分析抽油机井实测示功图
抽油机井工况分析

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。
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
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:
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。
油田常用示功图分析

理论示功图
1、气体影响示功图
由于在下冲程末余隙内还 P
残存一定数量压缩的溶解气,
上冲程开始后泵内压力因气
B
B’
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)
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'线越长
A
B' C 为上冲程柱塞有效冲程
C
D S
1、气体影响示功图
值,使加载缓慢。
C
D S
3、漏失影响的示功图
(1)排出部分漏失
P
随着悬点运动的加快,
B
“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,悬点载荷达到最
大静载荷(如图中B' 点)
A
B’
C
D S
3、漏失影响的示功图
(1)排出部分漏失
P
当柱塞继续上行到后半冲程
时,因柱塞上行速度又逐渐减慢, B
B
h
L h C ql'
式中 :
q
' l
-活塞全部面积上每米液柱重量
kN/m
A
L -漏失点距井口深度 m
h -漏失点距井口在图上的高度 mm
C -力比 kN/mm
C
D S
4、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。
3、漏失影响的示功图
(3)油管漏失的示功图 P
油管漏失不是泵本身的问
B
题,所以示功图形状与理论
示功图形状相近,只是由于
抽油机井示功图分析及应用

井的产液量为零。
实例:该井不出油,地面功图判断是抽油杆上部断。泵挂深度1489m, Ф 38mm,冲程2.4m,冲数6次/min,动液面716m.
第二部分 理论示功图的特征分析
2. 国内目前所用的理论示功图
(图2)
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。
图2 弹性抽油杆静载时的示功图
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
部件的工作效率都是100%所测得的示功图。
第二部分 理论示功图的特征分析
分析:图中 a 点是上冲程的始点。 由于刚体没有弹性形变,则 ab 为即刻 增载,泵柱塞的游动凡尔关闭,全部 载荷由光杆承受。 bc 是上冲程过程,
泵的游动凡尔关闭,固定凡尔打开是
进油过程。 cd 即刻卸载,抽油杆下行时所画出da线是载荷不变的下冲程位移过 程。 该理论示功图的特征:ab平行于cd ,bc平行于da,一般抽油机井在 井深浅、小泵径、粗抽油杆及小冲数抽油条件下生产时,有可能出 现类似的水平、长方形实测示功图。
第一部分: 概 述 2、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。
第二部分 理论示功图的特征分析 为了能正确分析和解释示功图,常要绘制出理论示 功图进行对比分析,而且实测示功图的解释都是以理论 示功图为基础,因此,对理论示功图特征分析就显得尤 为重要。 1.没有弹性变形的理论示功(图1) 假定:抽油杆是刚体,动力从地面传到柱塞上没有 时间滞后,既没有伸缩和振动,也无摩擦,假定每一个
抽油机井工况分析讲解

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
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。
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
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。
采油工程典型示功图分析

2、充不满影响的示功图
当沉没度过小或供液不 P
足使液体不能充满泵筒时,
均会影响示功图的形状。供
典型示功图分析
理论示功图
理论示功图就是认为光杆只承受抽油杆柱与活塞截面积以上液柱的静 载荷时,理论上所得到的示功图。
深井泵质量合格,工作正常。
不考虑活塞在上、下冲程中,抽油杆柱所受到的摩擦力、惯性力、
假 设
震动载荷与冲击载荷等的影响,假设力在抽油杆柱中的传递是瞬 间的,凡尔的起落也是瞬间的。
条 抽油设备在工作中,不受砂、蜡、水、气等因素的影响,认为进
随着冲次的加快,惯性载荷和震动载荷也相应增加。
n=4
n=6
n=9
n=12
1、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 P
的溶解气,上冲程开始后 泵内压力因气体的膨胀而
B
B’
不能很快降低,加载变慢,
使吸入阀打开滞后
(B‘点)。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’线越长。B‘ C 为上冲 程柱塞有效冲程。
P 理论示功图
S活 S光
S λ
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。活塞上原所承受的 液柱重量又加在油管上。抽油杆卸掉了这一载荷,油管上 加上了这一载荷,于是二者又发生弹性变形,此时油管伸 长,抽油杆柱缩短,光杆下行,活塞相对于泵筒没有移动, 于是画出了CD斜线。它表示光杆上负荷减少的过程。称 为减载线。
膨胀状态,吸入和排出
阀处于关闭状态,出现
抽油机井典型示功图分析201004

