抽油机井示功图诊断及分析.pptx

抽油机井示功图诊疗与分析抽油机井示功图诊疗与分析l抽油机井示功图诊断及分析l第1页地面工图地面工图泵工图泵工图有杆泵抽油系统有杆泵抽油系统l抽油机井示功图诊断及分析l第2页功图与工况功图与工况一、理论示功图特征分析一、理论示功图特征分析1 没有弹性形变没有弹性形变理论示功图理论示功图 假如抽油杆是刚体假如抽油杆是刚体 (受力后没有弹性受力后没有弹性伸长和缩短物体伸长和缩短物体)，则示功图应该是长方，则示功图应该是长方形，以下列图所表示。形，以下列图所表示。l抽油机井示功图诊断及分析l第3页该理论示功图该理论示功图特特征征：ab/cd,ab/cd,bc/da.bc/da.在井深浅、小泵在井深浅、小泵径，粗抽油杆及径，粗抽油杆及小冲数抽油条件小冲数抽油条件下生产时，有可下生产时，有可能出现类似水平、能出现类似水平、长方形示功图。长方形示功图。功图与工况功图与工况a是是上冲上冲程始程始点，点，ab线线为增为增载线载线bc线为上冲程过程，是载荷不变位线为上冲程过程，是载荷不变位移过程，移过程，c点是上冲程死点点是上冲程死点cd线为卸载线，线为卸载线，da线是下冲程过程，线是下冲程过程，a点是下冲程死点点是下冲程死点l抽油机井示功图诊断及分析l第4页2 弹性抽油杆静载弹性抽油杆静载时示功图时示功图 实际上金属是有弹性会实际上金属是有弹性会形变形变”，因而增载过程，因而增载过程abab和卸载过程和卸载过程cdcd都不是直上直下，而是受力后伸长，都不是直上直下，而是受力后伸长，卸载后缩短。这一变形过程是因为抽油杆伸长和油卸载后缩短。这一变形过程是因为抽油杆伸长和油管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成。下列图是管缩短、抽油杆缩短和油管伸长所造成。下列图是弹性抽油杆受静载时基本示功图。弹性抽油杆受静载时基本示功图。功图与工况功图与工况l抽油机井示功图诊断及分析l第5页功图与工况功图与工况 上图一类图形是地面示功图，是普通浅井（油上图一类图形是地面示功图，是普通浅井（油层供油充分、无其它影响，淹没压力较高时）中，层供油充分、无其它影响，淹没压力较高时）中，常见理想示功图。常见理想示功图。该示功图为光杆该示功图为光杆只受只受杆柱和液柱杆柱和液柱重力，泵不受外重力，泵不受外界摩擦力影响界摩擦力影响，而且假定系统充而且假定系统充满程度为百分之满程度为百分之百时理论示功图。百时理论示功图。上死点上死点下死点下死点冲程损失冲程损失l抽油机井示功图诊断及分析l第6页功图与工况功图与工况3 （动、静载弹性形变）（动、静载弹性形变）示功图示功图 实际生产中抽油杆是要承受静载和动实际生产中抽油杆是要承受静载和动载。因为抽油杆有惯性动载荷，柱塞在载。因为抽油杆有惯性动载荷，柱塞在泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过程泵筒内运动时有摩擦力，液体举升过程中与管壁和杆柱有摩阻，抽油杆接箍与中与管壁和杆柱有摩阻，抽油杆接箍与油管内壁有摩擦，所以上冲程时油管内壁有摩擦，所以上冲程时a、b点点偏高，下冲程时偏高，下冲程时c、d点偏低，点偏低，P1和和P2是是动载荷影响值。以下列图所表示。动载荷影响值。以下列图所表示。