抽油机井参数的分析
抽油机参数分析和计算
三、抽油机井示功图
如何把理论示功图绘制在实测示功图上的方法
（1）.以实测示功图的基线（冲程）为横坐标，在 基线的左端作纵坐标表示载荷线（光杆载荷）；
（2）.根据油井抽吸参数计算出Wr和Wl的值，然 后再由测试仪器（动力仪）的力比计算出Wr和Wl 在示功图上的值；
（3）.冲程损失的计算：由于其计算较复杂，现场 多数不进行具体计算，实际上也不影响分析：
实测示功图中，其横坐标为冲程坐标，纵坐标为 载荷（大小）。由图中最高位置B点量出高度， 再由测试仪的力比（实际值与图上数值的笔）就 可以计算出本井最大载荷。由图中A点到C点横向 （水平）量出其长度，再由测试仪的减程比（实 际长度值与图上数值得比）就可以计算出本井光 杆的最大冲程。
抽油机井实测示功图对抽油机井的日常管 理和抽油状况分析是相当重要的
W最大 Wr Wl W惯
Wl Wr
抽油机在上行时光杆受力情况
式中：W最大——驴头悬点最大载荷，N；
2).抽油机在下冲程时为最小载荷。 其计算公式如下：
W惯 光杆
W最小 W W惯
式中： W最小——驴头悬点最小载荷， N。
W’
抽油机在下行时光杆受力情况
二、抽油机悬点载荷及其计算
3.驴头悬点最大载荷、最小载荷计算
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抽油机井参数分析与计算
内容提要
一、引言 二、抽油机悬点载荷及其计算 三、抽油机井示功图 四、总结
一、引言
抽油机井参数的分析与计算，是机械采油的重 要内容之一。是一种以参数分析和计算为基础的抽 油机井驴头悬点载荷确定方法。主要是通过冲程、 冲次、泵径、泵深、抽油杆直径及长度等抽汲参数 对驴头悬点载荷的分析与计算，计算出驴头悬点的 最大载荷和最小载荷，根据驴头悬点载荷与光杆位 移关系绘出曲线，它是分析和判断抽油泵（深井泵） 抽吸状况最有效的手段，其基础是理论示功图。通 过本节的学习，为下一节结合抽油机井生产数据 （同步测试、液量），对实测示功图进行准确的分 析判断，可提出合理的可行的措施意见，打下一个 坚实的基础。
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。
抽油机井的生产参数的调整与优化对策
抽油机井的生产参数的调整与优化对策一、生产参数调整的原则1、在保证生产安全的前提下，优先考虑提高产量和提高采油效率；2、遵循生产量和生产压力的平衡定律，控制好生产压力，维持压力平衡；3、根据油层地质条件和油藏开发方式，合理调整生产参数，即井口流量、井底压力和抽油机转速，以满足生产需要；4、根据生产实际情况，及时调整生产参数，防止因生产参数失调引起设备事故，造成损失。
二、优化对策1、优化抽油机井产量（1）增加进出口管口的直径：进口段口径增大，能够增加井口有效面积，使得井底压力降低，产量增加，井筒内的液面下降更快，出口口径增大，能够减小出口阻力，降低井底压力，提高产量和系统效率，通过减小阻力和摩擦损失，提高抽油机井的效率；（2）增加泵径和泵级数：在保证带负载有效下降程度的情况下，增加泵径和泵数，能够提高单泵流量，进而提高井口总流量，提高抽油机井的产量。
（1）增加进口阀开度：进口阀开度越大，流量越大，产量也就越大，同时使井底压力降低；（2）调整泵深：通过调整泵的深度，可以降低井底压力，提高产量和系统效率，同时避免液面下降太快，造成空气悬浮和泵抽空现象。
（1）增加转速：提高抽油机井的转速能够提高系统效率，同时增加排水能力，提高产量，但过高的转速会引起液面下降过快，产量过高而造成液面下降过快而泵抽空的现象。
