第3章有杆泵采油3-2(2007.3)概要.ppt

②抽油井工作制度与含水的变化关系 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(降流压)，将引起油井含水量的上升； 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。 确定含水井工作制度时：①对油水层压力相同及水层压力高于油层压力的井，把产液量增大到设备允许的抽汲量是合理的。②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。 2.考虑惯性、振动载荷后的理论示功图 考虑惯性和振动后的理论示功图 S/2 四、深井泵工作状况分析 示功图：载荷随位移的变化关系曲线所构成的封闭曲线图。 地面示功图或光杆示功图：悬点载荷与位移关系的示功图。 (一)理论示功图及其分析 1.静载荷作用下的理论示功图 静载理论示功图 ABC为上冲程静载荷变化线。 CDA为下冲程静载荷变化线。 静载理论示功图 CD为卸载过程，游动阀和固定阀处于关闭状态；在D点卸载完毕，变形结束，柱塞与泵筒发生向下相对位移，游动阀被顶开、排出液体。DA为排出过程，固定阀处于关闭状态。 AB为加载过程，游动阀和固定阀处于关闭状态；在B点加载完毕，变形结束，柱塞与泵筒开始发生相对位移，固定阀打开而吸入液体。BC为吸入过程（BC=sP为泵的冲程），游动阀处于关闭状态。 2.考虑惯性、振动载荷后的理论示功图 考虑惯性和振动后的理论示功图 S/2 (二)典型示功图分析 典型示功图：某一因素的影响十分明显，其形状代表了该因素影响下的基本特征的示功图。 1.气体和充不满对示功图的影响 有气体影响的示功图 ①气体影响示功图 气锁 泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，则线DD’越长，示功图的“刀把”越明显。 有气体影响的示功图 下冲程：气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，使排出阀滞后打开(点D’)，卸载变慢(CD’)。 上冲程：由于在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气和压缩气，上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快降低，使固定阀打开滞后，游动阀关闭迟缓(点B’)，加载变慢。余隙越大，残存的气量越多，BB’线越长。 ②充不满影响的示功图 充不满现象：地层产液在上冲程末未充满泵筒的现象。 充不满的示功图 下冲程：悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞遇到液面时，则迅速卸载。 当柱塞碰到液面时，因振动载荷线会出现波浪。 上冲程：无影响 液击现象：泵充不满生产时，柱塞与泵内液面撞击引起抽油设备受力急剧变化的现象。 2.排出部分的漏失（游动阀） 上冲程前半冲程——泵内压力降低，在柱塞两端产生压差作用下，柱塞上面的液体漏到柱塞下部的工作筒内，漏失速度随柱塞下面压力的减小而增大。 由于漏失到柱塞下面的液体有向上的“顶托”作用，所以悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载缓慢。在柱塞上行速度大于漏失速度的瞬间，悬点载荷达到最大静载荷。 上冲程后半冲程——活塞上行速度逐渐减慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬间(C’)点，又出现了漏失液体的“顶托”作用，使悬点负荷提前卸载。到上死点时悬点载荷已降至C’’。 下冲程：无影响。 游动阀严重漏失时，固定阀始终关闭，泵的排量等于零，如AC。 3.吸入部分漏失（固定阀） 下冲程开始后，由于固定阀漏失使泵内压力不能及时提高，延缓了卸载过程，排出阀不能及时打开。 当柱塞速度大于漏失速度后，泵内压力大于液柱压力，将排出阀打开而卸去液柱载荷。 下冲程后半冲程柱塞速度减小，当小于漏失速度时，泵内压力降低使游动阀提前关闭(点A’)，悬点提前加载。到达下死点时，悬点载荷已增加到AA’’。 上冲程：无影响。 当吸入阀严重漏失时，排出阀一直不能打开，悬点不能卸载。 上冲程，首先将被压缩而弯曲的抽油杆柱拉直，到达卡死点后，抽油杆受拉而伸长。 下冲程，先是恢复弹性变形，到达卡死点后，抽油杆被压缩而发生弯曲。 活塞卡在泵筒中部 4.柱塞遇卡的示功图 5.带喷井的示功图 在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开状态，液柱载荷基本加不到悬点。示功图的位置和载荷变化的大小取决于喷势的强弱及抽汲液体的粘度。 喷势强、油稀带喷 喷势弱、油稠带喷 5.抽油杆断脱 抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油杆柱重量，只是由于摩擦力，才使上下载荷线不重合。图形的位置取决于断脱点的位置。 抽油杆柱的断脱位置可根据下式来估算： 抽油杆断脱 * 第四节 泵效计算 泵效：在抽油井生产过程中，实际产量与理论产量的比值。 影响泵效的因素 (3) 漏失影响 (1) 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩 (2) 气体和充不满的影响 (4) 体积系数的影响 一、柱塞冲程 柱塞冲程小于光杆冲程 抽油杆柱和油管柱的弹性伸缩 泵效小于1 交变载荷作用 液柱载荷交替地由油管转移到抽油杆柱和