用示功图计算动液面深度的研究方法_刘祥武
各种示功图分析课件
防冲踞过大的示功图
防冲踞过大均在上死点处 有提前卸载迹象显示，这 是因为活塞行程在接近上 死点时下部留在泵筒的长 度不足以承受油管液柱压 力而漏失。这样的图目前 时有发生，都发生在修井 投产时，有些井甚至不出 液（T502、S31、TK225)等。
20、上下左右不平行，泵以磨损间隙松， 疲 劳磨损 超周期 ；据情适时要换泵。
产液下降，井口憋压至 1.8MPa后不再起压，修井验证 泵接头变丝严重漏失。原因可 能与碰泵有关。
漏失
油管漏失的实测示功图
玻璃钢井 管漏
油管漏失的实测示功图
动力仪型号SF-III测试日期 2005年8月20日井口压力 （MPa）回压：0.63最大载 荷P（KN）93.70套压： 0.86最小载荷P（KN） 41.70冲程（m）5.44冲 次 （n/min）6.00泵深（m） 1800泵 径（mm）70动液 面（m）133.7静液面（m） /5.产21量1.5（21m正1.3常5/2d1）1.5油2气：：3917 水：110.16解 释泵工作 正常
上下阀都漏失实测功图
压：0最小载荷 P(KN)34.1冲 程 (m)4.42 冲次（次/分）3.16泵 深 (m)1065.47泵 径 (mm)70/44动液面（m） 180静液面（m）产量 (m3/d)油：0气：0井口 压力(MPa)回压：0.7最 大载荷P(KN)53.8套水： 0
上下阀都漏失实测功图
油管漏失的实测示功图(载荷下降）
正常 载荷
它的主要表现是泵功 况正常，不宜看出很 容易忽略。它的表现 是产液量随漏失量呈 正比，动液面上升而 液量不增加。
油管漏失 载荷
油管漏失的实测示功图(载荷下降）
试单位：塔河一区采油一队 填表日期：2005年6月25日
《采油工程原理与设计》复习思考题与习题
采油工程原理与设计复习思考题与习题集编写：陈德春张红玲审核：张琪中国石油大学（华东）石油工程学院2012年9月目录第一章油井流入动态与井筒多相流动计算 (2)第二章自喷与气举采油 (5)第三章有杆泵采油 (7)第四章无杆泵采油 (10)第五章注水 (10)第六章水力压裂技术 (11)第七章酸处理技术 (15)第八章复杂条件下的开采技术 (17)第九章完井方案设计与试油 (17)第十章采油工程方案设计概要 (18)第一章 油井流入动态与井筒多相流动计算复习思考题1.1 何谓油井流入动态？试分析其影响因素。
1.2 何谓采油（液）指数？试比较单相液体和油气两相渗流采油（液）指数计算方法。
1.3 试分析Vogel 方法、Standing 方法、Harrison 方法的区别与联系。
1.4 试推导油气水三相流入动态曲线[]max max ,t o q q 段近似为直线时的斜率。
试述多层合采井流入动态曲线的特征及转渗动态线的意义。
1.6 试比较气液两相流动与单相液流特征。
1.7 何谓流动型态？试分析油井生产中各种流型在井筒中的分布和变化情况。
何谓滑脱现象和滑脱损失？试述滑脱损失对油井井筒能量损失的影响。
试推导井筒气液多相混合物流动的管流通用的压力梯度方程。
综述目前国内外常用的井筒多相流动计算方法。
习题某井位于面积245000m A =的矩形泄油面积中心，矩形的长宽比为2：1，井径m r w 1.0=，原油体积系数2.1=o B ，原油粘度s mPa o ⋅=4μ，地面原油密度3/860m kg o =ρ，油井表皮系数2=s 。
试根据表1－1中的测试资料绘制IPR 曲线，并计算采油指数J 和油层参数h k o ，推算油藏平均压力r P 。
表1－1 某井测试数据表某井位于面积21440000m A =的正方形泄油面积中心，井径m r w 1.0=，原油体积系数4.1=o B ，原油粘度s mPa o ⋅=2μ，地面原油密度2/850m kg o =ρ，油井表皮系数3-=s ，油层为胶结砂岩。
示功图分析
基本知识
活塞冲程（有效冲程） 光杆冲程
冲程m
冲程损失：抽油杆及油管弹性伸长与缩短所致。
基本知识
增载线
示功图分析
最大负荷线
最小负荷线
卸载线
注：正常示功图，增载线与卸载线相平行， 最大负荷线与最小负荷线相平行。
示功图分析
基本知识
下静载线：又称固定凡尔漏 失线，驴头停在接近下死点 位置测试，逐步上升为固定 凡尔漏失。
如此循环往复，抽油泵就不断地把地层 流体吸入泵内，并排出地面。
抽油泵的工作原理
冲程
上冲程
下冲程
活塞运动 抽吸泵筒，造成吸油条件 压缩泵筒，造成排油条件
游动阀 关
开
固定阀 开
关
液体运动 泵筒进油，井口排油
油管进油，泵筒排油
液柱载荷 作用在活塞上（抽油杆承载） 作用在固定阀上（油管承载）
负荷KN
示功图分析
N实际冲次≠
4L泵深
或
5100×60 ≈奇数 4LN
注：5100m/s为声音在钢中的传播速度 60为1min=60s
示功图分析---典型示功图分析
二、具有惯性影响的正常示功图
侧真147A井 09.8.14
真192井 2009.8.12
示功图分析---典型示功图分析
三、游动凡尔关闭迟缓
图形特征：左上方缺一块
多出现于作业后
曹54 2011.9.1
示功图分析---典型示功图分析
八、泵脱出工作筒
沙26-5 2009.9.18
沙26-5 2009.8.12
示功图分析---典型示功图分析
九、泵漏失
特征： 1.右上方缺一角 2.产量下降