l抽油机井示功图诊断及分析l第7页功图与工况功图与工况 因为动载荷影响，示功图上、下行程不是水平，但因为动载荷影响，示功图上、下行程不是水平，但只要只要bc/da,而且而且ab/cd，就是泵工作正常。不然就是泵出，就是泵工作正常。不然就是泵出现了问题。现了问题。上图中所表示行程线与水平线之间夹角上图中所表示行程线与水平线之间夹角越大，说明越大，说明动载越大，另外冲数越快，动载也越大。动载越大，另外冲数越快，动载也越大。l抽油机井示功图诊断及分析l第8页二、标准地面示功图及生产实例二、标准地面示功图及生产实例功图与工况功图与工况1.泵工作正常泵工作正常 此图为最理想地面示此图为最理想地面示功图功图(无气，多水，供液无气，多水，供液充分正常示功图充分正常示功图)，充满，充满系数系数100，特征特征为平行。为平行。对这类油井需对这类油井需加强开加强开采采，以求最大产量，发挥，以求最大产量，发挥出井筒应有产能水平。出井筒应有产能水平。l抽油机井示功图诊断及分析l第9页功图与工况功图与工况2.供液不足供液不足 此图为油井供液不足时地面此图为油井供液不足时地面示功图。示功图。因为供液不足泵筒充因为供液不足泵筒充不满，未能及时卸载，当活塞不满，未能及时卸载，当活塞下行碰到液面时开始卸载。下行碰到液面时开始卸载。特征特征为上，下平行、左右平行，为上，下平行、左右平行，泵没有问题。泵没有问题。主要进行主要进行油层改造油层改造，改进供改进供液条件液条件、机抽参数机抽参数。对于泵挂。对于泵挂较深井可采取长冲程、小泵径、较深井可采取长冲程、小泵径、慢冲次；泵挂相对较浅井，在慢冲次；泵挂相对较浅井，在井况及抽油设备允许情况下，井况及抽油设备允许情况下，加深泵挂深度，以求得最大泵加深泵挂深度，以求得最大泵效。效。l抽油机井示功图诊断及分析l第10页功图与工况功图与工况3.油稠油稠 此图上、下行曲线此图上、下行曲线呈凸状。呈凸状。原因原因系油稠，因为上、系油稠，因为上、下冲程行程中间速度较下冲程行程中间速度较快，阻力增大所致。快，阻力增大所致。特特征征：工图圆滑：工图圆滑 对于油稠抽油井应采对于油稠抽油井应采取取降粘办法降粘办法，这么有利于这么有利于生产。生产。六区六区14-65稠油工图稠油工图l抽油机井示功图诊断及分析l第11页功图与工况功图与工况 4.4.油井出砂油井出砂 此图是柱塞受油井出砂影此图是柱塞受油井出砂影响，轻易卡泵时示功图。响，轻易卡泵时示功图。特征特征为上、下曲线没有显著为上、下曲线没有显著“阻尼阻尼”状，而是呈状，而是呈“小牙齿小牙齿”状不规则，不重复示功图。状不规则，不重复示功图。对出砂油井，对出砂油井，首先首先应保持应保持油井平稳生产，油井平稳生产，降低停井次数降低停井次数和时间和时间，放套气也应平稳进行；，放套气也应平稳进行；另首先另首先采取采取油层防砂、加筛管、油层防砂、加筛管、砂锚、对油井经常洗井砂锚、对油井经常洗井等办法，等办法，延长了抽油设备使用寿命。延长了抽油设备使用寿命。l实际锯齿不显著实际锯齿不显著l抽油机井示功图诊断及分析l第12页功图与工况功图与工况5.气体影响气体影响 此图为高气油比井特征。此图为高气油比井特征。气油比越高，圆弧曲率半径越大，气油比越高，圆弧曲率半径越大，则表明油套管环空内有泡沫段存则表明油套管环空内有泡沫段存在，淹没压力偏小，充满不好。在，淹没压力偏小，充满不好。