油井工况分析

1、1有杆抽油系统工况分析有杆抽油系统工况分析2一、油井工况分析的意义和根本目标一、油井工况分析的意义和根本目标 油井工况分析是一项综合分析、判断油井生产油井工况分析是一项综合分析、判断油井生产状况好坏的工作方法和手段，在取全取准油水井各状况好坏的工作方法和手段，在取全取准油水井各类生产（包括地质、工程）资料基础上，为了保证类生产（包括地质、工程）资料基础上，为了保证油井在良好工况条件下正常、高效生产，必须随时油井在良好工况条件下正常、高效生产，必须随时或定期开展油井工况分析工作。或定期开展油井工况分析工作。3 1 1、确保、确保正常生产井正常生产井能够持续高效生产；能够持续高效生产； 2 2、及

2、时发现、及时发现异常井异常井并制定相应的治理措施加以治理，使并制定相应的治理措施加以治理，使之转为正常、高效生产。之转为正常、高效生产。 3 3、对、对潜力井潜力井及时制定科学合理的调整和挖潜措施，充分及时制定科学合理的调整和挖潜措施，充分发挥每口油井的生产能力。发挥每口油井的生产能力。通过油井工况分析要达到以下三个工作目标：通过油井工况分析要达到以下三个工作目标：4二、油井工况分析的基本步骤与要求二、油井工况分析的基本步骤与要求 （一）准备：收集资料与整理，先易后难理思绪。（一）准备：收集资料与整理，先易后难理思绪。 （二）开展分析：（二）开展分析： 1 1、生产数据对比与核实；、生产数据对

3、比与核实； 2 2、现场判断与分析；、现场判断与分析； 3 3、寻找矛盾，分析原因；、寻找矛盾，分析原因； 4 4、提出措施加以实施；、提出措施加以实施； 5 5、效果跟踪与评价。、效果跟踪与评价。5 （三）分析的技术要求：（三）分析的技术要求： 1 1、资料资料真实、准确、齐全；真实、准确、齐全； 2 2、现场现场判断及时、全面；判断及时、全面； 3 3、寻找问题寻找问题要有准确性，要有准确性，分析问题分析问题要有要有可靠性；可靠性； 4 4、效果效果跟踪与评价要及时、准确。跟踪与评价要及时、准确。6三、抽油机井工况分析常用生产数据三、抽油机井工况分析常用生产数据和资料和资料1 1、日常生产

4、数据资料：日常生产数据资料：日产液量、日产油量、含水、气日产液量、日产油量、含水、气油比、套压、回压、井口温度等；油比、套压、回压、井口温度等；2 2、产出液物性资料：产出液物性资料：含砂量、含蜡量、凝固点、矿化度；含砂量、含蜡量、凝固点、矿化度；3 3、管柱等资料：管柱等资料：管柱图、工作制度、泵效、泵挂深度、管柱图、工作制度、泵效、泵挂深度、动液面、沉没度（流压）、静液面（静压）；动液面、沉没度（流压）、静液面（静压）；4 4、日常管理资料：日常管理资料：上下行电流、示功图、热洗周期、作上下行电流、示功图、热洗周期、作业监督描述资料；业监督描述资料； 5 5、井组相关资料：井组相关资料：对

5、应的注水井配注量、实际注水量、对应的注水井配注量、实际注水量、调配动态变化等数据资料。调配动态变化等数据资料。7 在理想的状况下，只考虑悬点所承受的静载荷及由于静在理想的状况下，只考虑悬点所承受的静载荷及由于静载荷引起抽油机杆柱及油管柱弹性变形，而不考虑其它因素载荷引起抽油机杆柱及油管柱弹性变形，而不考虑其它因素影响，所绘制的悬点负荷与位移之间的关系曲线，称为理论影响，所绘制的悬点负荷与位移之间的关系曲线，称为理论示功图。示功图。（一）理论示功图的绘制（一）理论示功图的绘制理想状态：理想状态： 1、深井泵质量合格、工作可靠、深井泵质量合格、工作可靠 2、抽油杆除静载荷外，不受其他各种载荷的影响

