抽油机井示功图量油及诊断.ppt

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1、抽油机井示功图量油及诊断,远程计量系统通用培训课件,远程计量技术核心理论,功图与工况,计算的产液量与核产液量,远程计量技术核心理论,一、抽油机的核心理论,示功图量油技术思路框图,远程计量技术核心理论,“功图法”油井计量技术是依据游梁机-深井泵工作状态与油井产液量变化关系，即把有杆泵抽油系统视为一个复杂的振动系统，该系统在一定的边界条件和一定的初始条件（如周期条件）下，对外部激励（地面功图）产生响应（泵功图）。然后对此泵功图进行分析，确定泵的有效冲程、泵漏失、充满程度、气体影响等，计算井下泵排量，进而折算地面有效排量。,远程计量技术核心理论,常见油井故障诊断识别： 泵功图的几何特征主要表 现在8

2、个点、2条线和3个面积上，如图所示。 其中，固定凡尔、游动凡 尔的开启、关闭点的是判 断的关键性指标。,远程计量技术核心理论,游梁机井现场配置安装图,远程计量系统通用培训课件,远程计量技术核心理论,功图与工况,计算的产液量与核产液量,功图与工况,一、理论示功图特征分析,1 没有弹性形变的理论示功图,如果抽油杆是刚体 (受力后没有弹性伸长和缩短的物体)，则示功图应该是长方形的，如下图所示。,该理论示功图的特征： ab / cd, bc / da. 在井深浅、小泵径，粗抽油杆及小冲数抽油条件下生产时，有可能出现类似的水平、长方形的示功图。,功图与工况,a是上冲程的始点，ab线为增载线,bc线为上冲

3、程过程，是载荷不变的位移过程，c点是上冲程的死点,cd线为卸载线，da线是下冲程过程，a点是下冲程死点,2 弹性抽油杆静载时示功图,实际上金属是有弹性会形变”的，因而增载过程ab和卸载过程cd都不是直上直下的，而是受力后伸长，卸载后缩短。这一变形过程是由于抽油杆伸长和油管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成的。下图是弹性抽油杆受静载时的基本示功图。,功图与工况,功图与工况,上图一类的图形是地面示功图，是一般浅井（油层供油充分、无其它影响，沉没压力较高时）中，常见的理想示功图。,该示功图为光杆只受杆柱和液柱重力，泵不受外界摩擦力影响，并且假定系统的充满程度为百分之百时的理论示功图。,功图与工况,3

4、（动、静载弹性形变）示功图,实际生产中抽油杆是要承受静载和动载的。由于抽油杆有惯性动载荷，柱塞在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过程中与管壁和杆柱有摩阻，抽油杆接箍与油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b点偏高，下冲程时c、d点偏低，P1和P2是动载荷影响的值。如下图所示。,功图与工况,由于动载荷的影响，示功图的上、下行程不是水平的，但只要bc/da,而且ab/cd，就是泵工作正常。否则就是泵出现了问题。,上图中所示的行程线与水平线之间的夹角越大，说明动载越大，另外冲数越快，动载也越大。,二、标准地面示功图及生产实例,功图与工况,1. 泵工作正常 此图为最理想的地面示功图(无气，多水，供液充足的正常

5、示功图)，充满系数100，特征为平行。 对这类油井需加强开采，以求最大产量，发挥出井筒的应有产能水平。,功图与工况,2. 供液不足 此图为油井供液不足时的地面示功图。 特征为上，下平行、左右平行，泵没有问题。 主要进行油层改造，改善供液条件、机抽参数。对于泵挂较深井可采取长冲程、小泵径、慢冲次；泵挂相对较浅的井，在井况及抽油设备允许情况下，加深泵挂深度，以求得最大泵效。,功图与工况,3. 油稠 此图的上、下行曲线呈凸状。 原因系油稠，由于上、下冲程的行程中间速度较快，阻力增大所致。 对于油稠的抽油井应采取降粘措施，这样有利于生产。,功图与工况,4. 油井出砂 此图是柱塞受油井出砂影响，容易卡泵