卸载时泵筒内气体受压缩，卸载卸载时泵筒内气体受压缩，卸载变缓，当气体压缩到一定程度，变缓，当气体压缩到一定程度，顶开游动凡尔时完成卸载。顶开游动凡尔时完成卸载。对受气体影响较大井或易发对受气体影响较大井或易发生气锁井应生气锁井应尽可能加深泵挂，增尽可能加深泵挂，增大泵淹没度大泵淹没度，大泵径长冲程机抽，大泵径长冲程机抽，尤其是防冲距要调到最小，尽可尤其是防冲距要调到最小，尽可能减小余隙体积；能减小余隙体积；下高效气锚和下高效气锚和防气泵，合理放套气防气泵，合理放套气，控制套压，控制套压生产，使之保持在较低值。生产，使之保持在较低值。l抽油机井示功图诊断及分析l第13页功图与工况功图与工况气锁现象：气锁现象：属于气体影响特属于气体影响特殊现象，因为气体大量进入泵殊现象，因为气体大量进入泵筒，上冲程时气体膨胀，全部筒，上冲程时气体膨胀，全部占满柱塞让出容积，固定凡尔占满柱塞让出容积，固定凡尔打不开。下冲程时，气体压缩，打不开。下冲程时，气体压缩，但压力仍低于游动凡尔上部压但压力仍低于游动凡尔上部压力，游动凡尔也打不开，柱塞力，游动凡尔也打不开，柱塞运动只是对气体压缩和膨胀，运动只是对气体压缩和膨胀，泵不排油，这种现象称为泵不排油，这种现象称为“气气锁锁”。处理？处理？此图为气体影响严重时发此图为气体影响严重时发生生“气锁气锁”而不出油或无淹没而不出油或无淹没压力时示功图。压力时示功图。l抽油机井示功图诊断及分析l第14页功图与工况功图与工况6.阀尔漏失：阀尔漏失：6.1 固定阀尔漏失固定阀尔漏失 此图是为泵固定阀漏失示功图。此图是为泵固定阀漏失示功图。下冲程开始后，固定凡尔漏失，泵内下冲程开始后，固定凡尔漏失，泵内压力不能及时升高，延缓了减载过程，压力不能及时升高，延缓了减载过程，同时游动凡尔不能及时打开，当泵内同时游动凡尔不能及时打开，当泵内液体顶开游动凡尔时减载过程结束；液体顶开游动凡尔时减载过程结束；下冲程后半冲程，因为漏失，泵内压下冲程后半冲程，因为漏失，泵内压力减小，游动凡尔提前关闭，力减小，游动凡尔提前关闭，增载提增载提前前。如图。如图特征特征:为示功图左下方呈圆形缺损为示功图左下方呈圆形缺损(无无气体影响时右下角也呈圆形气体影响时右下角也呈圆形)。假如阀或阀座被严重刺坏时，不出油，假如阀或阀座被严重刺坏时，不出油，下行曲线呈图中虚线形状。下行曲线呈图中虚线形状。游动凡尔提前游动凡尔提前关闭，增载提关闭，增载提前前卸载结束点之后卸载结束点之后l抽油机井示功图诊断及分析l第15页功图与工况功图与工况6.2 游动阀尔漏失游动阀尔漏失 此图为游动阀漏失示功此图为游动阀漏失示功图。上冲程开始后，游动凡图。上冲程开始后，游动凡尔上面液体漏失到下面，使尔上面液体漏失到下面，使活塞下面压力下降迟缓，悬活塞下面压力下降迟缓，悬点载荷不能及时上升到最大点载荷不能及时上升到最大值，值，加载变缓加载变缓。如图。如图特征特征为曲线左上部分有圆形为曲线左上部分有圆形缺损，有时右上角也呈圆形缺损，有时右上角也呈圆形缺损。缺损。若是游动阀或阀座被严重刺若是游动阀或阀座被严重刺坏，上部曲线则呈圆形坏，上部曲线则呈圆形(图图中虚线中虚线)形状。形状。l加载变缓加载变缓l抽油机井示功图诊断及分析l第16页6.3 双阀尔漏失双阀尔漏失 此图属于泵游动阀和固此图属于泵游动阀和固定阀都发生严重漏失时示定阀都发生严重漏失时示功图。