6、，阀起落是、抽油杆除静载荷外，不受其他各种载荷的影响，阀起落是瞬时的；瞬时的； 3、抽油设备在生产过程中不受砂、蜡、气、水等影响；、抽油设备在生产过程中不受砂、蜡、气、水等影响； 4、抽油井无连抽带喷现象、抽油井无连抽带喷现象 5、油层供液能力充足，泵能够完全充满。、油层供液能力充足，泵能够完全充满。8补充概念：补充概念：减程比：减程比：光杆冲程在图上的长度与实际光杆冲程在图上的长度与实际冲程长度之比。冲程长度之比。力比：力比：实际悬点载荷与其在图上的长度实际悬点载荷与其在图上的长度之比。单位之比。单位 实图SSa L实Pb mmkN91 1、理论示功图的解释、理论示功图的解释A A点点驴头下

7、死点驴头下死点C C点点驴头上死点驴头上死点B B点点加载完毕，游动阀关闭，固定阀打开，活塞开始上行程。加载完毕，游动阀关闭，固定阀打开，活塞开始上行程。D D点点卸载完毕，固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程。卸载完毕，固定阀关闭，游动阀打开，活塞开始下行程。（一）理论示功图分析SPSPB ADDWrBCo oWlS S10 ABAB线线增载线，表示悬点上行时，活塞与泵筒无相对运动；增载线，表示悬点上行时，活塞与泵筒无相对运动；1、理论示功图的解释、理论示功图的解释 BCBC线线活塞上行程线，也是最大载荷线；活塞上行程线，也是最大载荷线； CDCD线线卸载线，表示悬点下行时，活塞与泵筒无相

8、对运动；卸载线，表示悬点下行时，活塞与泵筒无相对运动； DADA线线活塞下行程线，也是最小载荷线；活塞下行程线，也是最小载荷线；SPSPB ADDWrBCo oWl111、理论示功图的解释、理论示功图的解释 ABCABC线线驴头上冲程线驴头上冲程线； CDACDA线线驴头下冲程线；驴头下冲程线； S S光杆冲程；光杆冲程； S Sp p 活塞冲程；活塞冲程； 冲程损失。冲程损失。SPSPB ADDWrBCo oWlS S12 （1 1）建立直角坐标系，横坐标表示冲程，纵坐标表）建立直角坐标系，横坐标表示冲程，纵坐标表示光杆负荷。示光杆负荷。(冲程)SP0(负荷)2 2、理论示功图的绘制、理论示

9、功图的绘制13（2 2）根据油井的抽汲参数，利用下式求出）根据油井的抽汲参数，利用下式求出WWr r 、 WWl l 。 WWr r q qr rL L WWl l q ql l L L WWr r抽油杆柱在井内液体中的重量，抽油杆柱在井内液体中的重量，NN； q qr r每米抽油杆在液体中的重量，每米抽油杆在液体中的重量，N/mN/m； WWl l活塞以上液柱重量，活塞以上液柱重量，NN； q ql l 活塞以上每米液柱重量，活塞以上每米液柱重量，N/mN/m； L L抽油杆长度，抽油杆长度，mm。 根据实测时支点的力比，根据实测时支点的力比， Wr 、 Wl分别除以力比计算出分别除以力比计

10、算出Wr杆杆和和Wl在图上的位置。再以在图上的位置。再以Wr 、 Wl为高，作横坐标的为高，作横坐标的平行线。根据减程比计算出光杆冲程在横坐标上的长度平行线。根据减程比计算出光杆冲程在横坐标上的长度S S光光，S S光光减程比减程比光杆实际冲程，使光杆实际冲程，使BC=AD=SBC=AD=S光光。2 2、理论示功图的绘制、理论示功图的绘制14PS0CS光光DWrWlAB2 2、理论示功图的绘制、理论示功图的绘制152 2、理论示功图的绘制、理论示功图的绘制 （3 3）根据下式求出）根据下式求出。 弹性变形引起的冲程损失，米；弹性变形引起的冲程损失，米； r r 抽油杆伸缩长度，米；抽油杆伸缩长

11、度，米； t t 油管柱伸缩长度，米；油管柱伸缩长度，米； E E 弹性系数，弹性系数，2.12.110101111牛顿牛顿/ /米米2 2； f fr r 抽油杆截面积，平方米；抽油杆截面积，平方米； f ft t 油管金属截面积，平方米。油管金属截面积，平方米。 将将乘以减程比计算出其在示功图上的长度。在乘以减程比计算出其在示功图上的长度。在图中截取图中截取BBBBDDDD,连结连结ABAB和和CDCD，则平行四边形，则平行四边形ABCDABCD即为绘制的理论示功图。即为绘制的理论示功图。)11(trltrffELw 16B BCBDS活活S活活PS0CS光光ADWlWr17例题：例题：

