抽油機(jī)井工況分析課件

抽油機(jī)井工況分析2014.7.9蘭天陽1抽油機(jī)井工況2014.7.91目錄采油井主要參數(shù)1抽油機(jī)井示功圖簡介2抽油機(jī)井生產(chǎn)狀況分析32目錄采油井主要參數(shù)1抽油機(jī)井示功圖簡介2抽油機(jī)井生產(chǎn)狀況分析第一部分采油井主要參數(shù)生產(chǎn)狀況變化是由生產(chǎn)參數(shù)反映出來。因此，當(dāng)一個(gè)參數(shù)變化直接或間接地說明生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)生某些改變，同時(shí)也會(huì)影響到其他參數(shù)變化。產(chǎn)液量動(dòng)液面生產(chǎn)壓差示功圖懸點(diǎn)載荷憋泵曲線含水3第一部分采油井主要參數(shù)生產(chǎn)狀況變化（一）泵的工作原理

第二部分抽油機(jī)井示功圖4（一）泵的工作原理第二部分抽油機(jī)井示功圖4

安裝在井下，用抽油桿帶動(dòng)柱塞在泵筒中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將井下液體抽汲到地面的泵，又稱抽油泵。主要由泵筒、柱塞、固定閥和游動(dòng)閥組成。第二部分抽油機(jī)井示功圖5安裝在井下，用抽油桿帶動(dòng)柱塞在泵筒中上下往復(fù)運(yùn)

泵的工作原理：當(dāng)柱塞由下死點(diǎn)上行時(shí)游動(dòng)閥在重力作用下關(guān)閉，隨著柱塞上行原油沿油管排到地面。同時(shí)泵腔容積增大，壓力下降，直到泵腔壓力低于地面沉沒壓力時(shí)，游動(dòng)閥被沉沒壓力頂開，泵腔開始進(jìn)油直到上死點(diǎn)。當(dāng)柱塞由上死點(diǎn)下行時(shí)，固定閥在重力作用下關(guān)閉，泵腔容積減小壓力上升，直到泵腔壓力超過柱塞上部液柱壓力時(shí)頂開游動(dòng)閥，泵腔內(nèi)的原油排到柱塞以上，深井泵完成了一次循環(huán)，這樣周而復(fù)始地將原油抽到地面。第二部分抽油機(jī)井示功圖6泵的工作原理：第二部分抽油機(jī)井示功圖6上沖程游動(dòng)閥關(guān)閉，泵的上腔室液體排入油管。同時(shí)，固定閥打開，環(huán)空內(nèi)液體進(jìn)入泵的下腔室。下沖程游動(dòng)閥打開，固定閥關(guān)閉，泵下腔室液體進(jìn)入上腔室。7上沖程游動(dòng)閥關(guān)閉，泵的上腔室液體排入油管。同時(shí)，固定閥打開，第二部分抽油機(jī)井示功圖在實(shí)際工作中是以實(shí)測(cè)地面示功圖作為分析有桿泵工作狀況的主要依據(jù)。由于抽油井的情況較為復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中，實(shí)測(cè)示功圖有時(shí)奇形怪狀各不相同。為了能正確分析和解釋示功圖，常常需要以繪制理論示功圖為基礎(chǔ)。8第二部分抽油機(jī)井示功圖在實(shí)際工作中是（二）理論示功圖

