应用憋压曲线法结合功图分析判断油井泵况
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浅论憋压法在油井工况分析中的应用作者:李兴华张少华来源:《科学与财富》2019年第05期摘要:随着油田开发的不断深入,地层能量在逐渐消耗,目前大部分井都无自喷能力,抽油开采在生产中已占有相当重要的地位。
然而,深井泵在井下并不能长期的正常运转,总是会发生这样或那样的问题而影响油井的正常生产。
因此必须时刻注意深井泵的工作状况,只有这样,才能保证每一口井的正常生产。
在日常管理中,除了示功图外,还经常使用井口憋压法来判断井下的状况。
关键词:憋压曲线;油井工况;操作流程;分析判断憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线,根据抽油井在开机憋压、关机憋压和停机憋压三种状态下取得的关井油管压力与关井时间的关系曲线,对井下发生的各种情况进行定性诊断,以反映出泵的各种工作状况。
现场应用证明这种憋压曲线法使泵况诊断工作简单,可靠。
1 憋压曲线憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线[1],其受液面深度、泵径、冲程、冲次等因素影响,以上各要素不会影响憋压曲线的形状,只会影响油压达到标定值的时间。
1.1井口憋压法井口憋压法简单的讲就是关闭生产闸门,让抽油机正常运转,在井口强制性的憋压。
而根据井口憋压时,压力和时间的关系绘制出的曲线,就是憋压曲线[2]。
这种方法操作简单、方便、适用性强。
一般工人即可操作,技术要求低。
1.2具体操作方法1.2.1启抽憋压安装好井口压力表,检查盘根,如不合格应立即更换。
关闭生产闸门,启抽憋压,观察压力变化并做好记录。
1.2.2停抽憋压当压力升到一定数值时(通常为3.0MPa),将抽油机停止运转一段时间,观察压力变化,并做好记录。
1.2.3绘制曲线根据以上两个过程所记录的时间与压力数值,以横坐标表示时间,纵坐标表示压力绘图,即为憋压曲线。
2 理论憋压曲线理论憋压曲线是依据理想状态抽油机井所绘制的憋压曲线。
所谓理想状态抽油机井就是泵及油管不漏失,并且地层供液情况较好的状态。
由于纯液流的压缩系数很小,假设抽油机连续运转30min即可使压力从0MPa上升至3.0MPa,在抽油机停抽后压力不会下降,一直保持在3.0MPa。
油田抽油机井示功图判断油井泵况解析摘要在油田开发的实际工作中,实测示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据。
由于抽油泵井下工作情况较为复杂,在生产过程中,深井泵将受到制造质量,安装质量,以及砂、蜡、气、稠油和腐蚀等多种因素的影响。
所以,实测示功图的形状各不相同。
为了能正确分析和解释示功图,常常需要与理论示功图进行对比分析,而且实测示功图的解释应以理论示功图为基础。
主题词:载荷游动阀固定阀泵况1静载荷下理论示功图如图1所示,静载理论示功图绘制于以悬点位移为横坐标,悬点载荷为纵坐标的坐标系中。
在下死点A处的悬点静载荷为W1。
冲程开始后,液柱载荷W2逐渐加在活塞上,并引起抽油杆柱和油管柱的变形,液柱载荷全部回到活塞上之后,停止变形(Q=B`B)。
从B点以后悬点以不变的静载荷W1+W2上行至上死点C。
从上死点开始下行后,由于抽油杆柱和油管柱的弹性,液柱载荷W2逐渐地由活塞转移到油管上,故悬点逐渐卸载。
在D点卸载完毕,悬点以固定的静载荷W1继续下行至A点。
这样,在静载荷作用下的悬点理论示功图为平行四边形ABCD。
ABC为上冲程静载变化线。
AB为加载线,加载过程中,游动阀和固定阀同时处于关闭状态。
在B点,加载完毕,变形结束,B`B=Q,活塞与泵筒开始发生相对位移,固定阀也就开始打开而吸入液体。
BC为吸入过程,BC=S`,在此过程中游动阀仍然处于关闭状态。
CDA为下冲程静载变化线。
CD为卸载线,卸载过程中,游动阀和固定阀也同时处于关闭状态。
在D点,卸载完毕,变形结束,D`D=Q,活塞与泵筒开始发生相对位移,游动阀被顶开而开始排出液体。
DA为排出过程DA=S`,排出过程中固定阀仍然处于关闭状态。