三、调整、优化实施1、相关参数的及时、准确的测量和计算抽油机井生产参数的调整，需要对井底压力、液面高度、流量、温度等多个参数进行测量和计算，以掌握压力变化及流量波动。
2、根据实际需要，调整生产参数根据上述原则和优化对策，结合现场实际，调整抽油机井的生产参数，使之达到最佳的生产状态。
3、优先考虑采用自适应调整自动化管理系统自适应调整自动化管理系统是目前最先进的抽油机井控制方式。
该系统能够自动根据现场需要调整参数，优化运行状态，提高生产效率，同时保证系统稳定、安全运行。
总之，抽油机井生产参数的调整与优化对策是保证抽油机井稳定生产和提高采油效率的根本措施，应该结合油层地质条件和油藏开发方式，根据实际情况，科学进行调整和优化实施。
抽油机井参数的分析
图1-21 喷势强、油稀带喷
图1-22 带喷
喷势弱、油稠
5．抽油杆断脱的示功图
• 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， 只是由于摩擦力的作用，才使上、 下载荷线不重合。图形的位置取 决于断脱点的位置。图1－23为抽 油杆柱在接近中部断脱时的示功 图。 • 抽油杆柱的断脱位置可根据下式 来估算： • L=hC/(bqrg) • 断脱位置比较低的示功图同有些 带喷井的示功图在形状上是相似 的。但带喷井泵效高、产量大， 而抽油杆柱断脱的井的产量却等 于零
二、抽油机井理论示功图 （又称为静力示功图）
• 抽油机井理论示功 图是描绘抽油机井 驴头悬点载荷与光 杆位移的关系曲线， 它是解释前面介绍 的抽油泵 ( 深井泵 ) 抽吸状况最有效的 手段，其基础是理 论示功图。
图1－10 抽油机井理论示功图
1．理论示功图
• 理论示功图是在一定理想条件下绘制出来的， 主要是用来与实测示功图进行对比分析，以此 来判断深井泵的工作状况。其理想条件为： • 1)假设泵、管没有漏失，泵正常工作； • 2)油层供液能力充足，泵充满程度良好； • 3)不考虑动载荷的影响； • 4)不考虑砂、蜡、稠油的影响； • 5)不考虑油井连抽带喷； • 6) 认为进入泵的液体是不可压缩的，阀是瞬时 开闭的。 • 这样抽油机井驴头悬点光杆处载荷与位移的关 系建立在直角坐标系的图形就称为理论示功图， 如图1－10所示。
抽油机井电流分析
抽油机井电流分析【摘要】抽油机井电流反映抽油机的运行状况，更反映深井泵的工作状况及井内结蜡、杆管摩擦、杆管断脱等变化情况。
抽油机井电流是录取频率最高的资料，是录取方法最简单的资料。
通过观察电流的变化可以初步判断深井泵的工作状况，判断井内杆管摩擦、杆管断脱等变化情况，为准确判断和采取措施提供参考依据。
一、抽油机井电动机电流特点及对应关系1、抽油机平衡概念抽油机电流分为上电流和下电流，驴头上行时测得的是上电流，驴头下行时测得的是下电流。
上电流是指驴头从最低点运行到最高点过程中出现的最大电流，下电流是指驴头从最高点运行到最低点过程中出现的最大电流。
准确的平衡率的概念是：抽油机上下冲程过程中测得的两个最高电流中小电流与大电流的比值。
I小/I大>85%。
现在大多数人认为平衡率是：下冲程最高电流与上冲程最高电流的比值。
I 下/I上在85%～115%之间，这种概念是不准确的。
例如下电流是85安，上电流是100安，平衡率是85/100=85%，如果下电流是100安，上电流是85安，平衡率是100/85=117.65%，不是115%，I下/I上在85%～115%之间是不准确的，但是很多书上都这样写，技能鉴定评分表上也是这样写，所以也只能承认这个概念。
