油井实测示功图解释大全
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油井实测⽰功图解释⼤全六、解释抽油机井理论⽰功图A-驴头位于下死点 D点卸载终⽌点 C-驴头位于上死点AB-增载线 CD-卸载线B-吸⼊凡尔打开,游动凡尔关闭点增载终⽌点λ+λ-冲程损失(抽油杆伸长及油管缩短之和)D-固定凡尔关闭,游动凡尔打开点BC-活塞冲程上⾏程线也是最⼤负荷线AD- 下⾏程线也是最⼩负荷线 B1C-光杆冲程OA-抽油杆在液体中重量 AB1-活塞以上液柱重量ABCD-抽油泵所做的功七、实测⽰功图的解释(1)图1为其它因素影响不⼤,深井泵⼯作正常时测得的⽰功图。
这类图形共同特点是和理论⽰功图的差异不⼤,均为⼀近似的平⾏四边形。
(2)图2为供液不⾜的典型⽰功图。
理论根据:活塞下⾏时,由于泵内没有完全充满,游动凡尔打不开,当活塞下⾏撞击到液⾯游动凡尔才打开,光杆突然卸载。
该图的增载线和卸载线相互平⾏。
(3)图3为供液极差的典型⽰功图。
理论根据:活塞⾏⾄接近下死点时,才能接触到液⾯,使光杆卸载,但由于活塞刚接触到液⾯,上冲程⼜开始,液体来不及进⼊活塞以上,所以泵效极低。
(4)图4为⽓体影响的典型⽰功图。
理论根据:在活塞上⾏时,泵内压⼒降低,溶解⽓从⽯油中分离出来,由于⽓体膨胀,给活塞⼀个推动⼒,使增载过程变缓。
当活塞下⾏时,活塞压缩泵内⽓体,使泵内压⼒逐渐增⼤,直到被压缩的⽓体压⼒⼤于活塞以上液柱压⼒时,游动凡尔才能打开。
因此,光杆卸载较正常卸载缓慢。
卸载线成为⼀条弯曲的弧线。
(5)图5为“⽓锁”的典型⽰功图。
所谓“⽓锁”是指⼤量⽓体进⼊泵内后,引起游动凡尔、固定凡尔均失效,活塞只是上下往复压缩⽓体,泵不排液。
(6)图6为游动凡尔漏失的典型⽰功图。
当光杆开始上⾏时,由于游动凡尔漏失泵筒内压⼒升⾼,给活塞⼀个向上的顶托⼒,使光杆负荷不能迅速增加到最⼤理论值,使增载迟缓,增载线是⼀条斜率较⼩的曲线。
卸载线变陡,两上⾓变圆。
(7)图7为游动凡尔失灵,油井不出油的典型⽰功图。
图形呈窄条状,整个图形靠近下负荷线。
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。
抽油井示功图图谱1、考虑弹性的理论示功图2、冲程损失增载线越长,冲程损失越大,它与泵挂深度有关系。
3、考虑惯性和振动的理论示功图①实际上抽油杆是有弹性会“形变”的。
②ab 段为增载线(是受力后伸长);bc 段为上行过程。
③cd 段为卸载线(卸载后缩短);da 为下行过程④ab 和cd 都是倾斜着上下,与位移过程成线性的线段。
⑤理论示功图的特征:ab ∥cd 、bc ∥da3.2振动大后产生下倾现象。
冲数越快,动载也越大。
3.3地面平衡轻,下冲程平衡块向下运动,井下负荷轻,动载增大,下行程曲线阻尼特征较明显,振幅大;平衡重后与之相反。
3.4二级振动示功图图形抽油杆上、下运动时就会发生二级振动。
这种示功图图形在左下方和右上方(即在冲程:下死点和上死点处)经图形的右上方会有一个“结”出现。
这是抽油杆杆柱受力换向与杆柱弹性作用下造成的。
由于弹性振动传递快,而杆柱与油管和液体摩擦等因素造成滞后,影响曲线的形状而产生扭结。
