抽油井示功图的应用与分析资料.ppt

* 抽油井示功图的分析及应用 讲 解 内 容 第一部　　抽油井示功图综述 第二部分　理论示功图的特征分析 第三部分　定向井示功图与直井示功图的区别 第四部分　实测地面示功图图例分析 第五部分　需要注意的几点 第一部分:抽油井示功图综述 今天，我们主要从理论示功图的特征分析入手，简单介绍示功图的多功能性，即对实测示功图作必要的处理后，可进行一系列定性和定量分析，提供诸如分析平衡效果、判知振动影响等。油井示功图它不仅能在不停产的情况下取得大量有用的数据，简化了井下直接测试工作，而且能随时监控油井动态，使之在最佳工作方式下生产。 第一部分: 概 述 示功图概念：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。 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（图1） 第二部分　理论示功图的特征分析 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。图中C点是下冲程的始点，同样由于刚体没有弹性变形。则 第二部分　理论示功图的特征分析 cd 即刻卸载，抽油杆下行时所画出da线是载荷不变的下冲程位移过程，泵的固定凡尔关闭。 该理论示功图的特征：ab平行于cd ，bc平行于da，一般抽油机井在井深浅、小泵径、粗抽油杆及小冲数抽油条件下生产时，有可能出现类似的水平、长方形实测示功图。 2.国内目前所用的理论示功图（图2） 该理论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光杆只承 第二部分　理论示功图的特征分析 图2 弹性抽油杆静载时的示功图 受抽油杆柱与活塞以上液柱重量的静载荷，不考虑惯性力。④不考虑砂、蜡、稠油的影响。⑤不考虑油井连喷带抽。⑥认为进入泵内的流体是不可压缩的，凡尔是瞬时开闭的。在这种条件下绘制出的示功图是一个平行四边形。 3.动、静载荷+弹性形变示功图（图3） 第二部分　理论示功图的特征分析 图3 动、静载荷+弹性形变示功图 由于抽油杆有惯性力载荷，柱塞在泵筒内运动时有摩擦力，液柱举升过程中与管壁和杆柱产生摩阻，抽油杆节箍与油管内壁有摩擦，抽油杆上承受的载荷发生相应增减变化，所以上冲程时a、b点偏高，下冲程cd点偏低。 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，说明泵存在问题，α角越大，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带动抽油杆时产生的自振频率引起。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。 第二部分　理论示功图的特征分析 图4 抽油杆发生二级振动时的地面示功图 图5 动、静载荷+弹性形变+振动的示功图 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，泵即工作正常。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）。 第二部分　理论示功图的特征分析 图4 抽油杆发生二级振动时的地面示功图 图5 动、静载荷+弹性形变+振动的示功图 1.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。 2.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； 3.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； 4.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,可按直井方法诊断。 第三部分　定向井示功图与直井示功图的区别 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，并结合油井的生产资料、动液面、泵深