抽油机井示功图课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,培 训 教 案,编 码：,MSD/JW-13-01,版本,A/0,编号：,02,授课日期：,20,10.11.3,授课班级：,采油地质技师培训班,课题：,第二章,抽油机井示功图分析,教学目的：,掌握抽油机井理论示功图解释与实测示功图分析方法,教学重点：,分析方法,教学难点：,分析方法,教学方法：,讲授,教具模型：,1,培 训 教 案编 码：MSD/JW-13-01,第二章抽油机井示功图分析,中国石油大庆培训中心,2,第二章抽油机井示功图分析 中国石油大庆培训中,第二章 讲述内容：,一、理论示功图及解释,二、水驱实测示功图分析,三、聚驱实测示功图分析,四、定向井实测示功图分析,五、实测示功图分析举例,3,第二章 讲述内容：3,（,1,）示功图作用,通过示功图分析，,可以知道抽油机驴头,悬点载荷变化,情况；,可以判断抽油装置各,参数的配合,是否合理；,可以了解抽油,设备性能,的好坏和砂、蜡、水、气、稠等,井况,的变化；,把示功图与液面资料结合起来分析，可以了解,油层的供液,能力。,（,2,）应用要求,在应用示功图时，必须结合在平时油井管理中积累的资料，如油井产量、动液面、油套压、含水变化、砂面、含砂情况，抽油机运转中电流的变化以及井下设备工作期限等资料。,4,（1）示功图作用4,一、理论示功图及解释,1.,和示功图分析相关的术语与名词解释,游动阀（排出阀）：,固定阀（吸入阀）：,阀罩：,防冲距：,余隙容积：,下死点,上死点,S,P,防冲距,抽油泵工作原理图,a-,柱塞上行,b-,柱塞下行,1-,拉杆,2-,泵筒,3-,游动阀,4-,柱塞,5-,固定阀,5,一、理论示功图及解释下死点上死点SP防冲距抽油泵工作原,下死点,上死点,S,P,防冲距,抽油泵工作原理图,a-,柱塞上行,b-,柱塞下行,1-,拉杆,2-,泵筒,3-,游动阀,4-,柱塞,5-,固定阀,抽空：,水击：,充满系数：,柱塞冲程：,S,P,6,下死点上死点SP防冲距抽油泵工作原理图 抽空：6,游梁式抽油机,抽油泵采油装置图,1-,固定阀；,2-,柱塞；,3-,油管；,4-,抽油杆；,5-,套管；,6-,套管三通；,7-,法兰盘；,8-,油管三通；,9-,光杆密封盒；,10-,套管闸门；,11-,套压表；,12-,回压闸门；,13-,油压表；,14-,生产闸门；,15-,悬绳器；,16-,驴头；,17-,中轴承；,18-,连杆；,19-,曲柄；,20-,减速器；,21-,电动机；,22-,刹车装置；,23-,配电箱,S,P,S,光杆冲程：,S,理论示功图：,实测示功图：,7,游梁式抽油机抽油泵采油装置图SPS光杆冲程：S7,减程比：,光杆冲程在图上的长度与实际冲程长度之比，用“,a,”,或“,f,a,”,表示。,力比：,实际悬点载荷与其在图上的长度之比，用“,b,”,或“,S,X,”,表示，单位为“,kN/mm”,。,2.,绘制,理论示功图,的目的,在于与实测示功图相比较，找出载荷变化的差异，从而判断抽油泵的工作状况及杆、管和油层情况。,8,减程比：光杆冲程在图上的长度与实际冲程长度之比，用“,3.,绘制理论示功图时的理想条件（假设条件）,抽油泵和油管没有漏失，泵工作正常。,油层供液能力充足，泵能完全充满。,不考虑动载荷的影响，力的传递是瞬间的。,不考虑油井受砂、蜡、水、气、稠油及腐蚀性物质的影响。,不考虑油井连喷带抽。,认为进入泵内的液体是不可压缩的，阀是瞬时开闭的。,抽油泵工作原理图,a-,柱塞上行,b-,柱塞下行,1-,拉杆,2-,泵筒,3-,游动阀,4-,柱塞,5-,固定阀,9,3.绘制理论示功图时的理想条件（假设条件）抽油泵工作,4.,抽油机驴头悬点载荷,（1）抽油杆柱重力。,（静）,（2）油管内柱塞以上液柱重力。