冲次:4-6冲次:4-5 平衡轻示功图平衡轻示功图4、抽油机所承受最大载荷主要为抽油杆自重+液柱载荷+振动惯性载荷。
对同一口井杆柱自重与振动载荷是相同的,液体由于含气不同,井液密度不同,因此含气量越大,液柱载荷越小,相对最大悬点载荷越小,功图上下行程线相距越窄,功图面积越小。
反之越大。
功图a 相对密度为0.4 功图b 相对密度为0.6 功图c 相对密度为0.9 功图d 相对密度为1.1 4.15、抽喷理论功图由于抽喷井井液梯度小,上下行程距离短。
图形特征为近于水平状,很少有大的振动波,图形两端曲线近于平行(有增载和卸载特征),喷势较大的井,两端还有圆形面积,属于抽油过程中接近上,下死点时速度慢,喷势容易顶开游动阀球,相当于阀常开,也给下行柱塞以托力而减载。
6、有气体影响的理论示功图含气井由于抽油泵筒内存在大量气体,抽油杆下行时没有立刻卸载,而是首先压缩泵筒内气体,造成缓慢卸载特征,下行曲线为凸圆弧曲线特征。
六、解释抽油机井理论示功图
A-驴头位于下死点 D点卸载终止点 C-驴头位于上死点AB-增载线 CD-卸载线
B-吸入凡尔打开,游动凡尔关闭点增载终止点
λ+λ-冲程损失(抽油杆伸长及油管缩短之和)
D-固定凡尔关闭,游动凡尔打开点
BC-活塞冲程上行程线也是最大负荷线
AD- 下行程线也是最小负荷线 B1C-光杆冲程
OA-抽油杆在液体中重量 AB1-活塞以上液柱重量ABCD-抽油泵所做的功
七、实测示功图的解释
(1)
图1为其它因素影响不大,深井泵工作正常时测得的示功图。
这类图形共同特点是和理论示功图的差异不大,均为一近似的平行四边形。
(2)
图2为供液不足的典型示功图。
理论根据:活塞下行时,由于泵内没有完全充满,游动凡尔打不开,当活塞下行撞击到液面游动凡尔才打开,光杆突然卸载。
该图的增载线和卸载线相互平行。
(3)
图3为供液极差的典型示功图。
理论根据:活塞行至接近下死点时,才能接触到液面,使光杆卸载,但由于活塞刚接触到液面,上冲程又开始,液体来不及进入活塞以上,所以泵效极低。
(4)
图4为气体影响的典型示功图。
理论根据:在活塞上行时,泵内压力降低,溶解气从石油中分离出来,由于气体膨胀,给活塞一个推动力,使增载过程变缓。
当活塞下行时,活塞压缩泵内气体,使泵内压力逐渐增大,直到被压缩的气体压力大于活塞以上液柱压力时,游动凡尔才能打开。
因此,光杆卸载较正常卸载缓慢。
卸载线成为一条弯曲的弧线。
(5)
图5为“气锁”的典型示功图。
所谓“气锁”是指大量气体进入泵内后,引起游动凡尔、固定凡尔均失效,活塞只是上下往复压缩气体,泵不排液。
(6)
图6为游动凡尔漏失的典型示功图。
当光杆开始上行时,由于游动凡尔漏失泵筒内压力升高,给活塞一个向上的顶托力,使光杆负荷不能迅速增加到最大理论值,使增载迟缓,增载线是一条斜率较小的曲线。
卸载线变陡,两上角变圆。
(7)
图7为游动凡尔失灵,油井不出油的典型示功图。
图形呈窄条状,整个图形靠近下负荷线。
(8)
图8为固定凡尔漏失的典型示功图。
示功图的特点:反应在卸载时,右下角变圆,卸载线与理论负荷线夹角变小,漏失越严重夹角越小。
图形左下角变圆,漏失越严重,此角越圆滑。
(9)
图9为固定凡尔严重漏失,油井不出油的典型示功图。
图形呈窄条状,且接近理论上负荷线。