功图。特征特征为上行曲线呈凸状，为上行曲线呈凸状，下行曲线呈凹状，油井不下行曲线呈凹状，油井不出油，需要检泵。出油，需要检泵。功图与工况功图与工况针对凡尔漏失油井针对凡尔漏失油井，普通普通碰泵、洗井不能处理，只碰泵、洗井不能处理，只有检换泵；但定时清洁，有检换泵；但定时清洁，对油井除蜡除脏、洗井，对油井除蜡除脏、洗井，能够延缓检泵时间，延长能够延缓检泵时间，延长泵使用寿命。泵使用寿命。l抽油机井示功图诊断及分析l第17页功图与工况功图与工况7.游动阀尔关闭迟游动阀尔关闭迟缓缓 此图为游动阀关闭此图为游动阀关闭迟缓，显著减产示功迟缓，显著减产示功图。图。原因原因是泵游动阀与阀是泵游动阀与阀球罩之间间隙太小。球罩之间间隙太小。特征特征为图形在上位置为图形在上位置呈方形缺损。呈方形缺损。l抽油机井示功图诊断及分析l第18页功图与工况功图与工况8.柱塞脱出工作筒柱塞脱出工作筒 此图表明柱塞在上此图表明柱塞在上行过程中脱出工作筒，行过程中脱出工作筒，驴头未到上死点突然卸驴头未到上死点突然卸载；需要载；需要下放光杆下放光杆，对对小防冲距小防冲距。这类油井在功图算这类油井在功图算产时误差较大，主要因产时误差较大，主要因为漏失量难以确定，计为漏失量难以确定，计算结果比真实产液量偏算结果比真实产液量偏高。高。突然突然卸载卸载l抽油机井示功图诊断及分析l第19页功图与工况功图与工况8、刮碰现象、刮碰现象 8.1下碰泵下碰泵 此图为防冲距太小，此图为防冲距太小，柱塞在下冲程近下死点处柱塞在下冲程近下死点处发生硬性碰泵示功图。发生硬性碰泵示功图。对于这类井应该及时对于这类井应该及时停抽，停抽，重对防冲距重对防冲距，防止，防止长时间碰泵而撞掉泵筒发长时间碰泵而撞掉泵筒发生落井事故。生落井事故。上上 下碰泵油井计量结果也下碰泵油井计量结果也会存在误差。因为碰泵过会存在误差。因为碰泵过程中会有漏失产生。程中会有漏失产生。l抽油机井示功图诊断及分析l第20页功图与工况功图与工况8.2 光杆打驴头光杆打驴头图形特征：功图在上死点位置处图形特征：功图在上死点位置处有一个有一个向下耷拉向下耷拉“小尾巴小尾巴”。成因：成因：在上冲程中，因为井口装在上冲程中，因为井口装置、井口、光杆不对中，或者光置、井口、光杆不对中，或者光杆过长（碰到驴头），就轻易在杆过长（碰到驴头），就轻易在靠近上死点位置处，光杆受到一靠近上死点位置处，光杆受到一个额外侧向力，在功图上得到显个额外侧向力，在功图上得到显著反应，在上死点位置出现一个著反应，在上死点位置出现一个向下耷拉向下耷拉“小尾巴小尾巴”。管理：管理：做到管、杆、井口对中、做到管、杆、井口对中、同心，选取适当长度光杆，防止同心，选取适当长度光杆，防止光杆打驴头。光杆打驴头。l抽油机井示功图诊断及分析l第21页功图与工况功图与工况9.油井结蜡油井结蜡此图是受蜡影响、此图是受蜡影响、产量下降示功图。产量下降示功图。特征特征为上，下冲程为上，下冲程曲线呈不规则曲线呈不规则“犬犬牙齿牙齿”状。即状。即工图工图肥大。肥大。管理：管理：对油井进行对油井进行清蜡处理；对井下清蜡处理；对井下增加加热和清蜡设增加加热和清蜡设备。备。l上图能够看出上图能够看出13-283热洗前工图显著肥大热洗前工图显著肥大l抽油机井示功图诊断及分析l第22页功图与工况功图与工况10.