第二部分抽油機(jī)井示功圖9（二）理論示功圖第二部分抽油機(jī)井示功圖9PSS活S光增載線λ在上沖開始時(shí)，油管內(nèi)活塞截面以上液柱的重量轉(zhuǎn)加在抽油桿柱上，這時(shí)，就要發(fā)生彈性變形，油管縮短，抽油桿伸長。此時(shí)光桿雖然在上行，但活塞相對(duì)于泵筒卻沒有移動(dòng)，這樣就畫出示功圖中的AB段斜線，它表示光桿載荷增加的過程，稱為增載線。ABCD上、下游動(dòng)凡爾關(guān)閉固定凡爾打開10PSS活S光增載線λ在上沖開始時(shí)，油管內(nèi)活塞截面以上PSS活S光上載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，光桿帶動(dòng)活塞開始上行，固定凡爾打開，液體進(jìn)入泵筒并充滿活塞所讓出的泵筒空間，此時(shí)，光桿處所承受的載荷，仍和B點(diǎn)時(shí)一樣沒變化，所以畫出一條直線BC，簡稱上載荷線。ABCD11PSS活S光上載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，光桿帶動(dòng)活塞開始上行PSS活S光減載線λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固定凡爾關(guān)閉，游動(dòng)凡爾打開，活塞上下連通，抽油桿上所承受的液柱重量又轉(zhuǎn)加在油管上，抽油桿卸掉了這一載荷，于是二者又發(fā)生彈性變形，此時(shí)油管伸長，抽油桿柱縮短，光桿雖下行，但活塞相對(duì)于泵筒沒有移動(dòng)，于是畫出了CD斜線。它表示光桿上載荷減少的過程。稱為減載線。ABCD上游動(dòng)凡爾打開下游動(dòng)凡爾打開固定凡爾關(guān)閉12PSS活S光減載線λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固PSS活S光下載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行，液體就通過游動(dòng)凡爾向活塞以上轉(zhuǎn)移，此過程中，光桿所受的載荷不變，于是畫出直線DA，簡稱下載荷線。ABCD13PSS活S光下載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行，液體就通PSS活S光理論示功圖λ這四條線連在一起，即為理論示功圖。ABCD14PSS活S光理論示功圖λ這四條線連在一起，即為理論示功圖。A下面演示一下理論示功圖的形成過程15下面演示一下理論示功圖的形成過程15PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行上、下游動(dòng)凡爾關(guān)閉固定凡爾打開16PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行上、下游動(dòng)凡爾關(guān)閉固PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD17PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD17PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD18PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD18PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD19PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD19PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD20PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD20PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD21PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD21PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD22PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD22PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD23PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD23PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD24PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD24PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD25PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD25PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行結(jié)束并立即轉(zhuǎn)入下行26PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行結(jié)束并立即轉(zhuǎn)入下行2PSS活S光理論示功圖λABCD上游動(dòng)凡爾打開下游動(dòng)凡爾打開固定凡爾關(guān)閉光桿在下行27PSS活S光理論示功圖λABCD上游動(dòng)凡爾打開下游動(dòng)凡爾打開PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD28PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD28PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD29PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD29PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD30PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD30PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD31PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD31PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD32PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD32PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD33PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD33PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD34PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD34PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD35PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD35PSS活S光理論示功圖λABCD光桿下行結(jié)束又立即轉(zhuǎn)入上行36PSS活S光理論示功圖λABCD光桿下行結(jié)束又立即轉(zhuǎn)入上行3PSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個(gè)封閉的曲線，即為示功圖。ABCD37PSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個(gè)封閉的曲線，即為示功圖。（三）實(shí)測(cè)示功圖

第二部分抽油機(jī)井示功圖38（三）實(shí)測(cè)示功圖第二部分抽油機(jī)井示功圖38增載轉(zhuǎn)上行程主要反映游動(dòng)閥及桿管工作狀況。缺失：說明增載不到位或載荷小，反映閥、泵、管、桿漏斷脫；多出：說明載荷大，反映井口、井下磨擦阻力大。上行程轉(zhuǎn)減載過程反映泵工作狀況。缺失：提前減載或載荷小，反映活塞脫泵筒或固定閥、泵管桿漏斷脫；多出：說明載荷大，磨擦阻力大并有刮、碰、卡現(xiàn)象。第一部分第二部分第二部分抽油機(jī)井示功圖39增載轉(zhuǎn)上行程主要反映游動(dòng)閥及桿管工作狀況。缺失：說明減載轉(zhuǎn)下行程主要反映固定閥及泵工作狀況。缺失：說明減不下載或載荷大，反映泵充滿系數(shù)低、漏；多出：說明載荷變小，反映磨擦阻力大。下行程轉(zhuǎn)增載過程反映泵工作狀況。缺失：說明載荷大減不下，反映無液、泵漏；多出：說明載荷變小，磨擦阻力大并有碰泵的情況。第三部分第四部分第二部分抽油機(jī)井示功圖40減載轉(zhuǎn)下行程主要反映固定閥及泵工作狀況。缺失：說明減實(shí)測(cè)示功圖真實(shí)地反映懸點(diǎn)載荷實(shí)際狀況。通過對(duì)比、判斷載荷變化狀況，既可分析出抽油井生產(chǎn)狀況，準(zhǔn)確判定問題、故障性質(zhì)及所在。下面介紹幾種具有代表性問題的實(shí)測(cè)典型示功圖：正常功圖（1）氣體影響（2）供液不足氣鎖/固定閥卡/無液慣性正常功圖第二部分抽油機(jī)井示功圖41實(shí)測(cè)示功圖真實(shí)地反映懸點(diǎn)載荷實(shí)際狀況。通過對(duì)比、判斷載荷變化抽帶噴（4）泵漏失（5）油管漏失（3）蠟、稠油影響（6）桿斷脫（7）雙凡爾漏（9）固定凡爾漏（8）第二部分抽油機(jī)井示功圖42抽帶噴（4）泵漏失（5）油管漏失（3）蠟、稠油影響（6）桿斷出工作筒（10）碰泵或遇阻（11）砂影響（12）上掛（13）卡泵（14）第二部分抽油機(jī)井示功圖43出工作筒（10）碰泵或遇阻（11）砂影響（12）上掛（13）1.稠油對(duì)示功圖的影響油稠，使磨檫等附加阻力變大，造成上負(fù)荷線偏高，下負(fù)荷線偏低。同時(shí)，使得凡爾開關(guān)比正常時(shí)滯后，凡爾和凡爾座配合不嚴(yán)蜜，造成較大的漏失。該類圖形的特點(diǎn)是：（1）上負(fù)荷線高于最大理論負(fù)荷線，下負(fù)荷線低于最小理論負(fù)荷線，圖形肥胖