抽油机平衡率的高低是由抽油机平衡重调节的，移动平衡块，改变平衡块重心至减速箱输出轴的距离就改变了平衡重。
2、抽油机井电流特点曲柄旋转一周出现两次大电流和两次小电流，把曲柄在最高点位置作为0度，当曲柄旋转到70°～90°时出现电流高峰值，这是上电流，旋转到180°附近时出现最低电流，旋转到270°附近时又出现电流高峰值，这是下电流，旋转到360°附近时出现最低电流。
二、抽油机井电动机电流变化因素分析（单一因素变化分析）1、平衡重因素平衡重是影响抽油机平衡的主要因素，调整平衡重的方法是移动平衡块的位置，改变平衡块至曲柄输出轴之间的距离，改变平衡效果。
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
抽油机井的生产参数的调整与优化对策
抽油机井的生产参数的调整与优化对策抽油机井是石油开采领域中常用的一种抽油工具，是通过抽吸作用将地下的石油抽出地面，进行后续的加工处理。
优化抽油机井的生产参数能够提高生产效率，降低成本，增加企业的经济效益。
因此，以下将从生产参数的调整与优化对策两个方面入手，探讨抽油机井的生产优化。
一、生产参数调整对策（一）合理设定开采量。
合理设定开采量是提高抽油机井生产效率的重要措施。
因此，在实际操作中，需要根据抽油机井的设备状态、石油储量和储层压力等情况，结合经验和技术手段来确定合理的开采量。
具体而言，应采用滑动生产法，根据不同阶段调整采油量。
通过合理安排开采量，避免开采量过大导致井身压力下降，减少作业风险，保障生产稳定。
（二）优化抽油功率。
抽油功率是反映抽油机井工作负荷的指标之一。
因此，在实际生产中，需要根据石油储量和井身状态等因素，合理调整抽油功率，利用抽油功率与工作负荷之间的关系，预测石油产量，实现生产效率的最大化。
同时，通过对抽油机井设备的检修和改装，提高设备效能，降低电能消耗，从而减少能源浪费，提高能源利用效率。
（三）合理调整抽油频率。
抽油频率是指单位时间内抽油机井的工作次数。
在实际生产中，应合理调整抽油频率，以保障抽油机井设备的安全稳定运行。
具体而言，应当通过对储层压力的控制和抽油机井设备状态的监测，确定合理的抽油频率，避免频繁调整的过程中出现设备磨损和故障。
二、优化对策（一）设备维护与管理。
设备维护与管理是提高抽油机井生产效率的重要措施。
因此，需要建立完善的设备维护体系，定期对设备进行检修和维护。
同时，需要加强设备管理，实现设备运行数据的精细化管理，及时发现和解决设备故障，保障设备稳定运行，为生产提供支持。
（二）技术改进与创新。
技术改进与创新是今后抽油机井生产优化的重要方向。
随着科技的进步和应用的深度，石油开采技术已经发生了巨大变革。
因此，需要加强科技研发，探索新型技术手段，提高抽油机井的生产效率和降低成本，实现系统性的提升。
抽油机井的生产参数的调整与优化对策
抽油机井的生产参数的调整与优化对策
随着油田开发的深入，抽油机井的生产参数的调整与优化变得越发重要。
通过合理的参数调整与优化能够提高井筒的有效供液能力和产量，最大限度地发挥油田的产能。
下面将从井筒结构、冲程调整与泵挂绳磨损、泵心损坏等方面探讨抽油机井的生产参数的调整与优化对策。
从井筒结构方面来看，可以通过优化井筒内径、减少漏失和附加阻力等措施来提高井筒的有效供液能力。
在设计阶段，可以根据不同情况选择不同直径的井筒，对于水平井，井筒内径一般较小，可以通过增加井段数量和控制井段长度来增加有效供液能力；对于垂直井，井筒内径一般较大，可以适当增加井段直径；还可以通过合理布置井别和增加井顶砂纸的使用，减少漏失和阻力，提高井筒的有效供液能力。