,（静）,（3）抽油杆柱和柱塞以上液柱运动时所产生的惯性载荷。,（动）,（4）摩擦力。,（动）,（5）抽油杆柱和液柱运动时所产生的振动载荷。,（动）,悬点,游梁式抽油机,抽油泵采油装置图,1-,固定阀；,2-,柱塞；,3-,油管；,4-,抽油杆；,5-,套管；,6-,套管三通；,7-,法兰盘；,8-,油管三通；,9-,光杆密封盒；,10-,套管闸门；,11-,套压表；,12-,回压闸门；,13-,油压表；,14-,生产闸门；,15-,悬绳器；,16-,驴头；,17-,中轴承；,18-,连杆；,19-,曲柄；,20-,减速器；,21-,电动机；,22-,刹车装置；,23-,配电箱,10,4.抽油机驴头悬点载荷悬点游梁式抽油机抽油泵采油装置,（6）泵口吸入压力。,（静）,（7） 井口回压。,（静）,（,8,）液体和柱塞运动不一致或泵充不满等引起的冲击载荷。,（动）,悬点,游梁式抽油机,抽油泵采油装置图,1-,固定阀；,2-,柱塞；,3-,油管；,4-,抽油杆；,5-,套管；,6-,套管三通；,7-,法兰盘；,8-,油管三通；,9-,光杆密封盒；,10-,套管闸门；,11-,套压表；,12-,回压闸门；,13-,油压表；,14-,生产闸门；,15-,悬绳器；,16-,驴头；,17-,中轴承；,18-,连杆；,19-,曲柄；,20-,减速器；,21-,电动机；,22-,刹车装置；,23-,配电箱,11,（6）泵口吸入压力。（静）悬点游梁式抽油机抽油泵采油装,5.,抽油机驴头悬点载荷分析,(1),抽油杆柱的重力,a.,上冲程,或,其中：,下泵深度示意图,12,5.抽油机驴头悬点载荷分析或其中：下泵深度示意图12,b.,下冲程,或,下泵深度示意图,13,b.下冲程 或下泵深度示意图13,其中：,或,14,其中： 或14,（,2,）管内柱塞以上液柱重力,或,其中：,下泵深度示意图,15,（2）管内柱塞以上液柱重力 或其中： 下泵深度示意图15,6.,冲程损失计算,根据虎克定律进行计算。,引起杆柱和管柱变形的力为上、下冲程载荷之差,W,L,。,单级抽油杆柱与油管柱的变形：,或,16,6.冲程损失计算或16,多级抽油杆柱与油管柱的变形：,以二级为例：,17,多级抽油杆柱与油管柱的变形：17,7.,理论示功图的绘制,建立直角坐标系,以冲程长度为横坐标，以悬点载荷为纵坐标，建立直角坐标系。,计算光杆静载荷在纵坐标上的高度,静载荷作用下的理论示功图,D,B,S,C,A,D,B,P,0,W,L,W,r,S,P,S,P,S,18,7.理论示功图的绘制静载荷作用下的理论示功图 D,计算光杆冲程、冲程损失及柱塞冲程在横坐标上的长度,绘制理论示功图并标注,如图所示。,静载荷作用下的理论示功图,D,B,S,C,A,D,B,P,0,W,L,W,r,S,P,S,P,S,19,计算光杆冲程、冲程损失及柱塞冲程在横坐标上的长度,例题1：,某抽油机井下入深度,L=620m，,下,CYB56T,泵生产,，,抽油机的冲程,S=2.1m，,原油密度,o,=8,60kg/m,3,，,油井含水,f,w,=40%,，用,CYG19,单级抽油杆和,62mm,平式油管，实测图所用仪器第三支点，力比为,f,a3,=810N/mm,，减程比为,S,X,=1/45,，求作理论示功图。（取,g=9.8m/s,2,，,q,G,=,2.30kg/m,，,A,G,=,2.85cm,2,，,A,t,=,11.9cm,2,，,A,P,=,24.63cm,2,）,静载荷作用下的理论示功图,S,P,32.2,B,C,A,D,D,B,0,3.91,46.7,15.3,【,绘图练习,】,20,例题1：某抽油机井下入深度L=620m，下CYB56T,8.,理论示功图中点、线、面的意义,图,a,代表抽油杆柱完全是刚性的，从光杆到柱塞的传递运动中没有时间滞后。,图,a,静载荷作用下的理论示功图,A,B,P,D,C,0,S,21,8.