(10)
图10为双凡尔漏失的典型示功图。
由于光杆在加载和减载过程中两种漏失同时存在,使示功图的四角变圆,但此时油井仍出油。
(11)
图11为双凡尔失灵,油井不出油的典型示功图。
图形呈窄条状,最大负荷线低于最大理论负荷线。
(12)(13)
图12、13为泵断脱,油井不出油的典型示功图。
示功图图形成为近似水平条状。
断脱位置越深,越接近最小理论负荷线,断脱位置越浅,越接近基线。
图12是接近活塞处断脱,图13是在杆柱上部断脱的图形。
(14)
图14为连抽带喷的典型示功图。
从图形增载线、减载线不明显或根本看不出来,图形位置介于理论上下负荷线之间。
但自喷能力很强时,图形也可能低于最小理论负荷线。
现场有时也需用计量数据判定。
(15)
图15为油管漏失的典型示功图。
由于油管漏失不是深井泵本身所致,所以,图形变异不大,只是当漏失严重油井不出油时,示功图的最大负荷线低于最大理论负荷线。
但测试时仪器未完全吃上负荷,也会产生图形变瘦,示功图的最大负荷线低于最大理论负荷线。
若漏点在井口附近,图形与正常时所测图形极为相似,现场需用计量或憋压等数据判定。
如图形只是整体下移,则是示功仪负荷零点漂移所致。
C
(16)
图16为活塞部分脱出工作筒的典型示功图。
图形中的c点活塞已开始脱出工作筒,漏失量急剧增加,载荷也随之急剧下降一致降到最低理论负荷线。
(17)
图17为防冲距过小导致碰泵的典型示功图。
当活塞撞击固定凡尔罩时,光杆负荷急剧降低,但由于活塞又开始上行,在图形左下角形成不规则的且带环状的尾巴。
同时,因撞击引起抽油杆柱的强烈震动,双凡尔也剧烈跳动,封闭不严,造成漏失。
(18)
图18为出砂影响的典型示功图。
上冲程时,附加阻力使光杆负荷增加,下冲程是附加阻力使光杆负荷减少,致使光杆在很短时间内发生多次急剧的变化,图形多处呈现出不规则的锯齿状尖峰,但油井仍能出油。
(19)(20)
图19为杆箍与井口发生上碰的典型示功图。
图20为光杆蹩驴头的典型示功图。
(21)
图21为固定凡尔卡死在凡尔座上,油井不出油的典型示功图。
上冲程时,游动凡尔关闭,固定凡尔打不开,井中液体不能吸入工作筒。
下冲程时,由于泵筒内无液体游动凡尔打不开,光杆泵内卸载,整个图形下负荷线接近最大理论负荷线附近,而且比较窄。
八、指示曲线分析实例
2、指示曲线左移,斜率变大,吸水指数变小在相同
注水压力下吸水能力下降
3、指示曲线平行上移,斜率不变,吸水指数不变
在相同的注水量下,地层压力升高,要保持相同
的注水量必须提高注入压力。
Q
4、指示曲线平行下移,斜率不变,吸水指数不变,在相同的注水量下地层压力下降,一般情况下是采取了压裂酸化等增注措施。
产生原因:只有地层因素,压裂、酸化见效,使地层压力降低了
注水井常见故障判断及处理方法
注水井常见故障大部分都是井下工具,如封隔器失效,配水器故障、油管刺漏及地面仪表故障。
1、封隔器失效原因:封隔器胶筒变形或破裂使封隔器无法实现密封;配水器弹簧失灵,管柱末端球与球不密封,造成封隔器失效
2、第一级封隔器密封性的判断 正注时发现套压上升,严重时打开套管闸门放溢流,
如发现溢流量随注入量的变化而变化(管外串槽也有此种现象)