原因： 衬套磨损严重或结蜡严重阻力 增大引起
煤层气井动液面计算方法的研究---常亮
别大，人为导致的不确定行增大，拉长曲线看液面变化，液
面变化不规律，不易反应出液面下降幅度和规律。
液面深度
音速
HUABEI oilfield CBM branch company
华北油田煤层气分公司
四、下步设想
1、后续工作:目前只摸索到了1#大井组目前井况下的合适音 速值，后续对本工区其他各井做优化音速工作。
2、存在难度：未启压或套压基本稳定的井相对较容易选出
适合的音速，但启压、升压、最后归于稳定阶段这个过程的
接箍法 具体操作3：接箍位置同“操作2”，但平均管长改为9.5m,缩 短0.1m。
参数变化
计算结果3：液面深度1143.76m、音速418.04m/s
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二、动液面计算方法的选择
音标法 具体操作1：确定液面波位置后，定位音标位置，输入该井 音标下深。
华北油田煤层气分公司
一、动液面位置的确定
1、新投产井典型波形（动液面较浅<200m,液面波重复出现)
动液面深度≈红线深度-蓝线深度
HUABEI oilfield CBM branch company
华北油田煤层气分公司
一、动液面位置的确定
2、排水降压阶段井动液面典型波形
2倍液面波位置明显
HUABEI oilfield CBM branch company
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失返性漏失井环空动液面计算方法
失返性漏失井环空动液面计算方法张东清【摘要】漏失是目前钻井工程中经常遇见的复杂情况，其中恶性失返漏失最为严重。
准确确定漏层位置对防漏及堵漏作业十分重要，但是在堵漏过程中却时常出现在知晓漏失层位及静液面的前提下堵漏成功率不高的现象，其主要原因为没有考虑恶性失返漏失时井筒中动、静态液面的差距，导致堵漏不成功。
目前工程人员大多在停泵后采用电法或声纳等方法测量漏失静态页面，缺少准确确定钻井过程中漏失动态液面的方法。
从钻井工程水力学角度出发，提出了基于钻井立压的漏失动态液面计算方法。
能够确定钻井过程中失返漏失动态液面的位置，从而可以为堵漏作业中堵漏浆上界面位置设计提供重要依据，防止堵漏作业结束后上界面位置低于预期而导致堵漏作业失败情况的发生。
%Lost circulation is often encountered during drilling process and the total lost is the most serious situ-ation. Although sometimes the lost circulation position was exactly determined, the lost circulation control or plug-ging operation was failed. The main reason is the difference between wellbore annuals statistic liquid level and dy-namic liquid level. Most of research currently is focused on the determination method for statistic liquid level but not dynamic liquid level. This paper presents an approach for dynamic liquid level determination based on the stand pipe pressure when the total lost circulation is happened during drilling operation. This approach could provide val-uable information for the appropriate position selection of plugging slurry interface when carrying out the lost control or plugging operation and increase the success rate of plugging.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2016(016)018【总页数】4页(P166-169)【关键词】失返性漏失;动液面;计算【作者】张东清【作者单位】中国石化石油工程技术研究院，北京100101【正文语种】中文【中图分类】TE28井漏是钻井过程中常见的复杂情况之一，其中失返性漏失最为严重[1]。
示功图分析
一、示功图的相关概念
•深井泵的工作原理：
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。
游 动 凡 尔
泵
筒 内 液 体 进
固 定 凡 尔
二、选择： 1、当活塞上行时，游动凡尔受油管内活塞以上液柱的压力而（
）。 泵筒内压力( )，固定凡尔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。 A、(关闭) B、(被顶开) C 、(上升） D 、(下降) ）。