6、时的示功图。 特征为上、下曲线没有明显的“阻尼”状，而是呈“小牙齿”状的不规则，不重复的示功图。 对出砂油井，一方面应保持油井平稳生产，减少停井次数和时间，放套气也应平稳进行；另一方面采取油层防砂、加筛管、砂锚、对油井经常洗井等措施，延长了抽油设备的使用寿命。,功图与工况,5. 气体影响 此图为高气油比井特征。 气油比越高，圆弧的曲率半径越大，则表明油套管环空内有泡沫段存在，沉没压力偏小，充满不好。 对受气体影响较大的井或易发生气锁的井应尽可能加深泵挂，增大泵的沉没度，大泵径长冲程机抽，特别是防冲距要调到最小，尽量减小余隙体积；下高效气锚和防气泵，合理放套气，控制套压生产，使之保持在较低值。,

7、功图与工况,气锁现象：属于气体影响的特殊现象，由于气体大量进入泵筒，上冲程时气体膨胀，全部占满柱塞让出的容积，固定凡尔打不开。下冲程时，气体压缩，但压力仍低于游动凡尔上部压力，游动凡尔也打不开，柱塞运动只是对气体压缩和膨胀，泵不排油，这种现象称为“气锁”。 此图为气体影响严重时发生“气锁”而不出油或无沉没压力时的示功图。,功图与工况,6.阀尔漏失： 6.1 固定阀尔漏失 此图是为泵固定阀漏失的示功图。 特征:为示功图左下方呈圆形缺损(无气体影响时右下角也呈圆形)。 如果阀或阀座被严重刺坏时，不出油，下行曲线呈图中虚线形状。,功图与工况,6.2 游动阀尔漏失 此图为游动阀漏失的示功图。 特征为曲

8、线左上部分有圆形缺损，有时右上角也呈圆形缺损。 若是游动阀或阀座被严重刺坏，上部曲线则呈圆形(图中虚线)形状。,6.3 双阀尔漏失 此图属于泵的游动阀和固定阀都发生严重漏失时的示功图。 特征为上行曲线呈凸状，下行曲线呈凹状，油井不出油，需要检泵。,功图与工况,针对凡尔漏失的油井，一般的碰泵、洗井不能解决，只有检换泵；但定期清洁，对油井除蜡除脏、洗井，可以延缓检泵时间，延长泵的使用寿命。,功图与工况,7. 游动阀尔关闭迟缓 此图为游动阀关闭迟缓，明显减产的示功图。 原因是泵的游动阀与阀球罩之间的间隙太小。 特征为图形在上位置呈方形缺损。,功图与工况,8. 柱塞脱出工作筒 此图表明柱塞在上行过程中

9、脱出工作筒，需要下放光杆，对小防冲距。 此类油井在功图算产时误差较大，主要因为漏失量难以确定，计算结果比真实产液量偏高。,功图与工况,刮、碰现象 8.1 上碰泵 此图为上碰特征，使用杆 式泵时可见右上方长角。 此种情况防冲距过大，油 井内工作筒可能漏油、减 产，要求对小防冲距。,功图与工况,8.2 下碰泵 此图为防冲距太小，柱塞在下冲程近下死点处发生硬性碰泵的示功图。 对于这类井应该及时停抽，重对防冲距，避免长时间碰泵而撞掉泵筒发生落井事故。 上 下碰泵的油井计量结果也会存在误差。因为碰泵过程中会有漏失产生。,功图与工况,8.3 光杆打驴头 图形特征：功图在上死点位置处有一个向下耷拉的“小尾巴

10、”。 成因：在上冲程中，由于井口装置、井口、光杆不对中，或者光杆过长（碰到驴头），就容易在靠近上死点的位置处，光杆受到一个额外的侧向力，在功图上得到明显的反应，在上死点位置出现一个向下耷拉的“小尾巴”。 管理：做到管、杆、井口对中、同心，选用合适长度的光杆，避免光杆打驴头。,功图与工况,9. 油井结蜡 此图是受蜡影响、产量下降的示功图。 特征为上，下冲程的曲线呈不规则的“犬牙齿”状。 管理：对油井进行清蜡处理；对井下增加加热和清蜡设备。,功图与工况,抽油杆断脱 此图为抽油杆断或脱时示功图 若断脱发生在柱塞附近，或是柱塞脱扣、阀球球罩断落，图形位于杆重载荷线位置 若断脱发生在光杆附近，图形接近于