冲程调整也是优化生产参数的一种重要手段。
合理的冲程调整能够提高采油泵的运行效率和井筒的供液能力。
在实际操作中，可以通过改变抽油机的冲程，调整泵送速度和排液方式，使其最大限度地适应井底流体的变化，提高抽油机井的生产效益。
对于产能波动较大的井口，可以采用自适应冲程控制系统，实时监测井口产液流量、液位、井底压力等参数，通过自动调整冲程，保持最佳生产状态。
泵挂绳磨损和泵心损坏也是影响抽油机井生产参数的重要因素。
在实际生产中，由于泵挂绳长时间的使用和井底流体的侵蚀，泵挂绳容易出现磨损和断裂的情况，而泵心则容易受到井底砂粒的磨损和腐蚀，导致泵心损坏。
为了控制泵挂绳磨损和泵心损坏，可以采用合适的材料和工艺制造泵挂绳和泵心，并进行定期检查和维护，及时更换损坏的部件。
在井口设置合理的过滤器、沉砂器以及防砂杆等装置，减少井底砂粒对泵心的磨损。
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? 图1－l0中各条曲线的意义分别是：由 ABCD构成的平行四 边形就是理论示功图，纵坐标为悬点载荷，横坐标为冲程。
? AB线段为增载线，即驴头从下死点 (A)开始上行，游动阀关
闭，活塞以上油管内液柱重 Wl和杆重Wr都作用于驴头悬点 上，并使杆(变长)、管(减载荷缩短)发生弹性变形，直到B点
极限，活塞并没有跟着光杆发生位移，而这一段变形量就称
? W／r＝fr (ρ杆一ρ)gL ? (4)悬点的静载荷 由上分析可知，
? 上冲程时悬点的静载荷
? P上＝Wr+Wl ＝frρ杆gL+(F一fr)ρgL
? =fr (ρ杆一ρ)gL + FρgL
?
=W／r+W
／ l
? 下冲程时悬点的静载荷
? P下＝W／r
二、抽油机井理论示功图 （又称为静力示功图）
? CD线段为卸载线，即驴头开始下行，游动阀 仍处于关闭状态，但固定阀开始关闭。此时悬 点载荷在变小，杆管与前一过程发生相反的弹 性变形，直至 D点活塞并没有跟着杆一起下行， 其冲程损失也是λ＝ (λr+λt)。
? DA线段为下载荷线，即杆管弹性变形结束， 载荷降至最小 (Wr ／)，活塞开始跟光杆同步下 行至下死点 A，此过程中固定阀关闭，游动阀 打开，油管进液，此过程为下冲程的有效冲程。
? 图1－10中AC为光杆冲程， AD为活塞冲程。
三．实测示功图
? 实测示功图是由专 门测试仪器在抽油 机井口悬绳器处测 得，如图 1－l2所示。 是由测试记录笔画 的不规则的封闭曲 ABCD和预先设定的 基线 (S) 组成，纵坐 标方向表示驴头悬 点载荷的大小。横 坐标表示悬点的相 对位移。
图1－12 抽油机井实测示功图
? 1)假设泵、管没有漏失，泵正常工作；
? 2)油层供液能力充足，泵充满程度良好；
? 3)不考虑动载荷的影响；
? 4)不考虑砂、蜡、稠油的影响；
? 5)不考虑油井连抽带喷；
? 6)认为进入泵的液体是不可压缩的，阀是瞬时 开闭的。
? 这样抽油机井驴头悬点光杆处载荷与位移的关 系建立在直角坐标系的图形就称为理论示功图， 如图1－10所示。
? 抽油机井实测示功图对抽油机井的日常管理和抽 油状况分析是相当重要的，生产现场可对实测的 示功图与该井的理论示功图进行对比分析。
把理论示功图绘制在实测示功图上的 方法
(1-)以实测示功图的基线 (冲程线)为横坐标，在基 线的左端作纵坐标表示载荷线 (光杆载荷)；
? (算2)公根式据见油上井述抽。吸然参后数再计由算测出试W仪/r器和W(/动l的力值仪，)计的 力比计算出 W/r和W/l在示功图上的值；
