抽油井示功图分析理论与技术1概要

• 一、前言 • 二、示功图分析必备的基本条件和基础; • 三、理论示功图的解释和绘制; • 四、实测示功图分析与典型示功图特征; • 五、利用功图提高油井生产能力的方法.
前言
随着塔河油田开发时间的增长，油藏压力相继下降，由自喷采油转入二次采油阶段 的抽油井在不断增多，无疑有杆泵在后续的机械采油中将发挥重要的作用。 塔河油田油藏类型多，原油物性差异大，既有轻质油、又有粘度高、比重大的稠油、 超稠油；由于受地层特殊条件的限制和其它诸多因素影响使油田自开发以来一直依 靠其天然能量维持油井生产，修井措施效果的不确定性使采油方式在同一井眼会随 之发生改变。油藏区块的多样性、复杂性及地层能量本身不足或自然下降使井筒供 产矛盾日渐突出，决定了机抽井泵挂已逐渐向深抽的方向发展，抽油泵井大多属于 深井、超深井范畴、最大泵挂深度已达3300m以上，在国内油田也比较少见；所用 深井泵类型较多，目前以常规的整筒管式泵、液压反馈式抽稠泵为主，杆式泵、可 掺稀防气泵、变排量泵等为副；工作制度普遍以长冲程、相对慢冲次、较大泵径为 主，抽油杆柱多为高强度H级三级组合，并配有玻璃钢抽油杆小泵深抽、稠油环空 加药等采油辅助工艺；深井泵工作环境十分复杂，不但受“机、杆、泵”组合因素 的影响、井内“砂、蜡、气、水”的影响，特别是受稠油和超深泵挂影响严重，使 深井泵工况复杂多变，造成深井泵示功图产生畸变，因此正确分析诊断示功图结果 为油井正常生产提出可靠结论就显得尤为重要，要保持机采油井高产、稳产使深井 泵工况处于最佳工作状态，使机、杆、泵及地面抽油设备节能、协调、合理高效， 发挥出示功图在深井泵机抽管理中提示、监督、挖潜油井产能的应有作用必须精通 它、掌握它。
示功图分析必备的基本条件和基础
示功图分析需要掌握的基本条件: 1、 仔细了解所用各种深井泵的结构、工作原理； 2、 会理论示功图解释与绘制； 3、 对井筒技术状况、油层产能状况，管柱结构必需清
楚； 4、 了解地面抽油机结构性能，修井措施内容； 5、 测试仪器使用性能、特点； 6、 会综合利用与其相关的资料，多角度排查、重点切
我厂主要使用深井泵型号
为满足深井、稠油开采需要，结合本油田各阶段生产特点近年使用深井泵类型主 要有：
1、以API标准的玉门产整筒管式泵、杆式泵、防气掺稀抽稠泵：
CYB25—275TH7—1.2
K(5.53)
CYB25—225TH6.6－1.2 K(3.67)
CYB23－175RHAC6.6－1.2 K( 2.19)
3、抽稠泵结构： 该泵由大、小不同的两节泵筒、柱塞总成组成，游动凡尔、固定凡尔均在 上、下活塞上。使液柱对下柱塞产生向下推力T。该泵无固定阀，井下可 不用泄油器可不动管柱进行井下测试和正反洗井。
T＝（P油－P沉）×F下 P油—阀球处的油管压力； P沉—泵沉没度产生的压力；F下—下柱塞 面积
深 井 泵 结
抽稠泵工作原理(液压反馈抽油泵)
液压反馈抽稠泵是将上、下两个不同泵径有机地串联起来，在抽汲过程中上、下 泵皆处于密封状态。上冲程时出油阀在油管内液柱压力作用下而关闭，上柱塞以 上油管内的原油被排出,与此同时上下柱塞在泵筒腔中容积增大,形成低压腔,井内 液体经下柱塞中心孔顶开进油阀进入下柱塞与上泵筒和上柱塞所形成的环形腔内； 下冲程时环形腔室容积逐渐减少，泵内形成高压,泵内液体打开上油阀排至上柱 塞中心空腔及泵上油管内，完成一个抽汲过程。柱塞下行过程中进油阀始终处于 关闭状态，使油管液柱重量坐在进油阀上,由于下柱塞上端压力与泵上压力相同， 下柱塞下端是沉没压力，两者产生一液柱压力差，在此压差下下柱塞产生向下的 轴向力推动泵柱塞下行以克服因油稠所产生的下行粘滞阻力，形成液压反馈力帮 助抽油杆下行，使抽油泵得以在稠油井中正常生产。 实测示功图是通过动力仪将深井泵的一个抽汲过程用曲线圈闭方式表现出来， 即将抽油泵活塞凡尔真实交替关闭打开的过程演变成抽油机光杆悬点载荷相应交 替增加和减少的过程，因此深井泵凡尔交替关闭打开是影响抽油杆负载发生变化 的重要因素。基于这一点来分析判断深井泵是否正常和产生异常负载的原因，是 分析示功图最基本的方法。所以首先必须精通深井泵的工作原理，这一点非常重 要。
CYB35－225TH5.7—4.5_1.2
注：油管尺寸 [25[73.0mm(27/8in)] 基本泵径[69.9mm(23/4in)]
构 图
深 井 泵 结 构 图
注：理论排量Q=K S N （米3/日） K－泵常数 S－冲程（米） N－冲次（次/分）
深 井 泵 结 构 图
注：理论排量Q=K S N （米3/日） K－泵常数 S－冲程（米） N－冲次（次/分）
液
常
常
力
规
规
反
管杆馈ຫໍສະໝຸດ 式式抽稠 泵
整
整
筒 泵
筒 泵
深井泵工作原理（管式泵）
理解掌握深井泵的工作原理是解释分析理论与实测示功图的基础。在 现实中有些分析者往往忽略了这一点，在一知半解没有完全真正理解 精通的情况下不可能分析好示功图，必须引起足够重视，否则分析诊 断好示功图是不可能的。
管式深井泵的工作原理：
当活塞上行时，游动凡尔受油管内活塞以上液柱的压力而关闭。同时固 定凡尔由于泵筒内压力下降，被油套环形空间液柱压力顶开，井内液 体进入泵筒内，充满活塞上行所让出的空间。当活塞下行时，由于泵 筒内液柱受压，压力增高，而使固定凡尔关闭。当泵筒内压力超过油 管内液柱压力时，游动凡尔被顶开，液体从泵筒内经过空心活塞上行 进入油管。在一个冲程中，深井泵完成一次进油和一次排油过程。活 塞不断运动，游动凡尔与固定凡尔不断交替关闭和顶开，井内液体就 不断进入工作筒，从而上行进入油管，最后到达地面。
入结论可靠。
－、深井泵的结构
1、管式整筒深井泵结构： 主要由工作筒、游动凡尔、固定凡尔、活塞、（衬套、游动凡尔、固定凡 尔座、凡尔罩，上、下压紧接箍、泄油器、加长短接，拉杆）组成。
2、杆式泵主要部分有：外工作筒，由特殊无缝钢管制成，配有锁扣卡簧和 固定锥座；内工作筒与管式泵相同，但直径小。上装有圆锥体。固定凡尔 直接装在内工作筒的最下端，实际上是将一整体小泵径通过抽油杆一次下 入井中。