理论示功图 实测示功图
典型示功图分析
当抽油井“油管漏失”时,我们应采取 以下措施: 1、漏失不严重时可适当调快冲次(如果 因杆管偏磨造成的油管漏失则不可以调 快冲次); 2、漏失严重的需要小修作业修复。
理论示功图 实测示功图
解决的方法:
当抽油井气体影响或已经气锁时,我们应采取 以下措施:
1、放掉套管气; 2、在套压闸门处安装“定压放气阀”。 “定压放气阀”可根据设定压力自动释放井底
气体,维持平稳的生产压差防止气体进入泵内 影响泵的正常生产。
典型示功图分析
3. 泵工作正常但供液不足 图型特征∶卸载线和加载线平行,越
生在粘性液体中,所以为阻 尼振动。叠加之后上下线出 A’
现逐渐减弱的波浪线。
A
B’
’
B
C
C’
D D’
S
考虑惯性和振动后的理论示功图
解决的方法:
在满足生产的条件下,尽量选 择低冲次.
总结
前面所讲的示功图分析,往往只能对系统的 工作状况做某些定性分析,而无法做出定量的判 断。在深井快速抽吸的条件下,由于泵的工作状 况(活塞负荷的变化)要通过上千米的抽油杆柱 传递到地面上,在传递过程中,因抽油杆柱的震 动等因素,使载荷的变化复杂化。
现在,通过数学方法将地面示功图转换成泵 示功图进行的分析诊断技术,可消除地面示功图 分析中许多不定因素,简化了解释工作,大大地 提高了抽油系统工况的分析水平。
思考题
1、理论示功图的概念. 2、掌握十三种典型示功图的特征、并能进 行成因分析并提出解决措施.
分析抽油机井实测示功图