理论示功图中点、线、面的意义图a 静载荷作用下的理,图,b,代表一个弹性系统（实际上抽油杆柱不是刚性的，从光杆到柱塞的传递运动中存在滞后现象）。,可概括为：,四个点，一个面，上下行程段外加,2,条负荷线。,静载荷作用下的理论示功图,D,B,S,C,A,D,B,P,0,W,L,W,r,S,P,S,P,S,22,图b,代表一个弹性系统（实际上抽油杆柱不是刚性的，从光,四个点：,A,点,B,点,C,点,D,点,静载荷作用下的理论示功图,D,B,S,C,A,D,B,P,0,W,L,W,r,S,P,S,P,S,1,S,上,2,3,4,S,下,5,7,6,游动阀,固定阀,23,四个点： 静载荷作用下的理论示功图 D BS,九条线：,AB,线,BB,线,BC,线,CD,线,DD,线,DA,线,ABC,线,CDA,线,BC,、,DA,线,一个面：,ABCD,面积,静载荷作用下的理论示功图,D,B,S,C,A,D,B,P,0,W,L,W,r,S,P,S,P,S,1,S,上,2,3,4,S,下,5,7,6,游动阀,固定阀,24,九条线：静载荷作用下的理论示功图 D BS C,图,c,惯性载荷作用下的理论示功图,A,D,B,C,A,D,B,C,P,0,S,图,c,，,惯性载荷作用下的理论示功图，是把惯性载荷,叠加,到静载荷上，忽略弹性变形对惯性载荷的影响，作用在悬点的惯性载荷的变化规律与悬点加速度的变化规律是一致的。受惯性载荷影响的理论示功图是一个,扭歪,了的平行四边形,ABCD,。,25,图c 惯性载荷作用下的理论示功图ADBC ADBC,二、水驱实测示功图分析,理论,示功图图形是很规则的,平行四边形,。而,实测,示功图，经常因同时有各种的因素起作用而使示功图形状变得,复杂,化，有些图形相似而影响因素不同。因此，要准确分析示功图，就必须全面地掌握油井动、静态资料，设备和仪器的状况。在分析过程中，既要根据示功图和油井的各种资料作全面分析，又要找出影响示功图的主要因素，有针对性地采取措施。,通常分析典型示功图。,在进行实测示功图分析时，常采用,对比相面法,即将实测示功图与理论示功图相比较，观察实测示功图各部分的缺失情况，用经验判断泵况的方法。,26,二、水驱实测示功图分析26,1.,泵工作正常时的示功图,分析：,措施：,B.,有惯性载荷影响的示功图,A .,没有惯性载荷影响的示功图,图,泵工作正常时的示功图,P,S,P,S,h,2,h,1,27,1.泵工作正常时的示功图分析：B.有惯性载荷影响的示功图A,2.,气体影响的示功图,分析：,措施：,图,a,气体影响示功图,图,b,严重气体影响示功图,P,A,B,C,D,S,B,D,28,2.气体影响的示功图分析：图a 气体影响示功图 图b,分析：,措施：,3.,油层供液不足的示功图,图,a,供液不足示功图,A,B,C,D,P,S,图,a,泵抽空示功图,D,S,P,S,P1,29,分析：3.油层供液不足的示功图图a 供液不足示功图,4.,排出部分漏失的示功图,分析：,措施：,图,c,排出部分严重漏失示功图,a.,排出部分漏失的理想示功图,b.,排出部分漏失的实测示功图,图,ab,排出部分漏失示功图,P,S,A,B,C,B,D,D,C,C,30,4.排出部分漏失的示功图 分析： 图c 排出部分严重漏失示,5.,吸入部分漏失的示功图,分析：,措施：,B,a.,吸入部分漏失的理想示功,b.,吸入部分漏失的实测示功图,图,ab,吸入部分漏失的示功图,P,S,A,C,D,B,A D,A,31,5.吸入部分漏失的示功图 分析：Ba.吸入部分漏失的理想示,分析：,措施：,图,双阀漏失的示功图,图,c,吸入部分严重漏失示功图,6.,双阀漏失时的示功图,32,分析：图 双阀漏失的示功图,分析：,措施：,7.,油井出砂的示功图,图,a,柱塞砂阻的示功图,图,b,砂子使双阀失灵的示功图,33,分析：7.