12、某井采用某井采用62mm62mm的油管（的油管（f f管管为为11.66cm11.66cm2 2）,19mm,19mm的抽油杆的抽油杆(f (f杆杆为为2.85cm2.85cm2 2），泵），泵径为径为38mm38mm，下泵深度为，下泵深度为800m800m，冲程，冲程1.5m1.5m，原油密，原油密度为度为860kg/m860kg/m3 3，力比为，力比为810N/mm810N/mm，减程比为，减程比为1:301:30，绘制出该井的理论示功图。绘制出该井的理论示功图。18(冲程)SP0(负荷) 第一步：第一步：建立直角坐标系，横坐标表示冲程，纵建立直角坐标系，横坐标表示冲程，纵坐标表示光杆负

13、荷。坐标表示光杆负荷。19 第二步：计算抽油杆柱在该井液体中的重第二步：计算抽油杆柱在该井液体中的重量与活塞以上液柱重量。量与活塞以上液柱重量。查表知：查表知：qr=2.05kg/m=20.09=2.05kg/m=20.09（N/mN/m）则：则： Wr qrL L20.0920.098008001607216072（N)N) Wl ql L L9.5069.5068008007604.8(N)7604.8(N)ql =0.97kg/m=9.506=0.97kg/m=9.506（N/mN/m）解：解：20下冲程：下冲程：OAOA Wr / /力比力比16072/810=19.816072/81

14、0=19.8（mmmm）上冲程：上冲程：OB= OB= （ Wl + + Wr )/)/力比力比 （7604.87604.8 16072 16072 ）/810 /810 9.49.419.819.8 29.229.2（mmmm）光杆冲程在图上的长度为光杆冲程在图上的长度为AD =1500/30=50AD =1500/30=50（mmmm）第三步：计算光杆负荷在纵坐标上的长度。第三步：计算光杆负荷在纵坐标上的长度。21PSo9.4BC50AD19.829.229.222冲程损失在图上的长度冲程损失在图上的长度BB=DD=126/30=4.2BB=DD=126/30=4.2（mmmm） 第四步：

15、求出冲程损失在图上的长度，并画出第四步：求出冲程损失在图上的长度，并画出理论示功图。理论示功图。l7W L11()7604.8 80011(2.1 102.8511.660.126(m)126(mm)rtEff）23PSo9.4BC50AD19.8S活活S活活BD4.24.224在相对密在相对密度度0.90.9的的原油中原油中3.703.703.713.713.743.744.174.174.914.9125251 12.722.722.732.732.752.753.073.073.803.8022227/87/82.042.042.052.052.062.062.302.302.852.8

16、519193/43/41.451.451.461.461.471.471.641.642.002.0016165/85/8在相对密度在相对密度0.860.86的原油的原油中中在相对密度在相对密度0.80.8的原油的原油中中在空气中在空气中每米抽油杆质量每米抽油杆质量,kg/m,kg/m截面积截面积 cmcm2 2直径直径 mmmm公称直径公称直径 inin抽油杆在空气和不同相对密度原油中的质量抽油杆在空气和不同相对密度原油中的质量25抽油泵直径抽油泵直径mmmm 活塞以上每米液柱质量，活塞以上每米液柱质量，kg/mkg/m在相对密度在相对密度0.800.80的原油中的原油中在相对密度在相对密度

17、0.860.86的原油中的原油中在相对密度在相对密度0.900.90的原油中的原油中28280.490.490.530.530.560.5632320.640.640.690.690.720.7238380.910.910.970.971.021.0244441.221.221.311.311.371.3756561.971.972.122.122.222.2270703.083.083.313.313.463.4626 抽油机井典型示功图是指在理论示功图的基础上，只考虑某一因素影响下的载荷随位移的变化关系曲线。典型示功图可作为生产现场判断抽油机泵工况的参考依据，也是综合分析实测示功图的第一步