2理论示功图的分析在绘制和解释理论示功图的基础上,我们把理论示功图分成四个部分进行分析,使我们进一步了解示功图的作用。
我们首先把理论示功图(图2)划分成四个部分即:A、B、C、DA表示固定凡尔,如这部分有缺失首先在固定凡尔上找原因。
抽油机常见故障的判断和排除抽油机常见故障的判断与排除(一)抽油井故障的判断1.利用示功图示功图是目前检查深井泵工作状态的有效方法。
根据对示功图的分析可判断砂、蜡、气等对深井泵的影响,能判断泵漏失、油管漏失、抽油杆的断脱、活塞与工作筒的配合状况,以及活塞被卡等故障。
应用示功图时还必须结合平时油井管理中积累的资料(如油井产量、动液面、砂面、含砂情况,抽油机运转中电流的变化及井下设备的工作期限等资料)进行综合分析。
2.试泵法这种方法是往油管中打入液体,根据泵压变化来判断抽油泵故障。
试泵方法有两种:一种方法是把活塞放在工作筒试泵,若泵压下降或没有压力,则说明泵的吸入部分和排出部分均漏失。
另一种方法是把活塞拔出工作筒,打液试泵,如果没有压力或压力升不起来,则说明泵的吸入部分漏失严重。
3.井口呼吸观察法这种方法是把井口回压闸门、连通闸门都关上,打开放空闸门,用手堵住放空闸门出口,也可以在放空处蒙薄纸片,这样凭手的感觉或纸片的活动情况,也就是观察抽油泵上、下"呼吸"情况来判断泵的故障。
一般可分为以下几种情况:(1)油井不出油且上行时出气,下行时吸气,说明固定阀严重漏失或进油部分堵塞。
(2)油井不出油,且上行时稍出气,随后又出现吸气现象,说明主要是游动阀漏失。
(3)上行程时出气大,下行程时出气小,这种现象说明抽油泵工作正常,只是油管液面低,油液还未抽到井口。
4.井口憋压法憋压法是通过抽憋和停憋两种情况来分析和判断抽油泵的工作状况、油管漏失等。
该方法是目前油田现场普遍采用的一种方法。
具体操作方法是:抽油机运行中关闭回压闸门和连通闸门,然后在井口观察油管压力变化情况(最高憋到2.5MPa) ,从压力上升情况可以分析判断井下故障,称为抽憋(应注意压力超过2.5MPa时必须立即打开回压闸门);当抽憋压力达到2.5MPa时停抽,再憋10~15min,观察压力的下降情况称为停憋,若压力不变或略有下降,说明没有漏失;若压力下降明显,说明有漏失,压力下降越快,说明漏失越严重。
应用憋压曲线法结合功图分析判断油井泵况摘要:随着油田开发的不断深入,地层能量在逐渐消耗,目前大部分井都无自喷能力,抽油开采在生产中已占有相当重要的地位。
然而,深井泵在井下并不能长期的正常运转,总是会发生这样或那样的问题而影响油井的正常生产。
因此必须时刻注意深井泵的工作状况,只有这样,才能保证每一口井的正常生产。
在日常管理中,除了示功图外,还经常使用井口憋压法来判断井下的状况。
关键词:油井;憋压曲线;泵况诊断;操作方法憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线,根据抽有机井在开机憋压、关机憋压和停机憋压三种状态下取得的关井油管压力与关井时间的关系曲线,对井下发生的各种情况进行定性诊断,以反映出泵的各种工作状况。
现场应用证明这种憋压曲线法使泵况诊断工作简单,可靠。
1 憋压曲线憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线[1],其受液面深度、泵径、冲程、冲次等因素影响,以上各要素不会影响憋压曲线的形状,只会影响油压达到标定值的时间。
1.1井口憋压法井口憋压法简单的讲就是关闭生产闸门,让抽油机正常运转,在井口强制性的憋压。
而根据井口憋压时,压力和时间的关系绘制出的曲线,就是憋压曲线[2]。
这种方法操作简单、方便、适用性强。
一般工人即可操作,技术要求低。
1.2具体操作方法1.2.1启抽憋压安装好井口压力表,检查盘根,如不合格应立即更换。
关闭生产闸门,启抽憋压,观察压力变化并做好记录。
1.2.2停抽憋压当压力升到一定数值时(通常为3.0MPa),将抽油机停止运转一段时间,观察压力变化,并做好记录。
1.2.3绘制曲线根据以上两个过程所记录的时间与压力数值,以横坐标表示时间,纵坐标表示压力绘图,即为憋压曲线。
2 理论憋压曲线理论憋压曲线是依据理想状态抽油机井所绘制的憋压曲线。
