的平衡机构。
调整抽油机平衡的方法有扭矩法;电流法,功率法以及一些经验公式等。
在扭矩法中,目前没有直接测减速器轴扭矩的仪器,用贴应变片的方法计算扭矩,成本高,难操作。
电流法是采用模拟式钳型电流表,测量电动机上下冲程中的电流峰值,用两者中的小者比大者,即平衡率=I小/I大,当比值≥8096即认为达到了平衡状态。
这种方法被称为电流法。
很显然,这种方法与平衡的定义差距较大:①没有考虑到电流在整个上下冲程的变化情况,更没有考虑功率因素在上下冲程中的变化情况,只能是一种粗略的估计,误差较大;②在实际操作上,由于在上下冲程中电流峰值所占的时间宽度窄,电流表指针不断摆动等因素的影响,测试人员仅靠眼的目测很难读取准确的数值;③某些严重不平衡的井,其下冲程(或上冲程)的电流在相位上已反相变成做负功的电流,而钳型电流表无法区分电流的相位,仍把其当成做正功的电流处理,这显然得不出正确结果。
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13 单片机 控制 板设计 .
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对 于给定 的 O 0<O<1 ,由 L( L ) P{ I<A}= 1一O I L
此 ,笔者 提 出了一种 利用 电动 机输 出扭 矩 和转数 计 算油 井载荷 和位 移 的油井 示功 图在 线检 测新 方法 。
U s0 A: — m 一
式中
S …—— 抽 油机 光杆 的最 大位移 。 于是悬 点 载荷 P的近似计 算公 式 为 :
P =
+
㈩
S S 一 / …√ \
— —
减速 器 曲柄轴扭 矩 ;
r —— 曲柄半径 ; Q} — f 柄平 衡 配重 ; 『 f { — H j
线 ,通 过检 测抽 油杆周 期性 上 、下运 动 时不 同位移
处 抽油 杆上所 承 受 的载 荷 来 反 映 油井 的工 作 状 况 。
西 —— 曲柄 顺 时针转 动 时 其 轴线 与 垂 直 线 的
得
图 1 系统 总 体 设 计 框 图
检 测 系统 以高 性 能 微 处 理 器 S C 9 5 6 D+ T 8 C 1R 芯片 为核心 ( 2 ,采 用 4 5现 场 总 线 以 标 准 帧 图 ) 8 方式进 行微 处理器 和变 频器 之 问的通讯 ,获 得变频 器驱动 电动机 的输 出扭 矩 ,以 3 0×2 0冈 形 点 阵 2 4 液 晶显 示屏 作为 系统 显 示 屏 ,以 4× 5键 盘 作 为参
井 工况 ,具有 一定 的应 用价值 。
关 键词 游梁 式抽 油机 示功 图 冲程 正态分 布 区间估 计 扭 矩
游梁式 抽 油机 的基 本参数 。曲柄平 衡 的游梁式 抽油
0 引 言
游梁 式抽油 机在 油 田应用 广泛 ,测 取抽 油井 示 功 图是分 析 、诊 断抽 油机 井是 否正 常 的一种 有效 手
一
种利 用 电动机 输 出扭矩和 转 数计 算 油 井 载荷 和位 移 的 油井 示 功 图在 线检 测 新 方 法 。通 过 测 量 1
个 冲程 电动机 的转数 ,建立 了抽 油杆 位 移和 电动 机 转 数 的对 应 关 系 ,将 抽 油机 的冲 程 长度 均 匀分 成 10个 采集 点 ,通过 输入 抽油机 配 重 、 曲柄 半 径 、冲 程 长度 等 参 数 ,采 用 总 线通 讯 获取 电动机 3 输 出扭 矩 ,建 立 动态 悬点载 荷 的数 学模 型。现 场 应用 表 明,绘 制 的 油 井示 功 图能够 较好 地 反 映 油
段 ,也 是抽 油 井 日常 管 理 工 作 的一 个 重 要 组 成 部 分 ¨ 。示 功 图是 抽 油 机 光 杆 载 荷 与 位 移 的关 系 曲
机 悬点 载荷 可 以通过 下式 求得 :
P = ( +r f i6) / M QⅢs n wv () 1
式中 P —— 悬 点载 荷 ;
夹角 ;
— —
目前 ,载荷 的测量 使用最 多 的方法 是在 悬点 处加 装 载荷 传感 器 ,位移 测量普 遍采 用拉 线式 传感 器 ,二
—
曲柄 角速 度 ;
悬 点速度 。
—
者信 号都 采用 电缆传 输 ,检测 传感 器 的引线 随光 杆
运动 。这种 测量 方法 原理 简单 ,精 度较 高 ,缺点 是 安装 载荷传 感器 时需要 打 卡 ,安 装后 易造 成 毛辫子
光杆 上某一点位 移 S 、速度 的计算公 式为 :
s = ( 1一c s o6) () 2 ( j 3 )
打斜 ,受力 不均 ;位移 传感 器安 装后 易受 破坏 ;信 号传输 线 南于 风 刮 、作 业 等 原 因易 造 成 缠 绕 、扯
断。上 述 因素 造 成 示 功 图检 测 现 场 维 护 工 作 量 较 大 ,使用 不 方 便 ,难 以 实 现 长 期 的 在 线 测 量 。为
从式 ( ) 可 以看 出 ,对 于某 一 固定抽 油 机 的 4
一
1 示功 图检 测 方 案介 绍
1 1 检测原 理 .
个 特定 位置 s 以 近似 得 出悬 点 载 荷 P与 减 速 可
器 曲柄 轴扭矩 的 函数 关 系 。
1 Байду номын сангаас 总体 设计 方 案 .
悬点 以一定 的载 荷 和抽汲方 式 工作 ,减 速器 曲
柄轴 就需要 给 出一定 的扭 矩 ,减 速 器 的曲柄扭 矩是
示功 图检 测 以高性 能微 处理 器为数 据检 测 、处
石 油
机
械
21 0 0年
第3 8卷
第1 2期
理核 心 ,通 过检 测 电动机 的转数 ,将 抽油机 的 冲程
长度均 匀分 成 10个采集 点 ,通过数 据 总线获 得 富 3 士 F S O 1 S4 X变 频 器 的输 出扭 矩 ,通 过人 机 R 3 G 1 -C 接 口输 入抽 油机配 重 、曲柄 半径 、冲程 长度 、传动
应 找到可 信度 较高 的数据 参 与运算 ,以此 来提 高运 算数 据 的准确性 。数 据处 理采 用正 态分布参 数 的区
间估计 ,如果扭 矩 参数落 在置 信 区问 内 ,可 以应 用 该数据 ,否则舍 弃 。 采 用位 置方 差 的均值 区 间估 计
=
比 、传 动效率 等参 数 ,直接 计算 ¨ 不 同采样点 的载 { 荷 数据 。 系统 的 总体设 计框 图如 阿 I 所示 。
石 油
机
械
21 0 0年
第3 8卷
第 l 2期
CHI ET 0L NA P R EUM MA C I R Y H NE
经 验 集锦
游 梁 式 抽 油 机 示 功 图 检 测 新 方 法
姜 浩 张 彦 廷
( 国 石 油 大 学 ( 东 ) 中 华 )
摘要 目前 的抽 油机载 荷测 量 方法是 在 悬点处 加装 载荷传 感 器 ,位移 测量 采用 拉线 式传 感器 , 存 在诸 多缺 点 ,造 成 示功 图检测 现场 维护 工作 量 较 大 ,难 以实 现长 期 的在 线测 量 。 为此 ,提 出 了