2、活塞实际冲程（ ）光杆冲程，这一差值即为（
A、(大于) B、(小于) C 、(冲程损失） D 、(弹性损失) 3、当活塞开始上行时，游动凡尔关闭，液柱重量由油管上传给抽油杆， 抽油杆因增载而（ ），油管因卸载而（ ）。 A、(伸长) B、(增大) C 、(缩短） D 、(减小)
蜡析出点时，蜡就从原油中析出。蜡刚从原油中析出的温度称为初始结晶 温度或析蜡点。
油管结蜡后，缩小了油管孔径，增加了油流阻力，油流入井内的阻力
增加，大量原油留在地下变成了“死油”，就会降低采收率。
三、典型示功图分析
3、油井结蜡对示功图的影响
影响油井结蜡的因素有哪些？
（1）含蜡：含蜡量高的原油容易结蜡。 （2）温度：温度低，蜡就从原油中析出，温度下降越快，结蜡越严重。
A点为下死点
S（米）
λ2
S活
二、理论示功图的形成
增、卸载荷阶段，正好是形成抽油杆增 长、油管缩短和抽油杆缩短、油管增长的阶 段。所以，这是增、卸载过程中在图上表现
为斜线段的原因。
井下泵功图获取动液面深度的计算方法
作者 简 介 ： 杨志 ， 副教 授 ， 硕士 ， １ ９ ６ ７年 生 ， 现 从 事 采 油 采 气 工 艺 的科 研 和教 学 工 作 。 基金 项 目 ： 国家 科 技 重 大 专 项 “ 碳 酸 盐 岩 油 藏深 抽 工 艺 技 术 完 善 与推 广 ” （ ２ ０ １ １ Ｚ Ｘ ０ ５ ０ ４ ９ —０ ０ ３ —０ ０ ４ ）
・
１ ４ ０・
石
油
地
质
与
工
程
２ ０ １ ３年
第 ３期
解偏 微分 方程 ， 如公式 （ １ ） 。
无 明显倾 斜 ， 且基本 没有波 动 ， 有 效地 消除 了上下 冲
程 中抽油 杆柱 的振 动 载荷 、 惯 性 载 荷 以及 摩 擦 载 荷 的影 响。井下 示功 图直 接反 应 了泵 的工 作 状 态 ， 因
根据 Ｇ ｉ ｂ ｂ ｓ 在 １ ９ ６ ３年 提 出 的有 杆 抽 油 系 统 动
态参 数 的预 测 模 型—— 带 粘 滞 阻 尼 的波 动 方 程 ， 以
地 面位移 与 载荷 为边 界 条 件 ， 利 用 傅 立 叶级 数 法 求
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２—１ ２—１ ８
以应 力波 的形 式沿 抽 油 杆 传 递 到地 面 ， 被 作 为接 收
关键词 ： 井下泵功图 ； 动 液 面 深度 ； 受力 关系； 计 算 方 法 中图 分 类 号 ： １ １ ３ 文 献标 识码 ： Ａ
动 液 面 深 度 的 测 试 是 油 田生 产 过 程 中 经 常 且 必
出所 需 的抽油 杆各 截面 以及 泵 的示功 图 。
要 的工作 ， 其 主要 反 映 了 油井 生 产 状 况 以及 井 下供
液面和功图分析课件
电力系统中液面和功图的监测与分析
总结词
了解电力系统中液面和功图监测与分析的原理及实际 应用。
详细描述
在电力系统中，液面和功图的监测与分析是非常重要的 环节。通过对液面和功图的监测和分析，可以及时发现 和解决电力设备运行中的问题，保证电力系统的稳定和 安全。具体来说，液面监测可以及时发现和处理电力设 备的泄漏、堵塞等问题，而功图分析则可以了解电力设 备的运行状态、负荷情况等。在实际应用中，电力系统 中使用的液面和功图监测设备和技术也是非常先进的， 如高精度传感器、远程监控系统等。
06
结论与展望
课程总结与体会
01
02
03
04
掌握液面和功图分析的基本概 念和方法
理解液面和功图在工业生产中 的应用和重要性
学习如何通过实验数据和图形 进行液面和功图分析
了解液面和功图分析的最新研 究成果和技术动态
研究展望及发展趋势
进一步深入研究液面和功图分析的机 理和规律
加强与国际学术界的交流与合作，推 动液面和功图分析技术的发展
系统建模
根据能量平衡原理，建立系统的数学模型，通过数学模型对系统性能进行模拟和 预测。
功图优化及应用
优化目标
功图优化的目标是通过调整系统参数，提高系统性能和效率，降低能源消耗和成本。
应用领域
功图分析广泛应用于液压和气压系统的设计、调试、维护和故障诊断等领域。通过对实际运行中的功 图进行分析，可以评估系统的性能和效率，找出潜在的问题和瓶颈，优化系统的设计和运行。
化工生产过程中的液面和压力控制
总结词
了解化工生产过程中的液面和压力控制原理及实际应用。
详细描述
化工生产过程中，液面和压力控制是非常关键的环节。 通过对液面和压力的监测和控制，可以确保化工生产的 安全和稳定。具体来说，液面控制可以保证化工生产的 原料供给和产品生成，而压力控制则可以防止化工设备 的超压或真空状态，避免发生爆炸或污染等事故。在实 际应用中，化工生产过程中使用的液面和压力控制设备 和技术也是非常先进的，如智能传感器、自动控制系统 等。
低渗透油田示功图实时计算动液面方法