油井出砂的示功图 图a 柱塞砂阻的示功图,分析：,措施：,图,c,固定阀被砂卡死在阀座上,图,d,固定阀被砂卡死在阀罩上,的示功图 且碰泵的示功图,34,分析： 图c 固定阀被砂卡死在阀座上 图d,分析：,措施：,8.,稠油井的示功图,图,a,油稠时的正常示功图,图,b,油稠充不满的示功图,35,分析：8.稠油井的示功图 图a 油稠时的正常示功图,分析：,措施：,9.,结蜡井的示功图,图,a,油管、抽油杆结蜡的示功图,图,b,泵阀结蜡的示功图,图,c,固定阀被蜡卡死示功图,E,36,分析：9.结蜡井的示功图 图a 油管、抽油杆结蜡的示功图,分析：,措施：,10.,油井见水的示功图,图,油井见水的示功图,37,分析：10.油井见水的示功图 图 油井见水的示功图,分析：,11.,抽油杆柱断脱的示功图,图,抽油杆柱断脱的示功图,h,h,断,或,措施：,38,分析：11.抽油杆柱断脱的示功图 图 抽油杆柱断脱的示,分析：,措施：,12.,柱塞脱出工作筒的示功图,图,a,柱塞部分脱出工作筒的示功图,图,b,柱塞全部脱出工作筒的示功图,S,S,光,39,分析：12.柱塞脱出工作筒的示功图 图a 柱塞部分脱出工作,分析：,措施：,13.,柱塞撞击固定阀的示功图,图,a,柱塞轻微撞击固定阀示功图,图,b,柱塞剧烈撞击固定阀示功图,S,S,光,40,分析：13.柱塞撞击固定阀的示功图 图a 柱塞轻微撞击固定,分析：,措施：,14.,柱塞未下入工作筒的示功图,图,柱塞未下入工作筒的示功图,41,分析：14.柱塞未下入工作筒的示功图 图 柱塞未下入工作筒,分析：,措施：,15.,柱塞未下入工作筒的示功图,图,柱塞在泵筒中被卡的示功图,42,分析：15.柱塞未下入工作筒的示功图 图 柱塞在泵筒中被卡,分析：,措施：,16.,油管漏失的示功图,图,a,油管不同漏失位置和,图,b,油管严重漏失时,泵的不同排量的示功图 连续测的示功图,1,2,1,3,2,43,分析：16.油管漏失的示功图 图a 油管不同漏失位置和,分析：,措施：,17.,连喷带抽井的示功图,图,a,连喷带抽的示功图,图,b,自喷能力很强的示功图,44,分析：17.连喷带抽井的示功图 图a 连喷带抽的示功图,分析：,措施：,18.,井口摩擦力大的示功图,图,井口摩擦力大的示功图,45,分析：18.井口摩擦力大的示功图 图 井口摩擦力大的示功图,分析：,措施：,19.,衬套错乱的示功图,图,a,衬套错乱示功图,图,b,衬套错乱造成漏失示功图,46,分析：19.衬套错乱的示功图 图a 衬套错乱示功图,分析：,措施：,20.,减速器振动时的示功图,图,减速器振动时的示功图,47,分析：20.减速器振动时的示功图 图 减速器振动时的示功图,21.,游动阀关闭迟缓的示功图,图,游动阀关闭迟缓的示功图,分析：,措施：,48,21.游动阀关闭迟缓的示功图 图 游动阀关闭迟缓的示功图分,22.,泵径和泵挂深度影响的示功图,分析：,措施：,图,泵径和泵挂深度影响的示功图,49,22.泵径和泵挂深度影响的示功图 分析：图 泵径和泵挂深度,分析：,措施：,23.,其他因素影响的示功图,图,其他因素影响的示功图,柱塞上死点时有碰击示的功图 杆式泵柱塞卡死在泵筒底部的示功图,杆式泵柱塞卡死在上死点时的示功图 杆式泵柱塞卡死在泵筒中部的示功图,C,50,分析：23.其他因素影响的示功图 图 其他因素影响的示功,三、聚驱实测示功图分析,在聚合物驱油过程中，采出液中因含有聚合物，液体粘度增大，聚驱示功图与水驱示功图相比主要区别在于：,摩擦载荷增大，使得最大载荷增大，最小载荷减小，示功图面积变大。,由于液体粘度增大，使得液体进泵阻力增大，泵阀开关滞后。,51,三、聚驱实测示功图分析51,图,聚驱正常的示功图,1.,聚驱正常的示功图,52,图 聚驱正常的示功图1.