18、。因此，采油工作者应掌握分析典型示功图的能力。（二）典型示功图分析271 1、泵工作正常的示功图、泵工作正常的示功图特点：近似平行四边形特点：近似平行四边形有振动载荷影响时：有振动载荷影响时：近似近似平行四边形，上下载荷线为平行四边形，上下载荷线为逐渐减弱的波浪线。逐渐减弱的波浪线。PSABDCoP28PSABDCo 考虑惯性载荷时，是考虑惯性载荷时，是把惯性载荷叠加在静载把惯性载荷叠加在静载荷上。荷上。 示功图特点：示功图特点：平行四平行四边形会顺时针旋转一个边形会顺时针旋转一个角度，惯性力越大，旋角度，惯性力越大，旋转角度越大。转角度越大。 形成原因：形成原因： 惯性载荷在上冲程惯性载荷在

19、上冲程前半冲程增加悬点载荷，前半冲程增加悬点载荷，后半冲程减小悬点载荷。后半冲程减小悬点载荷。 在下冲程前半冲程在下冲程前半冲程减小悬点载荷，后半冲减小悬点载荷，后半冲程增加悬点载荷。程增加悬点载荷。 292 2、气体影响示功图、气体影响示功图PSABD 下冲程时，气体受压缩，泵下冲程时，气体受压缩，泵内压力不能迅速提高，卸载变内压力不能迅速提高，卸载变慢，使排出阀滞后打开（慢，使排出阀滞后打开（ 图中图中D D 点点）。）。BC 泵的余隙越大，进入泵内泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，则的气量越多，则DD DD 线越长。线越长。 D D A A线为下冲程柱塞有线为下冲程柱塞有效冲程。效冲程。

20、Do2 2、气体影响示功图、气体影响示功图302 2、气体影响示功图、气体影响示功图 充满系数充满系数: :PSABDB Co10104040D%20%100401010%100ADDA312 2、气体影响示功图、气体影响示功图PSABDBCDo2 2、气体影响示功图、气体影响示功图 由于在下冲程末余隙内还由于在下冲程末余隙内还残存一定数量的溶解气和压残存一定数量的溶解气和压缩气，上冲程开始后泵内压缩气，上冲程开始后泵内压力因气体的膨胀而不能很快力因气体的膨胀而不能很快降低，加载变慢，使吸入阀降低，加载变慢，使吸入阀打开滞后（打开滞后（B B点）点） 残存的气量越多，泵口压残存的气量越多，泵口

21、压力越低，则吸入阀打开滞后力越低，则吸入阀打开滞后的越多，即的越多，即B BB B线越长。线越长。 B B C C 线为上冲程柱塞有效线为上冲程柱塞有效冲程。冲程。特点：增载、卸载缓慢特点：增载、卸载缓慢322 2、气体影响示功图、气体影响示功图 而当进泵气量很大而沉没压而当进泵气量很大而沉没压力很低时，泵内气体处于反复力很低时，泵内气体处于反复压缩和膨胀状态，吸入和排出压缩和膨胀状态，吸入和排出阀处于关闭状态，出现阀处于关闭状态，出现“气锁气锁”现象。现象。如图中点画线所示：如图中点画线所示：PSABDBCDo采取措施：采取措施：合理控制套管气；合理控制套管气；加深泵挂；加装防气装置；减加深

22、泵挂；加装防气装置；减小防冲距，缩小余隙容积。小防冲距，缩小余隙容积。333 3、充不满影响的示功图、充不满影响的示功图PSABDC卸载线平行左移，液卸载线平行左移，液面越低，左移距离越大。面越低，左移距离越大。 下冲程由于泵筒中液体充不下冲程由于泵筒中液体充不满，悬点载荷不能立即减小，满，悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞遇到液面时，才迅只有当柱塞遇到液面时，才迅速卸载，卸载线与增载线平行，速卸载，卸载线与增载线平行，卸载点较理论示功图卸载点左卸载点较理论示功图卸载点左移（如图中移（如图中D D 点）点）D o1 有时，当柱塞碰到液面时，有时，当柱塞碰到液面时，产生振动，最小载荷线会出产生振动

23、，最小载荷线会出现波浪线。现波浪线。343 3、充不满影响的示功图、充不满影响的示功图 充不满程度越严重，则卸充不满程度越严重，则卸载线越往左移。（如右图载线越往左移。（如右图2 2、3 3所示）所示）123PSABDCDo调整对应注水井注水调整对应注水井注水量；加深泵挂；采取合理的量；加深泵挂；采取合理的抽汲措施；采取压裂、酸化抽汲措施；采取压裂、酸化等增产措施；采取间歇抽油等增产措施；采取间歇抽油方式。方式。354、漏失影响的示功图PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C 上冲程时，泵内压力降低，上冲程时，泵内压力降低，柱塞两端产生压差，使柱塞柱塞两端产生压差，使柱塞上面的液体经