低渗透油田示功图实时计算动液面方法辛宏;李明江;刘天宇;刘涛【摘要】油井动液面数据直接反应了地层的供液情况及井下供排关系,是进行采油工艺适应性评价和优化的重要依据,但连续监测困难.以沉没压力作为共同的求解节点,分析柱塞承受载荷的变化规律、油套环形空间的压力分布,提出了一种油井动液面的计算方法,建立了通过光杆示功图最大、最小载荷以及杆柱组合等动静态数据确定井液密度的方法.以上述理论模型为依据,依托数字化生产管理平台,挖掘、融合已有数据,编制油井动液面实时监测软件.以井底流压折算动液面为对比基准,通过80余口油井试算发现:回声仪人工测试相对误差为10.44％,功图实时计算动液面相对误差为4.84％,功图实时计算动液面满足现场应用需要.%The dynamic fluid level reflects fluid supply of strata and relationship between down-hole supply and discharge directly.It is an important basis to evaluate and optimize oil production technology adaptability,and difficult to be monitored continuously.Taking submerged pressure as a common solution node,load variation law of plunger and pressure distribution in annulus space of oil jacket are analyzed.A new method to calculate dynamic fluid level is proposed.The method to determine well fluid density according to static and dynamic data of maximum,minimum load of dynamometer card and rod string combination has been established.Basing on above theoretical model,relying on digital production managementplatform,digging and integrating available data,the software for monitoring dynamic fluid level in real-time has been programmed.Taking dynamic fluid level corrected with bottom-hole flow pressure asreference,it is found with more than 80 wells trial computation relative error by annual test with echo-meter is 10.44％.The relative error with dynamometer card method is 4.84％.Real-time dynamic liquid level calculation with dynamometer card can meet on-site application requirements.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2017(053)002【总页数】4页(P46-49)【关键词】示功图;动液面;节点分析;油管液体密度【作者】辛宏;李明江;刘天宇;刘涛【作者单位】中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气藏国家工程实验室,陕西西安710021;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气藏国家工程实验室,陕西西安710021;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气藏国家工程实验室,陕西西安710021;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院低渗透油气藏国家工程实验室,陕西西安710021【正文语种】中文【中图分类】TP391油井动液面是反应地层供液能力的重要指标，是油田开发动态分析中常用的一种重要资料，可以用来确定油井的工作制度，分析油井生产动态，辅助判断油井工况，被喻为油井的“脉搏”。
沉没度资料
泵下入动液面以下的深度，即 泵深与动液面的差值。
沉没度＝泵挂深度—动液面深度
沉没度要根据油井的产量和动液面来确定。当石油进入到深井泵之前，要克
服过滤器，气锚、砂锚和凡尔（阀）的窄孔的阻力，这就要求深井泵要下入到动
液面以下一定的深度，造成一个压头(压头是指动液面与深井泵下入位置的差值
的重力)。
沉没度与泵效的关系
经计算沉没度比较其对应的油压。套压。动液面。泵效。可的以下规律：
油压上升，套压下降，动液面下降，泵效增大。
随着沉没度的增大，泵效大体呈上升趋势。
影响泵效的因素
η=βηρ
Β为泵的充满系数，η为考虑杆柱和油管弹性收缩后柱塞冲程与光杆冲程之
比，ρ为考虑漏失后泵内体积与进入泵内液体体积之比。
影响泵效的地质因素：
气体的影响，油井出砂，油井结蜡，原油中含腐蚀性物质，原油粘度高
供液不足，油粘来不及充满，气体压缩膨胀，气体溶解，
下泵深度越深，冲程损失越大
挤微生物后进入泵内，液体体积增大，ρ变小，泵效降低。