（2）四個(gè)角圓滑第三部分生產(chǎn)狀況分析441.稠油對(duì)示功圖的影響油稠，使磨檫等附加阻力變大，造成上負(fù)荷2、供液能力差對(duì)示功圖的影響

當(dāng)沉沒度過小及供液不足使液體不能充滿工作筒時(shí)的示功圖

特點(diǎn)：下沖程中懸點(diǎn)載荷不能立即減小，只有當(dāng)柱塞遇到液面時(shí)才迅速卸載

供液能力差時(shí)的理論示功圖P光S光第三部分生產(chǎn)狀況分析452、供液能力差對(duì)示功圖的影響當(dāng)沉沒度過小及供液不2、供液能力差對(duì)示功圖的影響“刀把狀”采取的措施：①間開抽吸;②調(diào)整參數(shù);③加深泵掛;④壓裂酸化改造油層;⑤提高對(duì)應(yīng)注水量第三部分生產(chǎn)狀況分析462、供液能力差對(duì)示功圖的影響“刀把狀”第三部分生產(chǎn)狀3、氣體對(duì)示功圖的影響在抽油過程中，總有或多或少的氣體進(jìn)入泵內(nèi)。P光S光

由于氣體影響，在下行程時(shí)懸點(diǎn)不能及時(shí)卸載，到活塞下行程懸點(diǎn)開始卸載，但由于泵內(nèi)有氣體存在，活塞壓縮氣體，游動(dòng)凡爾不能及時(shí)打開，使卸載緩慢，呈現(xiàn)一個(gè)向內(nèi)彎的弧線。進(jìn)入泵內(nèi)的氣量越多，則D1D越長，“刀把”越明顯。第三部分生產(chǎn)狀況分析473、氣體對(duì)示功圖的影響P光S光由于氣體影響，在下行程時(shí)3、氣體對(duì)示功圖的影響①泵受到氣體影響的實(shí)測(cè)示功圖

上沖程：增載線平緩，成為一條向右下方彎曲的弧線。下沖程：減載線減載較慢；弧線曲率的大小，隨著進(jìn)入泵內(nèi)氣體壓力的大小而變化。氣體壓力大，光桿卸載快，弧線曲率小。反之，則曲率大。這條弧線，就是受氣體影響的示功圖的顯著特征。

第三部分生產(chǎn)狀況分析483、氣體對(duì)示功圖的影響上沖程：增載線平緩，成為一條向右3、氣體對(duì)示功圖的影響②凡爾“氣鎖”，泵不出液.

所謂凡爾“氣鎖”是指大量氣體進(jìn)入泵內(nèi)后，引起游動(dòng)凡爾、固定凡爾均失靈，活塞僅對(duì)氣體起壓縮或膨脹作用，泵不出液。

原因：A、當(dāng)泵的排量大于油井在該泵掛深度的供油能力時(shí)，在抽油過程中，動(dòng)液面逐漸降低，直至動(dòng)液面降低到泵的進(jìn)口附近，大量套管氣進(jìn)入泵內(nèi)。B、在油氣比很高的抽油井中，有時(shí)因?yàn)樵谏蠜_程時(shí)，由于原油內(nèi)的大量游離氣進(jìn)入泵內(nèi)，并隨著活塞向上運(yùn)動(dòng)而膨脹，占據(jù)了活塞所讓出來的泵筒體積。第三部分生產(chǎn)狀況分析493、氣體對(duì)示功圖的影響所謂凡爾“氣鎖”是指大3.泵受到氣體影響井措施：定期放套管氣，合理控制套壓，減少氣體影響對(duì)油氣比很高的抽油井，在泵尾部裝氣錨調(diào)整防沖距，減少余隙容積調(diào)整參數(shù)加深泵掛，提高沉沒壓力提高對(duì)應(yīng)井注水量第三部分生產(chǎn)狀況分析503.泵受到氣體影響井措施：定期放套管氣，合理控制套壓，減少氣4.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響

由于石油中大都不同程度的含有蠟。當(dāng)溫度降低到蠟的初始結(jié)晶溫度時(shí)，溶解在石油中的蠟就會(huì)凝析出來，粘附在油管、抽油桿、深井泵等井下設(shè)備上。油井結(jié)蠟可以增大光桿負(fù)荷，引起凡爾失靈或卡死凡爾，卡死活塞，堵死油管。