所谓理想状态抽油机井就是泵及油管不漏失,并且地层供液情况较好的状态。
由于纯液流的压缩系数很小,假设抽油机连续运转30min即可使压力从0MPa上升至3.0MPa,在抽油机停抽后压力不会下降,一直保持在3.0MPa。
抽油机井憋压判断及分析【摘要】:措施是根本,管理是保障。
憋压是抽油机机井日常管理重要措施之一,是保证油井正常生产的最基本操作,小措施制定偏差或操作不当,直接影响实施效果,使得油井不能正常生产,生产潜能难以得到有效发挥。
油井憋压就好比“中医大夫给人把脉”一样,要想做到手到病除,就必须严把操作关,认真操作,仔细观察,细心记录,认真分析,就能够制定出合理有效的措施。
为油井管理助一臂之力。
本文通过对油井憋压数据的变化情况,结合液面、功图,对油井出液情况及泵工作情况进行分析、判断,为油井稳产提供可靠的依据。
【关键词】:油井憋压油井管理资料分析措施一、前言井口憋压是油井上一种现场检验油井出油情况的方法,我们现场用的较多,是每天必须做的一项小措施,每天对油井至少憋压1-2次,主要判断油井的出液情况和泵是否工作正常,但是油井出液不好或不出液的原因是多方面的与诸多因素有关,因此憋压必须是有目的的,也必须按操作步骤严格执行,以免造成事故。
1、井口憋压:主要用来检验抽油泵各阀的工作状况,是通过在抽油机运转和停抽状况下,通过关回压阀门憋压的方式,各测一条压力与时间的关系曲线来判断泵的工作情况及油井的出液情况。
二、憋压的原理、目的1、憋压的目的:1)、验证油管、泵是否漏失、出液是否正常的一项重要手段。
2)、憋压后产生的瞬时卸压,可将油管中或管线中的软蜡带走,使之不易沉积在管壁上。
3、油井憋压的理论依据当深井泵的工作状况完好,阀不漏失时,每当一个冲程结束,泵将压进管腔内一定量液体,压力上升,液体压缩;同时,抽油杆将发生弹性伸长;柱塞与衬套间隙漏失速度随着柱塞上下压差的增大也将有所增加。
当压力达到一定程度后,管腔内由气的体积比较小,压力随时间变化关系,主要表现为液体压缩的增压关系与抽油杆弹性伸长的增容不得缓压及间隙漏失缓压关系的结果。
三、憋压操作及注意事项1、憋压操作步骤:1)、关压力表阀门,更换量程合适的压力表,打开压力表阀门,记录初始压力表读数。
应用憋压曲线法结合功图分析判断油井泵况
摘要:随着油田开发的不断深入,地层能量在逐渐消耗,目前大部分井都无自喷能力,抽油开采在生产中已占有相当重要的地位。
然而,深井泵在井下并不能长期的正常运转,总是会发生这样或那样的问题而影响油井的正常生产。
因此必须时刻注意深井泵的工作状况,只有这样,才能保证每一口井的正常生产。
在日常管理中,除了示功图外,还经常使用井口憋压法来判断井下的状况。
关键词:油井;憋压曲线;泵况诊断;操作方法
憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线,根据抽有机井在开机憋压、关机憋压和停机憋压三种状态下取得的关井油管压力与关井时间的关系曲线,对井下发生的各种情况进行定性诊断,以反映出泵的各种工作状况。
现场应用证明这种憋压曲线法使泵况诊断工作简单,可靠。
1 憋压曲线
憋压曲线是油管压力与憋压时间的关系曲线[1],其受液面深度、泵径、冲程、冲次等因素影响,以上各要素不会影响憋压曲线的形状,只会影响油压达到标定值的时间。
1.1井口憋压法
井口憋压法简单的讲就是关闭生产闸门,让抽油机正常运转,在井口强制性的憋压。
而根据井口憋压时,压力和时间的关系绘制出的曲线,就是憋压曲线[2]。
这种方法操作简单、方便、适用性强。
一般工人即可操作,技术要求低。
1.2具体操作方法
1.2.1启抽憋压
安装好井口压力表,检查盘根,如不合格应立即更换。
关闭生产闸门,启抽憋压,观察压力变化并做好记录。
1.2.2停抽憋压
当压力升到一定数值时(通常为3.0MPa),将抽油机停止运转一段时间,观察压力变化,并做好记录。
1.2.3绘制曲线
根据以上两个过程所记录的时间与压力数值,以横坐标表示时间,纵坐标表示压力绘图,即为憋压曲线。
2 理论憋压曲线
理论憋压曲线是依据理想状态抽油机井所绘制的憋压曲线。
所谓理想状态抽油机井就是泵及油管不漏失,并且地层供液情况较好的状态。