图1－13 考虑惯性和振动后的理论示功图
4、驴头悬点最大载荷、最小载荷的计算
? 根据抽油机运动的特点，抽油机在上下冲程中悬点载 荷是不同的，上冲程时为最大载荷，下冲程时为最小 载荷。在忽略摩擦载荷和振动载荷的条件下，其计算 公式如下：
有杆抽油设备
第四节 抽油机井参数的分析与计算
第三节 抽油机井参数的分析与计算
一、抽油机悬点载荷及其计算 抽油机工作时驴头悬点始终承受着上下往
复变化载荷，如图1－9所示。
1．计算悬点最大和最 小载荷的一机工作时，上、下冲程中 悬点载荷的组成是不同的。最大载 荷发生在上冲程中，最小载荷发生 在下冲程中，其值分别如下：
实测最大载荷和最小载荷
? 由图形中最高、最低位置 B、D点量出高度，再 由测试仪的 力比(实际值与图上数值的比 )就可以 计算出本井悬点实测最大载荷和最小载荷。
? 由图形中 A点到 C点横向 (水平 )量出其长度，再 由测试仪的 减程比 (实际长度值与图上数值的比 ) 就可以计算出本井光杆的最大冲程。
为冲程损失入，包括杆损λ 并没有打开,直到B点。
r，和管损λ t ，此过程中固定阀
? BC线段为上载荷线，即杆管弹性变形结束，载荷增至最大 (W上＝Wr ／ +W1 ／)，活塞开始跟光杆同步上行至上死点C， 此过程中固定阀打开，泵筒进油(液)，井口排液，此过程为
上冲的有效冲程；到达C点后，上冲程完毕，开始下冲程。
? 抽油机井理论示功 图是描绘抽油机井 驴头悬点载荷与光 杆位移的关系曲线， 它是解释前面介绍 的抽油泵 ( 深井泵 )
抽吸状况最有效的 手段，其基础是理 论示功图。
图1－10 抽油机井理论示功图
1．理论示功图
? 理论示功图是在一定理想条件下绘制出来的， 主要是用来与实测示功图进行对比分析，以此 来判断深井泵的工作状况。其理想条件为：
? Pmax=Wr+W1+Iu+Phu+Fu+Pv ? Pmin＝W／r－Id＋Phd－Fd一Pv ? 如前所述，在下泵深度及沉没度不
很大、井口回压及冲数不甚高的稀 油直井内，在计算最大和最小载荷 时液，柱通惯常性可载以荷忽。略Pv、Fu、、Ph及
图1－9 抽油机井示意图
2．静载荷：
? 以物理学分析的方法，这种交变载荷可分为静 载荷、动载荷、摩擦载荷，而理论和现场实践 都已证明摩擦载荷与静载荷、动载荷相比可以 忽略不计，所以这里首先重点介绍静载荷。
（1）静载荷的变化规律分析
由此，悬点的有效冲程 即柱塞工作冲程：
Sp＝S－(λr+λt)＝S一λ
式中 λ——冲程损失。
λ值可以根据虎克定律 来计算：
注意，抽油杆柱和油管 柱的自重伸长在泵工作 的整个过程中是不变的， 因此，它们不会影响柱 塞冲程。
图1－11 抽油杆和油管弹性伸缩示意图
2、理论示功图的分析
? (3)冲程损失的计算：计算公式见前述。由于其 计算较复杂，现场多数不进行具体数值计算， 实际上也不影响分析；
? (4)根据W/r和W/l在示功图上的数值大小，画在 实测示功图上，其横向长短与基线相同，如图 11中的虚线 A／D／与B'C／。
3．考虑惯性载荷和振动载荷后 的理论示功图
? 在实际计算惯性 载荷时，通常只 计算其最大值。 其经验计算公式 为： ? Imax=WrSn2/1440
? 是指不随运动变化的载荷。由图 9可知，抽油 机上行(上冲程)时，游动阀是关闭的，悬点 (光 杆)所受静载荷为 (抽油杆重、活塞截面以上的 液柱重 )
静载荷的计算
? (1)抽油杆(柱)重： Wr＝frρ杆gL ? (2)活塞上的液柱载荷： Wl＝(F一fr)ρgL ? (3)在液体中抽油杆 (柱)重：