11、水平坐标线。 及时修井作业,杆断井岔83,杆断的井岔48-78,功图与工况,游动阀尔卡住常开、柱塞未进工作筒 此图为游动阀球卡死，张开着，或是修井作业时柱塞没有下入泵筒，均为不出油。 对于该类示功图的井，必须及时作业换泵。,功图与工况,12. 连抽带喷 此图为连抽带喷时的示功图。 特征为近于水平状，很少有振动波，图形两端有一段曲线近于平行(有增载和卸载特征，若断脱时图形呈尖角而无平行)，喷势较大的井，两端还有圆形面积。 管理：加强开采措施，采取长冲程，较大泵径，合理冲次机抽。,功图与工况,13. 柱塞遇卡（卡在工作筒） 此图为斜形向上的“黄瓜状示功图，属于柱塞卡死在泵筒内不动，上、下冲程只是拉

12、伸杆柱。 附：在实际现场中，功图一般是两条不同斜率直线相交状。 及时修井作业,功图与工况,14. 柱塞与泵筒间隙过大 此图是柱塞与缸套之间的间隙磨大后所测的示功图。 特征是在上冲程运动时曲线产生“斜下”现象。 功图算产结果偏大. 该井需要作业换泵。,功图与工况,15. 液击现象 图形特征：主要体现在卸载时间段，功图右下角呈锥状、漏斗状，并伴有逐渐减弱的波浪段。如右图所示。 原因：油井高含气，液体与柱塞发生撞击而致。,管理：一般情况下，液击现象不影响产液量，它只是油井含气的一个表征现象，需要合理控制油套气进行生产。,功图与工况,17. 图像失真 图形特征：功图上下载荷线相互叠加，载荷值异常，图形

13、形状也多种多样，主要有直线型、紧密波浪状、蝴蝶状等 。 管理：加强维护。,直线型,梳齿型,阶梯毛刺型,远程计量系统通用培训课件,远程计量技术核心理论,功图与工况,计算的产液量与核产液量,计算的产液量与核产液量,远程功图量油与传统量油方式相比，其最大的主要优势就是连续量油，按照一定的采集频率（目前主要是1次/小时）采集抽油机井的功图，并计算出相应的产液量，这样一天连续24个功图、24个产液量通过加权得到一个综合液量，即油井一天的产液量，更为接近油井的真实产液量。 但是，通过长时间的观察，由于种种原因造成有时计算的产液量与核产液量相差甚远，现分别介绍。,计算的产液量与核产液量,1、基础数据有误 主

14、要是在泵径、工作制度（冲程）、原油密度（计算质量时）、含水、杆柱组合等参数的输入错误。,2、核产不连续性 主要体现在供液不足、气体影响、产液量波动较大的油井。,波动较大井岔31-115,33.52t,14.27t,5.61t,波动较大井岔31-142,20.97t,34.20t,12.97t,3、油井的功图宽度比的设置 主要是针对新开的稠油井，当采集得到的油井宽度比超过系统默认值时，就会影响诊断和液量（误诊结果为:油井结蜡或沙埋,产液量为零）。一般只修改一次功图宽度比后，油井就能得到产液量。,4、功图第三点定点 影响泵功图第三点定点的主要有以下问题的油井：气体影响大并伴有液击现象的油井、油层砂

15、埋前期造成的软碰泵、硬性下碰泵，如下图所示。,计算的产液量与核产液量,计算的产液量与核产液量,计算的产液量与核产液量,5、油井存在严重的漏失 主要是柱塞脱出工作筒、油管漏失、柱塞与泵筒间隙过大这三种造成的漏失。,严重减产,严重漏失,核产液量只有11.8t,6、示功仪故障 由于传感器一直处于压缩、雨水等条件下，传感器的感应元件发生塑性形变、电阻率发生变化，致使载荷值发生飘逸；位移与载荷值不同步，故需要对传感器进行标定和调试。,7、计算范围的设置,注意设置的范围，当值超出范围时，就可能出现杆断脱、不计算液量等。,8、传感器的原因（采集信号差）,合理的功图,主要是由于传感器采集的数据点发生丢失，功图左下角呈直角，功图形状有直线段产生。,计算的产液量与核产液量,问题查找步骤与解决办法： 1、油井是否作业，基础数据是否及时修改。（核实和修改） 2、查看油井功图是否正常，油井是否已经发生漏失。 3、油井的功图是否连续发生大变化，油井是否属于波动大类型。（连续长时间核产或一天内多次核产） 4、查看油井功图的加载距离是否合理：符合油井泵挂深度、杆柱组合等。（不合理时需要标定传感器） 5、查看油井的载荷值、压力值等参数是否超过计算软件设定的范围值。（易误判为抽油杆断脱）,电话：03172756414 cyy_,谢谢,