浅析抽油机示功图的原理分析及应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

浅析抽油机示功图的原理分析及应用

发表时间：2020/8/11 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李义峰史向明张东寅吴江王新泽

[导读] 摘要：抽油机的示功图能够有效的反应抽油机深井泵、抽油杆、抽油管的工作状况，及杆、管、泵之间的相互配合是否合理。

        大庆油田有限责任公司第八采油厂第四油矿技术队
        摘要：抽油机的示功图能够有效的反应抽油机深井泵、抽油杆、抽油管的工作状况，及杆、管、泵之间的相互配合是否合理。抽油机井示功图是用来对抽油机井井下深井泵故障诊断的重要方法之一。抽油机井示功图时检验抽油机井的工作状态，对抽油机井的生产动态进行分析的一种行之有效的手段。学习掌握抽油机井示功图的原理、分析能够准确的判断出抽油机井深井泵的工况，及时处理抽油机井出现的问题，达到降本增耗的效果。
        关键词：抽油机井；示功图；分析；原理
        1、抽油机示功图的作用
        1.1检验杆、管、泵的工作状况。
        1.2检验机采井的工作参数是否合理。
        1.3间接计算出机采井的产液量。
        2、抽油机井理论示功图测绘制原理
        2.1理论示功图绘制的条件
        2.1.1油井供液能力充足，泵能够完全充满。
        2.1.2油井没有连抽带喷现象
        2.1.3深井泵质量合格，工作正常。
        2.1.4不考虑活塞在上、下冲程中，抽油杆柱所受到的摩擦力、惯性力、震动载荷与冲击载荷等的影响，假设力在抽油杆柱中的传递是瞬间的，凡尔的起落也是瞬间的。
        2.1.5抽油设备在工作中，不受砂、蜡、水、气等因素的影响，认为进入泵内的液体不可压缩
        2.2理论示功图的绘制：
        机采井深井泵由泵桶、活塞、游动阀尔、固定阀尔等组成。当抽油机上行运动时：抽油机的驴头带动光杆、抽油杆、向上运动，此时由于游动阀尔闭合。驴头悬点要承受活塞截面以上液体及抽油杆柱的的重量抽油杆发生弹性伸长（图1中的A-B段的形成）；当驴头悬点的力量克服油管内液体重力、光杆、抽油杆柱的重力时，活塞开始向上移动泵桶内形成负压，固定阀尔在泵桶内外压差的作用下打开。井筒中的液体随活塞上行排出井筒。地层的油流进入泵桶。（图1中B-C段的形成）
        抽油机下行运动时：抽油机的驴头到达上死点后，抽油机驴头开始向下运动，同时带动光杆、抽油杆、向下运动，此时由于游动阀尔、固定阀尔闭合。驴头悬点只承受抽油杆柱在活塞截面以上液体中的重量抽油杆发生弹性伸缩短（图1中的C-D段的形成）；当驴头悬点的力量被油管内液体托举达到极限时，活塞开始向下移动泵桶内混合液开始压缩，固定阀尔在泵桶内压缩力的作用下关闭，游动阀尔打开。井筒中的液体随活塞下行排出泵筒。（图1中C-A段的形成）

        图一
        2.3抽油机理论示功图的组成
        2.3.1抽油机理论示功图时建立在直角坐标系中的平行四边形。直角坐标系的纵坐标代表抽油机驴头悬点符合；横坐标代表抽油机的驴头行程。这个平行四边形有144个点绘制而成。每个点在横纵坐标上对应的数值即为该点的驴头处的位置和符合。
        2.3.2S活表示活塞的位移行程（由于物体的弹性形变原因由于重力的作用抽油杆会被拉长发生形变致使光杆的位移行程大于深井泵的活塞行程）用纵坐标P表示单位N。
        2.3.3S光表示光杆的位移横坐标用S表示单位为M。
        2.3.4λ表示光杆与油管发生的弹性形变差值。
        2.3.5平行四边形ABCD所圈闭的面积为深井泵做功的大小。
        2.4实测抽油机示功图分析的注意事项;
        2.4.1实测平行四边形在直角坐标系中的位置要适中。偏高偏低都对我们分析抽油机井深井泵的工作状况有影响。
        2.4.2实测示功图四边形要封闭，不能够重复或图形重叠。
        3、理论示功图在实际生产中的应用
        3.1某井日产液量34吨、含水98.2%、油压0.28MPA、套压0.39MPA.、上电流为34A、下电流为32A，3月份实测示功图见下图2.采油工进行量油产量为2吨，取样为取出液体，井口有大量天然气出来。录取油压下降到0.20MPA、套压下降到0.30MPA、录取上电流为23A、下电流为38A进行示功图测试见图3.

        图二
        针对示功图分析，该示功图与理论示功图对比分析。示功图整体图形位置低于下理论负荷线；增载线a-b、卸载线c-d缩短，上负荷线b-c下负荷线c-a位置下移。增载线a-b、卸载线c-d缩短原因主要表现为负荷下降。分析其原因主要有以下几种原因：
        1、抽油杆断、脱；
        2、抽油管漏失或断脱；
        3、抽喷现象；

        图三
        针对分析原因对该井进行碰泵、憋压操作。进行碰泵操作时，反复进行多次碰泵，在井口没有碰泵声。进行憋压压力表指针不起。判断为抽油杆断脱。作业后上起抽油杆后发现第43根断。
        3.2某井日产液量28吨、含水92%、油压0.31MPA、套压0.38MPA.、上电流为32A、下电流为28A，7月份实测示功图正常.采油工进行量油产量为12吨，取样为取出液体，井口有大量天然气出来。录取油压下降到0.20MPA、套压下降到0.30MPA、录取上电流为37A、下电流为34A进行示功图测试见图四.
        针对示功图分析，该示功图与理论示功图对比分析。示功图整体图形位置适中，上负荷线高于上理论负荷线；下负荷线低于下理论负荷线；增载线a-b、卸载线c-d伸长，上负荷线b-c下负荷线c-a位置均在理论负荷线之外。增载线a-b、卸载线c-d伸长原因主要表现为负荷增加。分析其原因主要有以下几种原因：
        1、抽油杆负荷增加；
        2、抽油管结蜡；
        3、油井含水上升；
        4、深井泵衬套乱；
        5、盘根过紧；
        针对分析原因对该井进行碰泵、憋压操作操作。进行碰泵操作时，反复进行多次碰泵，光杆下放速度较慢，在井口有轻微碰泵声。进行憋压压力表指针在1Mpa。判断为油管内结蜡。热洗处理后该井恢复正常。
        4、认识
        4.1机采井示功图是判断深井泵工作状况的重要手段；
        4.2熟练掌握理论示功图的绘制原理是分析机采井示功图的基础；
        4.3理论结合现场实际资料能够准确的判断出深井泵的工作状况；

        图四
        参考文献
        [1]王岚.《浅谈示功图及示功图分析》.《河南杂志》,2014（11:43-44）.
        [2]何中锋.《典型示功图分析及应用》.《内蒙古石油石化》,2013.000（10）：82-83.