抽油井工作图分析与应用.pptVIP

抽油井示功图的分析及应用;讲;第一部分:抽油井示功图综述 ;第一部分: 概 述;第一部分: 概 述;为了能正确分析和解释示功图，常要绘制出理论示功图进行对比分析，而且实测示功图的解释都是以理论示功图为基础，因此，对理论示功图特征分析就显得尤为重要。 1.没有弹性变形的理论示功（图1） 假定：抽油杆是刚体，动力从地面传到柱塞上没有时间滞后，既没有伸缩和振动，也无摩擦，假定每一个部件的工作效率都是100%所测得的示功图。 ;分析：图中a点是上冲程的始点。由于刚体没有弹性形变，则ab为即刻增载，泵柱塞的游动凡尔关闭，全部载荷由光杆承受。bc是上冲程过程，泵的游动凡尔关闭，固定凡尔打开是进油过程。;2.国内目前所用的理论示功图（图2） 该理论经示功图是在理想条件下绘制出来的：假定①油管无漏失、泵工作正常。②油层供液能力充足，泵能够完全充满。;3.动、静载荷+弹性形变示功图（图3） 　如图3所示， 实际生产中抽油杆是要承受静载荷和动载荷的。;由于动载荷的影响，示功图的上、下行程线不是水平的，但只需要bc平行于da，而且ab平行于cd，就可以认为泵工作正常。若二者不平行，说明泵有问题，α越大，说明动载荷越大。另外，冲数越快，动载荷也越大，在分析实测功图时应注意这种“倾斜”规律。 4.动、静载荷+弹性载荷+振动载荷的示功图（图4、图5） 抽油杆柱产生振动的原因是抽油机构的抽油杆的自振频率。因此在进行的油杆柱设计时，应尽量避免同步速度抽汲。理论研究和实践表明，当发生二级振动时，示功图的特征是：图形的面积偏集在上冲程开始处，而且在上死点处迥绕成“结”。这是抽油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。通常见到的是有弹性振动的示功图，只要上、下曲线的平均线平行，泵即正常。有时测得歪曲的示功图形，只要符合上述特点，则可用冲次太快引起振动予以解释。如图5所示。;5.泵的充满系数和排出系数的概念 从图6的对比中可以看出，实际产量与冲程损失是直接有关的。;6.计算充满系数的地面示功图（图7） 　图7中柱塞的有效行程可以在图中冲程曲线段上量出，而泵的充满部分可以在下冲程曲线中量得。确定泵的充满系数即AE/BC（小于1），泵的排出系数即AE/AC=充满部分/光杆冲程。;7.分析抽油机的平衡效果 尽管理论公式可进行抽油机的各种平衡计算，但因受井斜、抽汲液体粘度、泵径大小及间隙、井口压力及砂蜡等的影响，是难以达到较理想平衡的。不平衡性越大，上下行程的负荷差越大，致使抽油机变速轮齿受到很大的冲击载荷，从而加速磨损。;8.玻-钢杆系统正常示功图 如图9所示，AB：上行程初期，因液载作用，杆柱伸长油管缩短，当杆柱张力不足以克服液柱、杆柱等载荷作用，游动凡尔关闭，固定凡尔开启；;9.冲程损失影响排出系数的示功图 右图说明实测示功图在载荷发生变化时载荷变为动载荷加上附加载荷。;　对定向井而言，其杆柱的受力情况及示功图与直井有所不同：定向井有杆泵抽油系统与直井的主要差别有两点：一是井身是空间三维曲线，从而系统的振动是三个振动系统的空间三维振动，垂直于井深轴线的横向振动对轴向振动有一定的影响；二是抽油杆与油管之间、油管与套管之间存在接触力和相应的磨擦力，对系统的轴向振动也有一定的影响。 　1.在定向井抽汲过程中，沿抽油杆作用的表面力包括液柱、抽油杆柱的重力、油流阻力和振动而引起的惯性载荷，抽油杆与油管的正压力和滑动摩擦力。 　2.由于磨擦负荷和惯性负荷均比直井稍大，所以上行负荷较大、下行负荷较小，示功图较直井宽。;3.定向井的悬点载荷比直井明显降低，且随倾斜程度的增加，载荷下降的幅度增大，这是因为杆柱载荷和液柱载荷随井斜增加而减小； 4.与直井示功图相比，定向井示功图的摩擦影响增大，振动影响减小，这是因为定向井摩擦力较大； 5.从泵的功图上看，随着倾斜程度的增加，柱塞冲程有所增加，这是因为上冲程作用在活塞上的液柱载荷有所降低； 6.由于管杆摩擦力的作用，在相同的抽汲参数、泵况情况下，定向井的抽油杆振动一般比直井衰减快； 7.若定向井倾角较小（а≤20°）,且抽油杆上装有扶正器时,其功图与直井差别不大,可接直井方法诊断。;通过对全厂所测近1000余份定向井有效功图进行收集、整理、归类，并结全油井的生产资料、动液面、泵深、单井日产液量、泵效、含水等资料，对上述资料进行全面细致地分析，筛选出部分具有代表性的功图，对井下抽油泵的工况进行综合分析，及时、准确地发现抽油泵在抽汲过程中存在的问题，以指导生产。现将陇东油田的几种常见实测示功图进行介绍。 ;2.泵漏失的实测示功图 泵漏失是油井常见的故障之一。泵漏失包括固定凡尔漏失、游动凡尔漏失和双凡尔漏失三种情况。;②游动凡尔漏失的示功图 图13为实测游动凡尔