一级封隔器以下各级封隔器若有一级不密封,则油压下降,套压不变,油管注入量上升,,若判断是哪一级不密封,必须测层段指示曲线,封隔器失效后,一般表现为该封隔器上部层下部层段的日注水量下降,指示曲线偏向压力轴方向。
2、水嘴堵 曲线左移斜率变大吸水指数变小,在相同的注水压力下吸水能力下降。
水嘴堵堵后,全井水量下降或注不进水,发现水嘴堵后,采取洗井措施解除。
3、水嘴刺大
水嘴孔眼刺大不是突然形成的,而是天长日久逐渐被磨损造成的,在历次所测试的曲线上有一个逐渐向水量轴方向偏移变化的过程。
水嘴孔眼被刺大应立即捞出堵塞器更换水嘴。
4、水嘴掉
水嘴掉后全井注水量突然上升,层段指示曲线明显向水量轴方向偏移,处理方法是捞出堵塞器重新安装水嘴。
5、滤网堵
滤网堵后全井注水量及该层段注水量下降,它与水嘴堵有所不同,滤网堵时注水量是逐渐递减,指示曲线逐渐向左偏移。
滤网是防止水嘴被堵的,堵塞后应进行反洗井解除堵塞。
6、球与球座不密封
球与球座不密封,使注入水从油管末端进入油套环形空间,可造成封隔器不密封,水量上升,油压下降,指示曲线明显右移。
处理措施:修井
7、管外水泥串槽
管外水泥串槽,全井注水量将会逐渐上升,指示曲线与封隔器失效相似,层段指示曲线集中平行排列,两相邻层段指示曲线相重合。
8、管柱脱节或刺漏
管柱脱节或刺漏,全井注水量明显增大,层段注水量等于全井注水量。
措施:修井
九、绘制注水井管柱图
1.准备工作
⑴直尺,橡皮,铅笔,绘图纸等
⑵(给定)井下工具名称,型号规范,下入深度等
⑶射开层段,注水层段等数据
2.操作步骤
⑴首先核对给定的管柱设计数据及注水层段数据是否相符,确认管柱是悬挂的还是整体的(直接坐到人工井底的)确认无误后准确正式画图。
⑵画基线,填图头名称:在给定纸幅的正上方适当位置画一横基线,并把“××注水井管柱示意图”填写在基线上。
⑶画油管、套管线:在横基线略偏左侧画一垂直点划线,为管柱中心线,并在中心垂直线两侧对称画4条垂直实线,两内侧垂直线为油管,两外侧为套管,如图是悬挂注水管柱,套管要略长于油管线,在最下端连一横线,即为人工井底。
⑷画注水层段(油层位置):在套管线左侧标画出给定的注水层段(几段、顺序等),位置在整个管柱高度的下1/3~2/3处,这是很关键的一步,它直接影响整幅图布局是否合理等。
⑸画配水器:在油管线内对画定注水层段对应位置画配水器,一定要画在本注水层段内。
⑹画封隔器:在套管线内(等宽度)对准注水层段间夹(隔)层位置画出封隔器。
⑺画工作筒、中球(底球、筛管)、丝堵:有工作筒的要在最上一级封隔器顶部画出,丝堵要画在油管最末端,中球(筛管)要画在最下一级配水器与丝堵之间靠近丝堵位置。
⑻画间断线:在工作筒上横基线中间位置处,用橡皮把油管、套管4条垂线横向擦去约0.5cm左右,并在这一位置画出两条平行波浪线,即为管柱间断先线。
采油高级工晋级试题
⑼标注工具:层段、配水器等横线,管柱图右侧的对应标注线后依次写出名称、型号(规范)、深度。
⑽检查画好的管柱图,确认无误后在图的右上方填写绘图人的姓名、年月日;交图。
3.注意事项
⑴图线清晰,比例对称,字迹工整,数据准确。
⑵各下井工具及附件准确、齐全,标注清楚。
⑶未停注层数,保护封隔器一定要清楚。
⑷单位准确。
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