由于結(jié)蠟部位的不同，影響的嚴(yán)重程度不同，現(xiàn)分為以下幾種情況進(jìn)行分析。①凡爾結(jié)蠟；②油管和抽油桿結(jié)蠟第三部分生產(chǎn)狀況分析514.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響由于石油中

由于游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)都受到結(jié)蠟影響，不能靈活的及時(shí)的開關(guān)，從而引起漏失；并且，由于油管內(nèi)壁結(jié)蠟和抽油桿結(jié)蠟，增加了油流阻力。所以，當(dāng)活塞上行時(shí)，光桿負(fù)荷增加，超過了最大理論值。下行時(shí)，光桿負(fù)荷不穩(wěn)定，在圖上呈現(xiàn)出波浪起伏的變化。4.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析52由于游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)都受到結(jié)蠟影

措施：加清蠟劑；熱洗井清蠟，制定合理的清蠟周期.4.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析53措施：加清蠟劑；熱洗井清蠟，制定合理的清蠟周期.4.（1）游動(dòng)閥漏失對(duì)示功圖的影響圖1游動(dòng)凡爾和活塞不嚴(yán)引起的漏失

該圖是排出部分漏失時(shí)的理論示功圖。當(dāng)光桿離開A點(diǎn)開始上沖程時(shí)，活塞下面的液體壓力隨著抽油桿的伸長和活塞被提升而逐漸下降，活塞上下之間隨即產(chǎn)生壓力差，使活塞上部的液體經(jīng)排出部分的不嚴(yán)密處而漏到活塞下面的工作筒內(nèi)。這種因漏失減少光桿負(fù)荷的現(xiàn)象，稱為“頂托”作用或“頂托”現(xiàn)象。5、漏失對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析54（1）游動(dòng)閥漏失對(duì)示功圖的影響圖1游動(dòng)凡爾和活塞不嚴(yán)引起的漏5、漏失對(duì)示功圖的影響（2）固定閥漏失在示功圖上的表現(xiàn)圖1是固定凡爾漏失不嚴(yán)重時(shí)的圖形圖2是固定凡爾漏失嚴(yán)重時(shí)的圖形

當(dāng)光桿從上死點(diǎn)開始下行時(shí),固定凡爾關(guān)閉,活塞開始擠壓泵筒中的液體.當(dāng)泵筒中的液體的壓力超過油套管環(huán)形空間液柱在凡爾座處形成的壓力后,泵筒中的液體就從吸入部分的不嚴(yán)密處漏入井中。下沖程，使光桿減載。第三部分生產(chǎn)狀況分析555、漏失對(duì)示功圖的影響（2）固定閥漏失在示功圖上的表現(xiàn)圖1是（3）吸入部分和排出部分都漏失時(shí)的示功圖

實(shí)測(cè)圖中四個(gè)角變圓和上下負(fù)荷線與理論負(fù)荷線相當(dāng)?shù)奶攸c(diǎn)看得很明顯。5、漏失對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析56（3）吸入部分和排出部分都漏失時(shí)的示功圖實(shí)測(cè)漏失措施：憋壓碰泵熱洗井作業(yè)檢泵5、漏失對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析57漏失措施：5、漏失對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析6.抽油桿斷脫時(shí)的示功圖

當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞、深井泵遇卡使抽油桿柱超過拉伸屈服極限等原因而斷裂、或由于抽油桿之間未上緊而發(fā)生脫扣時(shí)，示功圖將成為水平條帶狀。此時(shí)，光桿的負(fù)荷，只決定于抽油桿柱斷脫部位以上桿柱在液體中的重量和它與液體、防噴盒等的摩擦阻力。而圖形的位置取決于抽油桿斷脫的位置。斷脫的位置越下，圖形越接近最小理論負(fù)荷線，斷脫的位置愈高圖形越接近基線。第三部分生產(chǎn)狀況分析586.抽油桿斷脫時(shí)的示功圖當(dāng)抽油桿由于彈性疲勞、深井6.抽油桿斷脫時(shí)的示功圖措施:上作業(yè)；下光桿對(duì)扣；打撈光桿第三部分生產(chǎn)狀況分析596.抽油桿斷脫時(shí)的示功圖措施:上作業(yè)；下光桿對(duì)扣；打撈光桿第7.油管漏失對(duì)示功圖的影響