聚驱正常的示功图 52,2.,聚驱供液不足的示功图,图,聚驱供液不足示功图,图,聚驱供液不足撞击示功图,3.,聚驱供液不足撞击的示功图,53,2.聚驱供液不足的示功图 图 聚驱供液不足示功图,4.,聚驱抽油杆断脱的示功图,5.,聚驱气体影响的示功图,图,聚驱抽油杆断脱的示功图,图,聚驱气体影响的示功图,54,4.聚驱抽油杆断脱的示功图 5.聚驱气体影响的示功图 图,四、定向井实测示功图分析,特点：,示功图比较厚。,增载线和卸载线比较平缓。,在一定井斜内泵阀有滞后现象。,图,定向井实测示功图,1-,直井上下理论载荷线；,2-,定向井上下理论载荷线,A,D,B,C,2,1,55,四、定向井实测示功图分析图 定向井实测示功图ADBC2155,五、分析识别实测示功图,1.,在下列四个典型的抽油机井示功图中，,( ),是抽油机井正常示功图。,56,五、分析识别实测示功图 1. 在下列四个典型的抽油机井示,2.,在下列四个典型的抽油机井示功图中，,( ),是抽油泵固定阀漏失示功图。,57,2. 在下列四个典型的抽油机井示功图中，( )是抽油,3.,在下列四个典型的抽油机井示功图中，,( ),是柱塞未进入泵筒示功图。,58,3. 在下列四个典型的抽油机井示功图中，( )是柱塞,4.,在下列四个典型的抽油机井示功图中，,( ),是柱塞脱出泵筒示功图。,59,4. 在下列四个典型的抽油机井示功图中，( )是柱塞,5.,在下列四个典型的抽油机井示功图中，,( ),是抽油杆断脱示功图。,60,5. 在下列四个典型的抽油机井示功图中，( )是抽油,6.,在下列四个典型的抽油机井示功图中，,( ),是砂卡示功图。,61,6. 在下列四个典型的抽油机井示功图中，( )是砂卡,7.,在下列四个典型的抽油机井示功图中，,( ),是柱塞撞击固定阀示功图。,62,7. 在下列四个典型的抽油机井示功图中，( )是柱塞,8.,实测地面示功图和泵示功图,图,1,油管锚定时地面和泵的示功图 图,2,油管未锚定地面和泵的示功图,63,8.实测地面示功图和泵示功图图1 油管锚定时地面和泵的示功图,图,3,某井的地面和泵示功图 图,4,某井的地面和泵示功图,64,图3 某井的地面和泵示功图 图4 某井的,图,5,某井的地面和泵示功图,65,图5 某井的地面和泵示功图65,t,，,min,P,，,MPa,4,16,20,24,0.5,8,12,0,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,抽,停,图,1,憋压曲线和示功图,9.,憋压曲线和泵示功图,66,t，minP，MPa416 20240.5,图,2,憋压曲线和示功图,抽,停,2,8,10,t,，,min,12,0.5,4,0,0.7,0.9,1.1,1.3,1.5,P,，,MPa,6,67,图2 憋压曲线和示功图抽停2810t，min120.540,图,3,憋压曲线和示功图,抽,停,2,8,10,t,，,min,12,0.4,4,0,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,P,，,MPa,6,68,图3 憋压曲线和示功图抽停2810t，min120.440,图,4,憋压曲线和示功图,1,4,5,t,，,min,6,0.5,2,0,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,P,，,MPa,3,抽,气影响,69,图4 憋压曲线和示功图145t，min60.5201.01,总结：,讲述抽油机井理论示功图解释与实测示功图分析方法。,作业：,1.,抽油机井理论示功图解释方法？,2.,抽油机井实测示功图分析方法？,教案编写人：,车太杰,编写日期：,20,10.11.3,审核批准人：,吴燕生,批准日期：,2010.11.3,70,70,