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有杆抽油系统工况分析 有杆抽油系统工况分析 油井生产分析的目的是了解油层生产能力、设备能力以及它们的工作状况，为进一步制定合理的技术措施提供依据，使设备能力与油层能力相适应，充分发挥油层潜力，并使设备在高效率下正常工作，以保证油井高产量、高泵效生产。为此，抽油井分析应包括如下内容： （1）了解油层生产能力及工作状况，分析是否已发挥了油层潜力，分析、判断油层不正常工作的原因。 （2）了解设备能力及工作状况，分析设备是否适应油层生产能力，了解设备潜力，分析、判断设备不正常的原因。 （3）分析检查措施效果。 总起来说，有杆抽油系统工况分析就是分析油层工作状况及设备工作状况，以及它们之间的相互协调性。 一、抽油井液面测试与分析 （一）静液面、动液面及采油指数 静液面是关井后环形空间中液面恢复到静止（与地层压力相平衡）时的液面，可以用从井口算起的深度Ls表示其位置，也可以用从油层中部算起的液面高度 Hs来表示其位置。与它相对应的井底压力就是油藏压力。动液面是油井生产时油套环形空间的液面。可以用从井口算起的深度Lf表示其位置，亦可用从油层中部算起的高度 Hf来表示其位置。与它相对应的井底压力就是流压pf。与静液面和动液面之差（即⑽H＝Hs－Hf）相对应的压力差即为生产压差。hs是沉没度，它表示泵沉没在动液面以下的深度，其木小应根据气油比的高低、原油进泵所需的压头大小来定。 与自喷井不同的是抽油井一般都是通过液面的变化，来反应井底压力的变化。因此，抽油井的流动方程多采用下式来表示： Q＝K （Hs－Hf）＝K （Lf－Ls） （1－95） 式中　Q———油井产量，t／d； Hs、Ls———静液面的高度及深度，m ；　 Hf、Lf———动液面的高度及深度，m ；　 K———采油指数，t／（d·m）。 在测量液面时，套管压力往往并不等于零，有时在1MPa 以上。这样，在不同套压下测得的液面并不直接反映井底压力的高低。为了消除套管压力的影响，便于对不同资料进行对比，我们在这里提出一个“折算液面”的概念，即把在一定套压下测得的液面折算成套管压力为零时的液面： （二）液面位置的测量 一般都是采用回声仪来测量抽油井的液面，利用声波在环形空间中的传播速度和测得的反射时间来计算其位置： L＝vt／2 （1－98） 式中　L———液面深度，m；　 v———声波传播速度，m／s；　 t———声波从井口到液面后再返回到井口所需要的时间，s。 声波速度可以用不同的方法来确定。 1．有音标井 为了确定音速，应预先在测量井内的油管上装一音标。音标位置应在液面以上。根据已知的音标深度和测得的音标反射所需时间t1就可确定声速v： 2．无音标井有些井预先没有下音标或无法下音标，因此就不能根据测液面的资料直接计算液面深度。在这种井内只要用计算的办法确定声波速度之后，就可以利用测得的液面反射时间由公式（1－98）计算出液面深度。根据波动理论和声学原理，声波在气体中的传播速度为： （三）含水井油水界面及工作制度与含水的关系 含水井正常抽油时，泵吸入口以上的油套管环形空间流体不会发生流动。因此，油水由于密度差而发生重力分异，使泵吸入口以上的环形空间的液柱中不含水，而在吸入口以下为油水混合物。故正常抽汲时油水界面稳定在泵的吸入口处。此时，流动压力可近似地表示为： 对于低气油比含水油井，可采用在泵下加深尾管的方法来降低流压，以提高产量。对于低含水、高气油比的油井（除带喷井外），加深尾管会降低泵的充满系数，因为进入尾管后从油中分出的气体将全部进入泵内。抽油井工作制度与含水的变化关系也随出水层的情形而有所不同。当油层和水层压力相同（或油水同层）时，油井含水不随工作制度而改变；当出油层压力高于出水层压力时，增大总采液量（降低流压），将引起油井含水量上升；当水层压力高于油层压力时，加大总采液量，将使油井含水量下降。因此，在确定含水井工作制度时，对油水层压力相同及水层压力高于油层压力的井，从经济观点来讲，把产液量增大到设备允许的抽汲量是合理的。同样，也可利用油井在不同工作制度下产液量与含水的变化情况来判断油水层的压力关系。例如，含水量随采液量的增加而下降时，则说明出水层压力高于出油层压力。在具体分析一口抽油井的含水随工作制度的变化情况时，除了考虑油水层压力的差别外，还要考虑油水层的采油（水）指数的不同所起的作用。 二、地面示功图分析 示功图是由载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。表示悬点载荷与位移关系的示功图称为地面示功图或光杆示功图。在实际工作中是以实测地面示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据。由于抽油井的情况较为复杂，在生产过程中，深井泵将受到制造质量、安装质量以及砂、蜡、水、气、稠