該圖形和抽油機(jī)正常工作時(shí)的示功圖基本相同。油管漏失時(shí)必然出現(xiàn)：產(chǎn)液量下降、動(dòng)液面升高；在油井產(chǎn)液量不高的井，可通過井口蹩壓，觀察井口壓力的變化來判斷。措施：上作業(yè)檢查更換油管第三部分生產(chǎn)狀況分析607.油管漏失對(duì)示功圖的影響該圖形和抽油機(jī)正常8.油井出砂對(duì)示功圖的影響（1）活塞砂阻對(duì)于油層出砂的井，細(xì)小的砂粒，將隨著液體進(jìn)入泵內(nèi)，造成活塞在工作筒內(nèi)遇阻,使活塞在整個(gè)行程中增加了一個(gè)附加阻力。上沖程時(shí)，附加助力使光桿負(fù)荷增加；下沖程時(shí)，附加阻力使光桿負(fù)荷減少并且由于砂子分布在泵筒內(nèi)各處的多少不同，影響的大小不同，致使光桿負(fù)荷在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生多次急劇的變化。在這種情況下測(cè)出的示功圖，其負(fù)荷線上呈現(xiàn)出不規(guī)則的鋸齒狀尖峰，且在連續(xù)測(cè)圖時(shí)尖峰是移動(dòng)的。但這時(shí)油井仍能出油。

第三部分生產(chǎn)狀況分析618.油井出砂對(duì)示功圖的影響（1）活塞砂阻第三部分生油井出砂的措施：

泵上保護(hù)裝置采用防砂泵洗井沖砂機(jī)械防砂和化學(xué)防砂．8.油井出砂對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析62油井出砂的措施：泵上保護(hù)裝置8.油井出砂對(duì)示功圖的影響第9、活塞遇卡時(shí)的示功圖

活塞卡在泵筒中部，在抽吸過程中柱塞無法移動(dòng)，而只有抽油桿伸縮變形，形狀與被卡位置有關(guān)。措施：套管摻熱水；熱水洗井；上下活動(dòng)光桿解卡；上作業(yè)檢泵第三部分生產(chǎn)狀況分析639、活塞遇卡時(shí)的示功圖活塞卡在泵筒中部，在抽吸10、泵活塞位置對(duì)示功圖的影響

活塞下沖程碰泵

管式泵活塞在泵筒內(nèi)安裝位置過低時(shí)測(cè)得的示功圖?；钊谙滤傈c(diǎn)時(shí)和固定凡爾罩相碰撞，懸點(diǎn)載荷急劇降低，緊接著活塞又開始上行，在示功圖的左下角形成一個(gè)不規(guī)則的環(huán)狀尾巴。下死點(diǎn)P光S光O上死點(diǎn)第三部分生產(chǎn)狀況分析6410、泵活塞位置對(duì)示功圖的影響活塞下沖程碰泵管式泵活塞在ThankYou!65ThankYou!65抽油機(jī)井工況分析2014.7.9蘭天陽66抽油機(jī)井工況2014.7.91目錄采油井主要參數(shù)1抽油機(jī)井示功圖簡介2抽油機(jī)井生產(chǎn)狀況分析367目錄采油井主要參數(shù)1抽油機(jī)井示功圖簡介2抽油機(jī)井生產(chǎn)狀況分析第一部分采油井主要參數(shù)生產(chǎn)狀況變化是由生產(chǎn)參數(shù)反映出來。因此，當(dāng)一個(gè)參數(shù)變化直接或間接地說明生產(chǎn)狀態(tài)發(fā)生某些改變，同時(shí)也會(huì)影響到其他參數(shù)變化。產(chǎn)液量動(dòng)液面生產(chǎn)壓差示功圖懸點(diǎn)載荷憋泵曲線含水68第一部分采油井主要參數(shù)生產(chǎn)狀況變化（一）泵的工作原理

第二部分抽油機(jī)井示功圖69（一）泵的工作原理第二部分抽油機(jī)井示功圖4

安裝在井下，用抽油桿帶動(dòng)柱塞在泵筒中上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將井下液體抽汲到地面的泵，又稱抽油泵。主要由泵筒、柱塞、固定閥和游動(dòng)閥組成。第二部分抽油機(jī)井示功圖70安裝在井下，用抽油桿帶動(dòng)柱塞在泵筒中上下往復(fù)運(yùn)

泵的工作原理：當(dāng)柱塞由下死點(diǎn)上行時(shí)游動(dòng)閥在重力作用下關(guān)閉，隨著柱塞上行原油沿油管排到地面。同時(shí)泵腔容積增大，壓力下降，直到泵腔壓力低于地面沉沒壓力時(shí)，游動(dòng)閥被沉沒壓力頂開，泵腔開始進(jìn)油直到上死點(diǎn)。當(dāng)柱塞由上死點(diǎn)下行時(shí)，固定閥在重力作用下關(guān)閉，泵腔容積減小壓力上升，直到泵腔壓力超過柱塞上部液柱壓力時(shí)頂開游動(dòng)閥，泵腔內(nèi)的原油排到柱塞以上，深井泵完成了一次循環(huán)，這樣周而復(fù)始地將原油抽到地面。第二部分抽油機(jī)井示功圖71泵的工作原理：第二部分抽油機(jī)井示功圖6上沖程游動(dòng)閥關(guān)閉，泵的上腔室液體排入油管。同時(shí)，固定閥打開，環(huán)空內(nèi)液體進(jìn)入泵的下腔室。下沖程游動(dòng)閥打開，固定閥關(guān)閉，泵下腔室液體進(jìn)入上腔室。72上沖程游動(dòng)閥關(guān)閉，泵的上腔室液體排入油管。同時(shí)，固定閥打開，第二部分抽油機(jī)井示功圖在實(shí)際工作中是以實(shí)測(cè)地面示功圖作為分析有桿泵工作狀況的主要依據(jù)。由于抽油井的情況較為復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中，實(shí)測(cè)示功圖有時(shí)奇形怪狀各不相同。為了能正確分析和解釋示功圖，常常需要以繪制理論示功圖為基礎(chǔ)。73第二部分抽油機(jī)井示功圖在實(shí)際工作中是（二）理論示功圖

