3.6抽油井工况诊断技术

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5.连抽带喷井的示功图 连抽带喷井的示功图——图3-42 连抽带喷井的示功图 此时泵效接近1或大于 此时泵效接近 或大于1。 或大于
特征： 图形呈水平狭窄条带环行 图形呈水平狭窄条带环行； 特征：1.图形呈水平狭窄条带环行； 2.油井出油。 油井出油。 油井出油
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6.抽油杆断脱的示功图 抽油杆断脱的示功图 特征： 图形呈水平狭窄条带环形 图形呈水平狭窄条带环形； 特征： 1.图形呈水平狭窄条带环形；
AC vt t = = AB vt1 t1
6
无音标的井：L＝Vt/2 声速（声波在环空中的传播速度）：
v = 16.95 × TZK / ρ g 0
参数含义见P156
7
求动液面/静液深度的公式及步骤 1.求动液面深度,由声波曲线求得: L f = L1 2.求静液面深度. m3 (1).若告之 K − d ⋅ m ， 则由
（1-3） ） （1-4） ）
Ps − ∆P − Pc L=H− + hs ρ0 × g
2.当PC=0,直接从(1 – 1 )和( 1 – 2 )消去P
Pf = ( H − L ) ρ lg g + hs ρ 0 g
（1-5） ）
Ps − ∆P ρ 0 L=H− + hs ρ lg × g ρ lg
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(2)计算光杆载荷在图上的高度 计算光杆载荷在图上的高度
Wr′ + Wl′ OB ′ = 力比
Wr′ OA′ = 力比
(3)计算冲程损失在图上的高度 计算冲程损失在图上的高度
B ′B = λ × 减程比
(4)计算光杆冲程在图上的高度 计算光杆冲程在图上的高度
AD ′ = S × 减程比
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2.考虑惯性载荷后的理论示功图
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因为含水油井中存在油水密度差，在流体上升过程 中，油流快，水流相对而言较慢，形成油的滑脱现象， 导致井底积水增多，使井底流压升高，产量降低。 下一定深度的尾管，提高了流体在进入泵前的流速， 减少了油的滑脱，使较多水随油一道进入泵筒，使井中 积水减少，流压降低，产量提高。（参见机械采油工艺： 苏联P96）
因为，在环空存在PC时，就相对于有一段液柱压力，
Pc = ρ 0 gh
则:
pc h= ρ0g
Pc = ρ gh
h－存在PC时，环空液面升高的一段高度。 （所以动液面高度升高了，而动液面深度减少了。 因此要减去这个液柱高度，才是PC=0的深度。） 即 P
L fc = L f －
ρ0 g
c
4
2、液面位置的测量 （1） 原理：
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图3-35B——弹簧系统(从光杆到活塞的传递运动中存在滞 后现象)。 1.横纵坐标的含义 . oa＝Pmin＝Wr’ ， ob’＝Pmax＝ Wr’ +Wl’ ， ab’＝ Wl’ ， b’c＝Ｓ， b’b＝λ， 2.点线面的含义 2.点线面的含义 Abc为上冲程，ab为加载线， Abc为上冲程，ab为加载线，a点为 为上冲程 为加载线 下死点， 下死点，游动凡尔和固定凡尔均关 闭； bc为活塞上冲程， bc为活塞上冲程，b点游动凡尔关 为活塞上冲程 闭，固定凡尔打开，活塞上行； 固定凡尔打开，活塞上行；
Q 50 ∴ Ls = L f − = 419.1 − = 274.4( m) −3 p 0 gK 860 ∗ 9.8 × 0.041 × 10
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3.抽油井井底压力的测量 抽油井井底压力的测量 测试方法： ① 在油管下部安装振弦压力计来测量井下压力; ② 从环形空间下入小型压力计来测井下压力。 4.抽油井的含水分析 1) 1)抽油井的油水界面——如图3-31 —— 3-31 含水抽油井正常抽吸时，油水界面稳定在泵入口处。 含水抽油井正常抽吸时，油水界面稳定在泵入口处。 当气油比较低时，可采用在泵下加尾管的方法来降低 流压，以增大生产压差，提高油井产液量。 为什么？
对低含水、高气油比的井，加深尾管会使大量气体进 入泵内后再分离，从而使泵效降低达不到增产目的。
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2)抽油井工作制度与含水变化的关系
(1) 当p油层=p水层 改变∆p, fw基本不变； (2)当p油层>p水层 增大∆p，fw将上升； (3)当p油层<p水层 增大∆p，fw将下降。 为什么？
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(2)当p油层>p水层 增大∆p，fw将上升； 因为增大总采液量，即是降低流压，增大相同生 产压差时，使产水量在产液量中的比率明显提高， 因此使含水率上升。 (3)当p油层<p水层 增大∆p，fw将下降。 正好相反。
特征：减载过程变缓，右上角呈“刀把形”；加载过程也 特征：减载过程变缓，右上角呈“刀把形” 变缓。 变缓。 AD ' 充满系数: β = AD
泵效为：
AD ' η= S
充不满所降低的泵效:
DD ' ηg ' = S
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4.油稠时的示功图 4.油稠时的示功图 (1)抽稠油正常时，油稠阻力大→P上 ，P下 。图3-40 (2)油稠充不满时，此时的示功图是充不满与油稠阻力大的 叠加， 如图3-41。