由于纯液流的压缩系数很小,假设抽油机连续运转30min即可使压力从0MPa上升至3.0MPa,在抽油机停抽后压力不会下降,一直保持在3.0MPa。
3 实际憋压曲线及分析
在实际生产中,由于回压等因素影响,有时油压表总有读数。
因此,在憋压过程中,压力值不是从0MPa开始。
3.1 正常曲线
启抽憋压时,压力一直是平稳上升,停抽时压力基本不变,说明深井泵及油管工作正常。
3.2抽油杆断脱或供液不足
憋压时,无论是启抽还是停抽,压力始终是初始油压值,说明抽油杆断脱或油井严重供液不足,深井泵没有沉没度。
此时,抽油杆断脱或供液不足,造成油井抽不出油,井口压力不随憋压时间的增长而变化,始终保持在初始压力值。
若正常生产井出现此情况,油井突然不出
时,应进行检泵或深抽作业。
若在检泵作业后出现此情况,可能为作业质量不合格,应进行返检。
3.3游动凡尔漏失
启抽憋压时,压力上升缓慢,停抽时压力基本不变,说明游动凡尔关闭不严。
由于游动凡尔关闭不严,在上冲程中,随着活塞压缩流体,油管中压力逐渐上升,但随着油管内压力的上升,游动凡尔的漏失量逐渐增大。
憋压曲线表现出压力在开始启抽时压力上升较快,接着上升逐渐变得缓慢。
但由于固定凡尔工作状态较好,所以当抽油机停抽后,固定凡尔仍能支撑住油管内液柱产生的压力,在憋压曲线中油井停抽后油压不变。
3.4固定凡尔漏失
启抽憋压时,上冲程压力上升,下冲程压力下降,但总趋势上升,停抽后压力不降,说明固定凡尔漏失。
由于游动凡尔关闭较好,活塞上冲程压力上升,下冲程过程中,由于固定凡尔失灵,压力下降。
如果固定凡尔未完全失灵,还是会有部分液体进入游动凡尔上部,导致油压总体趋势上升。
当游动凡尔上部液体压力与其下部压力相等时,不管是上冲程还是下冲程,油压均不变。
停抽后,由于游动凡尔关闭较好,压力保持不变。
3.5双凡尔漏失
启抽憋压时,上冲程压力上升,下冲程压力下降,压力总体趋势上升,当压力上升到一定后就不再上升。
此时漏失量与吸入量相等。
双凡尔漏失的最大特点就是关机停抽后压力下降,压力下降的速度随关机时间的延长而变慢。
上冲程过程中,游动凡尔漏失,压缩其上部液体,使压力上升;下冲程时,固定凡尔漏失,压力下降。
由于游动凡尔和固定凡尔都漏失,因此压力仍呈上升趋势。
停抽后,由于游动凡尔和固定凡尔都漏失,因此,压力逐渐下降,下降趋势逐渐变缓。
3.6气锁或固定凡尔失灵
启抽憋压时,上冲程压力上升,下冲程压力下降到初始的油压值。
说明固定凡尔失灵或气锁。
上冲程由于游动凡尔工作良好,压力上升;下冲程时,由于固定凡尔失灵或气锁均会导致没有液体进入游动凡尔上部,而游动凡尔上部体积膨胀,压力下降。
停抽后,抽油机停在上死点,游动凡尔有效,压力不变。
4 憋压曲线的应用
4.1分析井下工况
抽油机井产量突然下降,用憋压曲线可分析井下工况,为下步措施提供依据。
A井2015年7月8日深抽开井,下泵深度-1955.2m,9月2日不出,井口憋压无变化,分析为杆断脱或供液不足,经功图液面测试后确认为供液不足。
关井恢复5d后,液面为-1554.0m开井生产,憋压正常,说明深井泵工作正常。
生产10d后不出,经判断仍为供液不足,转为间开井生产。
B井自2015年8月产量开始呈现下滑趋势,直至不出,憋压时上冲程压力上升,下冲程压力下降,总体趋势上升,停抽后压力不变,结合功图分析为固定凡尔漏失。
经热洗后恢复正常生产。
C井于2015年8月初产量逐渐下降,有时不出,憋压曲线显示为双凡尔漏失,经检泵作业后恢复产量。
4.2检验作业质量
修井作业结束后,可以利用憋压曲线检查作业质量是否合格。
D井深抽作业开井后,生产1天后不出,憋压曲线显示为断脱,经返检发现抽油杆接箍脱。
5 结论
(1)井口憋压法操作简单、方便、快捷,在生产管理中配合示功图分析判断深井泵工作情况。
(2)在日常生产管理中,利用憋压曲线配合示功图,对部分不正常井采取碰泵、热洗等方法,使其恢复正常生产,而不必采取检泵措施。
(3)井口憋压法不仅应用于采油日常管理,也可作為油井作业交井时的验泵手段。
参考文献:
[1] 陈涛平,胡靖邦﹒石油工程[M]﹒北京:石油工业出版社,2000:445~446。
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