第二部分抽油機(jī)井示功圖74（二）理論示功圖第二部分抽油機(jī)井示功圖9PSS活S光增載線λ在上沖開始時(shí)，油管內(nèi)活塞截面以上液柱的重量轉(zhuǎn)加在抽油桿柱上，這時(shí)，就要發(fā)生彈性變形，油管縮短，抽油桿伸長。此時(shí)光桿雖然在上行，但活塞相對(duì)于泵筒卻沒有移動(dòng)，這樣就畫出示功圖中的AB段斜線，它表示光桿載荷增加的過程，稱為增載線。ABCD上、下游動(dòng)凡爾關(guān)閉固定凡爾打開75PSS活S光增載線λ在上沖開始時(shí)，油管內(nèi)活塞截面以上PSS活S光上載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，光桿帶動(dòng)活塞開始上行，固定凡爾打開，液體進(jìn)入泵筒并充滿活塞所讓出的泵筒空間，此時(shí)，光桿處所承受的載荷，仍和B點(diǎn)時(shí)一樣沒變化，所以畫出一條直線BC，簡稱上載荷線。ABCD76PSS活S光上載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，光桿帶動(dòng)活塞開始上行PSS活S光減載線λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固定凡爾關(guān)閉，游動(dòng)凡爾打開，活塞上下連通，抽油桿上所承受的液柱重量又轉(zhuǎn)加在油管上，抽油桿卸掉了這一載荷，于是二者又發(fā)生彈性變形，此時(shí)油管伸長，抽油桿柱縮短，光桿雖下行，但活塞相對(duì)于泵筒沒有移動(dòng)，于是畫出了CD斜線。它表示光桿上載荷減少的過程。稱為減載線。ABCD上游動(dòng)凡爾打開下游動(dòng)凡爾打開固定凡爾關(guān)閉77PSS活S光減載線λ當(dāng)活塞到達(dá)上死點(diǎn)，在轉(zhuǎn)入下行程的瞬間，固PSS活S光下載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行，液體就通過游動(dòng)凡爾向活塞以上轉(zhuǎn)移，此過程中，光桿所受的載荷不變，于是畫出直線DA，簡稱下載荷線。ABCD78PSS活S光下載荷線λ當(dāng)彈性變形完畢，活塞開始下行，液體就通PSS活S光理論示功圖λ這四條線連在一起，即為理論示功圖。ABCD79PSS活S光理論示功圖λ這四條線連在一起，即為理論示功圖。A下面演示一下理論示功圖的形成過程80下面演示一下理論示功圖的形成過程15PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行上、下游動(dòng)凡爾關(guān)閉固定凡爾打開81PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行上、下游動(dòng)凡爾關(guān)閉固PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD82PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD17PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD83PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD18PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD84PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD19PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD85PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD20PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD86PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD21PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD87PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD22PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD88PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD23PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD89PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD24PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD90PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在上行ABCD25PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行結(jié)束并立即轉(zhuǎn)入下行91PSS活S光理論示功圖λABCD光桿上行結(jié)束并立即轉(zhuǎn)入下行2PSS活S光理論示功圖λABCD上游動(dòng)凡爾打開下游動(dòng)凡爾打開固定凡爾關(guān)閉光桿在下行92PSS活S光理論示功圖λABCD上游動(dòng)凡爾打開下游動(dòng)凡爾打開PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD93PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD28PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD94PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD29PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD95PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD30PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD96PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD31PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD97PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD32PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD98PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD33PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD99PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD34PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD100PSS活S光理論示功圖λ光桿和活塞都在下行ABCD35PSS活S光理論示功圖λABCD光桿下行結(jié)束又立即轉(zhuǎn)入上行101PSS活S光理論示功圖λABCD光桿下行結(jié)束又立即轉(zhuǎn)入上行3PSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個(gè)封閉的曲線，即為示功圖。ABCD102PSS活S光理論示功圖λ于是畫成一個(gè)封閉的曲線，即為示功圖。（三）實(shí)測(cè)示功圖