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7.固定凡尔严重漏失的示功图 图3-44，上下冲程，悬点始终不能卸载。
图3-44 固定凡尔严重漏失
还有一些典型的示功图见教材P162，工作中要注意 积累。
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抽油井计算机诊断技术（自学） 一、 抽油井计算机诊断技术（自学）
• 诊断技术的应用 1.判断泵的工作状况及计算泵排量 2.计算各级杆柱的应力和分析杆柱组合的合理性 3.计算和分析抽油机扭矩、平衡及功率 扭矩因数：
(三)典型示功图分析
1.泵正常工作时的示功图——图3-37
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2.泵充不满对示功图的影响 特征： 示功图上出现刀把现象， 充满程度越差，刀把 就越长。 卸载线较气体影响的卸载线陡而直。
充满系数:
AD 1 β = AD
AD1 η= S
泵效为：
充不满所降低的泵效:
D1 D η = S
'
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3.气体对示功图的影响 气体对示功图的影响—图3-39 气体对示功图的影响
利用声波在介质中传播速度和测 得反射的时间来计算其位置。
(2）液面深度的计算： t L=v 2 有音标的井： 则
L / Lb = AC / AB
6-3
AC 液面深度为： L = AB Lb
音标深度
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有音标的井：L1为音标深度；t1声波从音标反射的时 间,v为声速；
v= L1 t1 2
t L1 (t1 2) • t t S L=v = = L1 = L1 2 2 t1 S1
Q＝K(Hs-Hf)=K(Lf-Ls)
6-1
f S S
Q Q K= = L －L H －H
f
K ─采油指数，t/d·m； 采油指数的大小反映油层供油能力的好坏。
2
在测动液面和静液面时，往往套管压力是变化的。 这时，液面之差就不能代表生产压差。为了消除套压的 影响，便于对不同资料进行对比分析，就提出了“折算 液面”的概念。
ρ Lg = nw ⋅ ρ w + (1 − nw )× p0
= 0.3 ×103 + (1 − 0.3)× 800 = 860kg / m3
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（2） ）
AC 75 L f = Lb ⋅ = 190 × = 419.1( m) AB 34
∆p Ls = L f − ρ0 g
（3） ）
而
Q ∆p = K
2.油井不出油。 油井不出油。 油井不出油
抽油杆断脱位置：
L断＝
h断 h
L
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7.活塞遇卡的示功图 活塞遇卡的示功图 特征：上冲程中，在卡点前，悬点加载缓慢（斜率小）； 卡点后，加载较快（斜率大）； 下冲程正好相反，示功图上出现两个斜率段。
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8.漏失对示功图的影响 (1)排出部分漏失 特征：加载滞后，减载提前； 特征：加载滞后，减载提前； 左下角变尖，右上角变圆，图形向右移。 左下角变尖，右上角变圆，图形向右移。 泵效为：
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3）井底流压计算：
Pf = ( H − L) ρ lg g + hs ρ 0 g + Pc
（1-１） １
Ps − ∆P − Pc ρ 0 L=H− + hs ρ lg × g ρ lg
（1-2） ）
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• 1.当为纯油井时,
Pf = ( H − L ) ρ 0 g + hs ρ 0 g + Pc
B 'C ' η= S
严重时B'C'＝0，p< pmax， 固定凡尔不能打开，油井抽 不出油。
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(2)吸入部分漏失 特征：加载提前，减载滞后，加载线变缓； 特征：加载提前，减载滞后，加载线变缓； 左下角变圆，右上角变尖，图形向左移。 左下角变圆，右上角变尖，图形向左移。 (3)排出和吸入部分都漏失——如图3-48 排出和吸入部分都漏失时，即为两种状态下示功图的迭加。
Q Ls = L f − K
S S1
Q K= L f − Ls
Q－m3/d; － , 则由
K= Q Q = ∆P ρ lg ( L f − Ls ) g
(2).若告之
m3 K−
d ⋅ Pa
Q Ls = L f − ρ lg gK
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一、求动静液面问题 1、某抽油井，已知目前的采液指数为0.041×10-3m3/d.Pa，产 液量50m3/d，含水30%， 音标下至190m处，在生产时测液面，从回声仪记录曲线量得 AB=34mm,AC=75mm,试求静液面和动液面的深度。 3 其中： ρ 0 = 800 kg / m ρ w = 1000kg / m 3 , 解：（1）
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常用8~1.6m S=0.3~0.8m 选1/45; 选1/30; 选1/15;