抽油杆断脱抽油杆断脱此图为抽油杆断或脱时示此图为抽油杆断或脱时示功图功图若断脱发生在若断脱发生在柱塞附近柱塞附近，或是柱塞脱扣或是柱塞脱扣、阀球球罩阀球球罩断落，图形位于杆重载断落，图形位于杆重载荷线位置（荷线位置（杆断位置越杆断位置越高图形越靠下高图形越靠下）若断脱发生在若断脱发生在光杆附近光杆附近，图形靠近于水平坐标线。图形靠近于水平坐标线。及时修井作业及时修井作业l2月初我区月初我区13-375量油不出，经过工图判断杆上部断脱量油不出，经过工图判断杆上部断脱l抽油机井示功图诊断及分析l第23页功图与工况功图与工况l13-406工图显示油管严重漏失工图显示油管严重漏失11.油管漏示工图油管漏示工图 此图为油管螺纹漏此图为油管螺纹漏失失(螺纹漏油或是油管螺纹漏油或是油管被严重腐蚀而漏油被严重腐蚀而漏油)时时示功图。示功图。特征，特征，不能不能到达最大载荷。到达最大载荷。油井严重减产或不油井严重减产或不出油，抽油机停抽时出油，抽油机停抽时间越长，图形上下平间越长，图形上下平行线距离变小行线距离变小(面积缩面积缩小，载荷降低小，载荷降低)。处理？处理？l抽油机井示功图诊断及分析l第24页功图与工况功图与工况12.连抽带喷连抽带喷 此图为连抽带喷时示此图为连抽带喷时示功图。功图。特征特征为近于水平状，极少为近于水平状，极少有振动波，图形两端有一有振动波，图形两端有一段曲线近于平行段曲线近于平行(有增载和有增载和卸载特征，若断脱时图形卸载特征，若断脱时图形呈尖角而无平行，实际工呈尖角而无平行，实际工图较难区分，普通结合其图较难区分，普通结合其它条件判断它条件判断)，喷势较大井，喷势较大井，两端还有圆形面积。两端还有圆形面积。管理：管理：加强开采办法，加强开采办法，采采取长冲程，较大泵径，合取长冲程，较大泵径，合理冲次机抽。理冲次机抽。l抽油机井示功图诊断及分析l第25页功图与工况功图与工况13.柱塞遇卡（卡在工作筒）柱塞遇卡（卡在工作筒）此图为斜形向上此图为斜形向上“黄瓜状黄瓜状示功图，属于柱塞卡死在示功图，属于柱塞卡死在泵筒内不动，上、下冲程泵筒内不动，上、下冲程只是拉伸杆柱。只是拉伸杆柱。附：附：在实际现场中，功图普通是在实际现场中，功图普通是两条不一样斜率直线相交状。两条不一样斜率直线相交状。及时修井作业及时修井作业l抽油机井示功图诊断及分析l第26页功图与工况功图与工况14.柱塞与泵筒间隙柱塞与泵筒间隙过大过大 此图是柱塞与缸套此图是柱塞与缸套之间间隙磨大后所之间间隙磨大后所测示功图。测示功图。特征特征是在上冲程运是在上冲程运动时曲线产生动时曲线产生“斜斜下下”现象。现象。功图算产结果偏大功图算产结果偏大.该井需要该井需要作业换泵作业换泵。l抽油机井示功图诊断及分析l第27页功图与工况功图与工况15.游动阀尔卡住常游动阀尔卡住常开、柱塞未进工开、柱塞未进工作筒作筒此图为游动阀球卡死，张此图为游动阀球卡死，张开着，或是修井作业时开着，或是修井作业时柱塞没有下入泵筒，相柱塞没有下入泵筒，相当于抽油杆上下往复运当于抽油杆上下往复运动，均为不出油。动，均为不出油。对于该类示功图井，对于该类示功图井，必须必须及时作业换泵。及时作业换泵。l抽油杆下部断脱抽油杆下部断脱l油管严重漏失油管严重漏失l游动凡尔卡住常开游动凡尔卡住常开l抽油机井示功图诊断及分析l第28页l抽油机井示功图诊断及分析l第29页