第二部分抽油機(jī)井示功圖103（三）實(shí)測(cè)示功圖第二部分抽油機(jī)井示功圖38增載轉(zhuǎn)上行程主要反映游動(dòng)閥及桿管工作狀況。缺失：說明增載不到位或載荷小，反映閥、泵、管、桿漏斷脫；多出：說明載荷大，反映井口、井下磨擦阻力大。上行程轉(zhuǎn)減載過程反映泵工作狀況。缺失：提前減載或載荷小，反映活塞脫泵筒或固定閥、泵管桿漏斷脫；多出：說明載荷大，磨擦阻力大并有刮、碰、卡現(xiàn)象。第一部分第二部分第二部分抽油機(jī)井示功圖104增載轉(zhuǎn)上行程主要反映游動(dòng)閥及桿管工作狀況。缺失：說明減載轉(zhuǎn)下行程主要反映固定閥及泵工作狀況。缺失：說明減不下載或載荷大，反映泵充滿系數(shù)低、漏；多出：說明載荷變小，反映磨擦阻力大。下行程轉(zhuǎn)增載過程反映泵工作狀況。缺失：說明載荷大減不下，反映無液、泵漏；多出：說明載荷變小，磨擦阻力大并有碰泵的情況。第三部分第四部分第二部分抽油機(jī)井示功圖105減載轉(zhuǎn)下行程主要反映固定閥及泵工作狀況。缺失：說明減實(shí)測(cè)示功圖真實(shí)地反映懸點(diǎn)載荷實(shí)際狀況。通過對(duì)比、判斷載荷變化狀況，既可分析出抽油井生產(chǎn)狀況，準(zhǔn)確判定問題、故障性質(zhì)及所在。下面介紹幾種具有代表性問題的實(shí)測(cè)典型示功圖：正常功圖（1）氣體影響（2）供液不足氣鎖/固定閥卡/無液慣性正常功圖第二部分抽油機(jī)井示功圖106實(shí)測(cè)示功圖真實(shí)地反映懸點(diǎn)載荷實(shí)際狀況。通過對(duì)比、判斷載荷變化抽帶噴（4）泵漏失（5）油管漏失（3）蠟、稠油影響（6）桿斷脫（7）雙凡爾漏（9）固定凡爾漏（8）第二部分抽油機(jī)井示功圖107抽帶噴（4）泵漏失（5）油管漏失（3）蠟、稠油影響（6）桿斷出工作筒（10）碰泵或遇阻（11）砂影響（12）上掛（13）卡泵（14）第二部分抽油機(jī)井示功圖108出工作筒（10）碰泵或遇阻（11）砂影響（12）上掛（13）1.稠油對(duì)示功圖的影響油稠，使磨檫等附加阻力變大，造成上負(fù)荷線偏高，下負(fù)荷線偏低。同時(shí)，使得凡爾開關(guān)比正常時(shí)滯后，凡爾和凡爾座配合不嚴(yán)蜜，造成較大的漏失。該類圖形的特點(diǎn)是：（1）上負(fù)荷線高于最大理論負(fù)荷線，下負(fù)荷線低于最小理論負(fù)荷線，圖形肥胖

（2）四個(gè)角圓滑第三部分生產(chǎn)狀況分析1091.稠油對(duì)示功圖的影響油稠，使磨檫等附加阻力變大，造成上負(fù)荷2、供液能力差對(duì)示功圖的影響

當(dāng)沉沒度過小及供液不足使液體不能充滿工作筒時(shí)的示功圖

特點(diǎn)：下沖程中懸點(diǎn)載荷不能立即減小，只有當(dāng)柱塞遇到液面時(shí)才迅速卸載

供液能力差時(shí)的理論示功圖P光S光第三部分生產(chǎn)狀況分析1102、供液能力差對(duì)示功圖的影響當(dāng)沉沒度過小及供液不2、供液能力差對(duì)示功圖的影響“刀把狀”采取的措施：①間開抽吸;②調(diào)整參數(shù);③加深泵掛;④壓裂酸化改造油層;⑤提高對(duì)應(yīng)注水量第三部分生產(chǎn)狀況分析1112、供液能力差對(duì)示功圖的影響“刀把狀”第三部分生產(chǎn)狀3、氣體對(duì)示功圖的影響在抽油過程中，總有或多或少的氣體進(jìn)入泵內(nèi)。P光S光

由于氣體影響，在下行程時(shí)懸點(diǎn)不能及時(shí)卸載，到活塞下行程懸點(diǎn)開始卸載，但由于泵內(nèi)有氣體存在，活塞壓縮氣體，游動(dòng)凡爾不能及時(shí)打開，使卸載緩慢，呈現(xiàn)一個(gè)向內(nèi)彎的弧線。進(jìn)入泵內(nèi)的氣量越多，則D1D越長，“刀把”越明顯。第三部分生產(chǎn)狀況分析1123、氣體對(duì)示功圖的影響P光S光由于氣體影響，在下行程時(shí)3、氣體對(duì)示功圖的影響①泵受到氣體影響的實(shí)測(cè)示功圖

上沖程：增載線平緩，成為一條向右下方彎曲的弧線。下沖程：減載線減載較慢；弧線曲率的大小，隨著進(jìn)入泵內(nèi)氣體壓力的大小而變化。氣體壓力大，光桿卸載快，弧線曲率小。反之，則曲率大。這條弧線，就是受氣體影響的示功圖的顯著特征。

第三部分生產(chǎn)狀況分析1133、氣體對(duì)示功圖的影響上沖程：增載線平緩，成為一條向右3、氣體對(duì)示功圖的影響②凡爾“氣鎖”，泵不出液.