管式泵的结构特点
只有一个工作筒 泵筒连接在油管的下端 固定凡尔安装在泵筒的下端 柱塞连接在抽油杆的下端 在相同油管直径下允许的下泵 直径较杆式泵大 起下泵麻烦
柱塞 游动凡尔 工作筒
固定凡尔
抽 油 泵 的 工 作 原 理
游
梁
P
式
抽
油
O
S
机
抽
油
泵
采
油
过
程
P
O
S
P
O
S
P
O
S
P
O
S
P
O
S
P
30
20
kN
整改措施:
(1)如果抽油杆断脱位置在距井口 600m以内,可以进行对扣操作, 若失败,再进行作业检泵。
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 m
(2)如果判断为脱节器脱落, 可以直 接下放抽油杆, 与脱节器对接(此时, 不允许旋转光杆对扣), 若失败, 再进 行作业检泵。可以定量计算断脱部的深 度。L/L断=h/h断
抽油井 在生产过 程中,油 套管环形 空间中的 动面深度
沉没度:
深井泵 固定凡尔 与动液面
动
液
泵
面
深
沉 没 度
实例一、
泵径56mm, 泵深1500m, 正常生产 时日产液量44m3, 产油7吨, 在1月中
L
旬开始液量缓慢下降, 到7月8日液量 24m3, 产油3吨, 液面由正常时的 答12: 2该0井m产到液目缓前慢4下26降m,。液面上升,功图
的比凡 特
左卸尔 点
下 角 变 圆 。
载 线 陡 ; 示 功 图
) 漏 失 , 增 载 线
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40 提措施错一个扣4分;措施不全一个扣2分
10 卷面不整洁扣10分
从总 分中 扣除
未清理从总分中扣5分 超时终止答卷
100
抽油机井实测示功图分析
油管漏失时实测示功图:
该井产量明显减少、泵效低,用 蹩压的方法证实蹩不起压力,而套管 环空的动液面却在升高。
此类功图特征:图形面积减小, 载荷下降。减少的面积与正常功图时 的面积是平行减少,最大载荷线下降, 最小载荷线不变。
管漏示功图
抽油机井实测示功图分析
油井出砂时的实测示功图:
分析抽油机井实测示功图 (10图)
序 考核内容 号
评分要素
分析正常示功图的泵况
分析不正常示功图的泵况
1
分析
不正常示功图产生的原因
逐井查找生产中存在的问题
2 提出措施 提出下步整改措施
3
卷面 整 洁
卷面清洁、无乱涂改
清理桌面
4
安全文明 操作
在规定时间内完成操作
合计
操作时间:15min
配分
评分标准
50 分析错误一图扣5分
抽油机井实测示功图分析
操作步骤:
1、分析 : 1)分析正常示功图的泵况; 2)分析不正常示功图的泵况; 3)不正常示功图产生的原因; 4)逐井查找生产中存在的问题。 2、提出措施:提出下步整改措施。
抽油机井实测示功图分析
1、泵工作正常时的实测示 功图: 该图是抽油泵工作正常, 同时受其它因素影响较小 时所测的示功图,这类功 图的共同特点是理论示功 图差异不大,均为一近似 的平行四边形。
受砂影响的示功图上明显 见到“小牙齿”形的不规则齿状, 深井泵寿命短,免修期短。该功 图是不出油的,固定凡尔上卡死 在罩内(阻力磨擦发生,载荷瞬 时变化,形成锯齿状图形),进 油部位砂堵。
抽油机井实测示功图分析
活塞拔出泵筒示功图:
柱塞下得过高,在上冲 程中,当未达到上冲程顶点前, 柱塞脱出工作筒,使游动凡尔 突然卸载,卸载线提前发生。
抽油机井实测示功图分析
气体影响时的实测示功图:
上冲程开始后,泵内压力由 于气体膨胀而不能很快降低,固 定凡尔打开滞后,加载变缓;在 下冲程开始后,气体受压缩,由 于气体传递压力较慢,泵内压力 不能很快提高,游动凡尔打开滞 后,卸载变缓。
抽油机井实测示功图分析
供液不足时的实测示功图:
深井泵供液不足与受气体影响图十 分相似,区别是:减载线呈现为圆弧线, 受气体影响越大,圆弧曲线特征更明显。 下冲程中悬点载荷不能立即减小,只有 当柱塞遇到液面时,才能迅速卸载,较 气体影响的卸载线陡而直。
机械性振动时的示功图:
某井,出油正常,图形为 大齿形特征,为抽油机变速箱 内的轴键磨损串动而振动。
外界因素造成机械振动时的 示功图
抽油机井实测示功图分析
正常抽油、抽油机平衡重没有调整好的实测示功图
抽油机平衡重调整合适,可以运转平稳和节能。油井生产平衡的 地面示功图,其上行曲线与下行曲线呈相同波幅的阻尼曲线,如果平衡 太轻,下冲程较快,下行曲线波幅较大;如果平衡太重,杆柱上行较快, 上行曲线的波幅较大。
该井抽油机平衡偏轻,油井生产正常,泵阀不漏。 该井泵生产正常,泵阀不漏,上行快,抽油机平衡偏重。
平衡偏轻时的示功图
平衡偏重量时的示功图
抽油机井实测示功图分析
需要注意的几点:
一、由于目前示功仪厂家较多,不同的仪器所测的示功图形状 也不尽相同。
二、由于影响抽油泵正常工作的因素很多,加之受定向井、低产 、低渗、高油气比等原因的影响,使示功图的瞬时性很强,所以在解 释示功图时,要全面了解油井情况(井下设备、管理制度、目前产量 、动液面、沉没度、油气比及以往的生产情况等),这样才能对泵的 工作状况和生产不正常的原因做出判断。
游动阀漏失示功图
游动阀漏失严重或失效示功图
抽油机井实测示功图分析
双凡尔漏失:
这类功图的主要特点 是:上下行均不能有效加 载或卸载,四角消失,中 间粗;两头尖,形如梭状。 漏失越严重示功图越窄
抽油机井实测示功图分析
抽油杆断脱时的示功图:
抽油杆断脱时,光杆只承受 断裂上部抽油杆在液体中的重力, 因而示功图形成长条,长条图形 越向上,表示断脱位置越向下。 抽油杆断脱时,油井产液量为零。
活塞拔出泵筒示功图
抽油机井实测示功图分析Biblioteka 防冲距过小碰固定阀示功图:
防冲距过小的示功图主要是 在下冲程末和上冲程初即功图的 左下顶点发生突变。其原因由于 防冲距过小造成柱塞下碰泵,部 分悬点载荷传递至泵上,所以功 图载荷突然减小,柱塞在下死点 与固定凡尔相撞 。
防冲距过小碰固定阀示功图
抽油机井实测示功图分析
固定阀漏失严重或失效示功图
抽油机井实测示功图分析
游动凡尔漏失的示功图
游动凡尔部分漏失包括:排出阀 球与阀座配合不严;活塞与泵的衬套 配合不当;或长期磨损使间隙变大; 阀尔罩内积有脏物、砂、蜡,使阀球 起落失灵等原因造成的漏失。
这类功图的特点是:卸载线与增 载线陡,图形的左下角变尖,右上角 变圆。当漏失特别严重时, 增载线、卸载线和最大载荷线便构成 了一条向下方弯曲的圆滑弧线。
油杆断脱示功图
抽油机井实测示功图分析
油井结蜡时的实测示功图:
由于油管结蜡,上下行时 摩擦阻力增大,因此最大、最 小载荷线比理论值相差大,功 图“肥大”结蜡严重的井,不论 是深井或浅井,只要结蜡就有增 载的特征,发现示功图有“结蜡” 的宽度,示功图有此类特征时, 热洗一般无效,应尽快检泵清蜡。
稠油或结蜡影响示功图
正常示功图
抽油机井实测示功图分析
固定凡尔漏失时的示功图:
固定凡尔漏失包括:固定凡尔与
凡尔座配合不严、凡尔球被砂子刺坏
或凡罩内积有砂、蜡等脏物,使凡尔
球的起落失灵等原因造成的漏失。 这类功图的特点是:增载线比卸
固定阀漏失示功图
载线陡,图形的左下角变圆,右上角
变尖,而且漏失越严重,图形的左下
角变得愈圆,右上角变得愈尖。