所謂凡爾“氣鎖”是指大量氣體進(jìn)入泵內(nèi)后，引起游動(dòng)凡爾、固定凡爾均失靈，活塞僅對(duì)氣體起壓縮或膨脹作用，泵不出液。

原因：A、當(dāng)泵的排量大于油井在該泵掛深度的供油能力時(shí)，在抽油過程中，動(dòng)液面逐漸降低，直至動(dòng)液面降低到泵的進(jìn)口附近，大量套管氣進(jìn)入泵內(nèi)。B、在油氣比很高的抽油井中，有時(shí)因?yàn)樵谏蠜_程時(shí)，由于原油內(nèi)的大量游離氣進(jìn)入泵內(nèi)，并隨著活塞向上運(yùn)動(dòng)而膨脹，占據(jù)了活塞所讓出來的泵筒體積。第三部分生產(chǎn)狀況分析1143、氣體對(duì)示功圖的影響所謂凡爾“氣鎖”是指大3.泵受到氣體影響井措施：定期放套管氣，合理控制套壓，減少氣體影響對(duì)油氣比很高的抽油井，在泵尾部裝氣錨調(diào)整防沖距，減少余隙容積調(diào)整參數(shù)加深泵掛，提高沉沒壓力提高對(duì)應(yīng)井注水量第三部分生產(chǎn)狀況分析1153.泵受到氣體影響井措施：定期放套管氣，合理控制套壓，減少氣4.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響

由于石油中大都不同程度的含有蠟。當(dāng)溫度降低到蠟的初始結(jié)晶溫度時(shí)，溶解在石油中的蠟就會(huì)凝析出來，粘附在油管、抽油桿、深井泵等井下設(shè)備上。油井結(jié)蠟可以增大光桿負(fù)荷，引起凡爾失靈或卡死凡爾，卡死活塞，堵死油管。

由于結(jié)蠟部位的不同，影響的嚴(yán)重程度不同，現(xiàn)分為以下幾種情況進(jìn)行分析。①凡爾結(jié)蠟；②油管和抽油桿結(jié)蠟第三部分生產(chǎn)狀況分析1164.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響由于石油中

由于游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)都受到結(jié)蠟影響，不能靈活的及時(shí)的開關(guān)，從而引起漏失；并且，由于油管內(nèi)壁結(jié)蠟和抽油桿結(jié)蠟，增加了油流阻力。所以，當(dāng)活塞上行時(shí)，光桿負(fù)荷增加，超過了最大理論值。下行時(shí)，光桿負(fù)荷不穩(wěn)定，在圖上呈現(xiàn)出波浪起伏的變化。4.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析117由于游動(dòng)凡爾和固定凡爾同時(shí)都受到結(jié)蠟影

措施：加清蠟劑；熱洗井清蠟，制定合理的清蠟周期.4.油井結(jié)蠟對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析118措施：加清蠟劑；熱洗井清蠟，制定合理的清蠟周期.4.（1）游動(dòng)閥漏失對(duì)示功圖的影響圖1游動(dòng)凡爾和活塞不嚴(yán)引起的漏失

該圖是排出部分漏失時(shí)的理論示功圖。當(dāng)光桿離開A點(diǎn)開始上沖程時(shí)，活塞下面的液體壓力隨著抽油桿的伸長和活塞被提升而逐漸下降，活塞上下之間隨即產(chǎn)生壓力差，使活塞上部的液體經(jīng)排出部分的不嚴(yán)密處而漏到活塞下面的工作筒內(nèi)。這種因漏失減少光桿負(fù)荷的現(xiàn)象，稱為“頂托”作用或“頂托”現(xiàn)象。5、漏失對(duì)示功圖的影響第三部分生產(chǎn)狀況分析119（1）游動(dòng)閥漏失對(duì)示功圖的影響圖1游動(dòng)凡爾和活塞不嚴(yán)引起的漏5、漏失對(duì)示功圖的影響（2）固定閥漏失在示功圖上的表現(xiàn)圖1是固定凡爾漏失不嚴(yán)重時(shí)的圖形圖2是固定凡爾漏失嚴(yán)重時(shí)的圖形