24、过排出部分的上面的液体经过排出部分的不严密处（阀及柱塞与衬套不严密处（阀及柱塞与衬套的间隙）漏到柱塞下部的工的间隙）漏到柱塞下部的工作筒内，漏失速度随柱塞下作筒内，漏失速度随柱塞下面压力的减小而增大。由于面压力的减小而增大。由于漏失到柱塞下面的液体有向漏失到柱塞下面的液体有向上的上的“顶托顶托”作用，悬点载作用，悬点载荷不能及时上升到最大值，荷不能及时上升到最大值，使加载缓慢。相当于增载线使加载缓慢。相当于增载线的工作过程是活塞边上行，的工作过程是活塞边上行，液体边漏失的过程。液体边漏失的过程。o364 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图PSABD （1 1）排出部分漏失）排出部分漏失C

25、随着悬点运动的加快，随着悬点运动的加快，“顶托顶托”作用相对减小，直作用相对减小，直到柱塞上行速度大于漏失速到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬间，悬点载荷达到最度的瞬间，悬点载荷达到最大载荷（如图中大载荷（如图中B B点）点）oBB 37 当柱塞继续上行到后半冲程时，当柱塞继续上行到后半冲程时，因柱塞上行速度又逐渐减慢，因柱塞上行速度又逐渐减慢，在柱塞速度小于漏失速度瞬间，在柱塞速度小于漏失速度瞬间，吸入阀关闭（如图中吸入阀关闭（如图中CC点），又点），又出现了液体的出现了液体的“顶托顶托”作用，作用，使悬点负荷提前卸载。使悬点负荷提前卸载。 到上死点时悬点载荷已降至到上死点时悬点载荷已降至C C

26、点。点。4 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDCBCS 下冲程，排出部分漏失不影下冲程，排出部分漏失不影响泵的工作。因此，示功图形响泵的工作。因此，示功图形状与理论示功图相似。状与理论示功图相似。DoC38 当漏失量很大时，由于漏当漏失量很大时，由于漏失液对柱塞的失液对柱塞的“顶托顶托”作用作用很大，上冲程载荷远低于最很大，上冲程载荷远低于最大载荷，如图中大载荷，如图中A AC所示，所示，吸入阀始终是关闭的，泵的吸入阀始终是关闭的，泵的排量等于零。排量等于零。4 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图（1 1）排出部分漏失）排出部分漏失PABDC

27、BCCSBCDCo增载缓慢，提前卸载。增载缓慢，提前卸载。左下角变尖，右上角变圆，左下角变尖，右上角变圆，为一向上的拱形。为一向上的拱形。39A 4 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCD 下冲程开始后，由于吸入阀漏下冲程开始后，由于吸入阀漏失，泵内压力不能及时提高而失，泵内压力不能及时提高而延缓了卸载过程，使排出阀不延缓了卸载过程，使排出阀不能及时打开。只有当柱塞速度能及时打开。只有当柱塞速度大于漏失速度后，泵内压力提大于漏失速度后，泵内压力提高到大于液柱压力，将排出阀高到大于液柱压力，将排出阀打开而卸去液柱载荷（如图中打开而卸去液柱载荷（如

28、图中D D 点）点） 。 悬点以最小载荷继续下行，悬点以最小载荷继续下行，直到柱塞下行速度小于漏失速直到柱塞下行速度小于漏失速度的瞬间度的瞬间 （如图中（如图中A A 点）点） 。o40 泵内压力降低使排出阀提前关泵内压力降低使排出阀提前关闭，悬点提前加载闭，悬点提前加载, ,到达下死点到达下死点时，悬点载荷已增加到时，悬点载荷已增加到 AA。4 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图（2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失PSABDCBD A 上冲程，吸入部分漏失不影响上冲程，吸入部分漏失不影响泵的工作，示功图形状与理论示泵的工作，示功图形状与理论示功图形状相近。功图形状相近。A O卸载缓慢，提

29、前增载。卸载缓慢，提前增载。右上角变尖，左下角变圆，为右上角变尖，左下角变圆，为一向下的拱形。一向下的拱形。414 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （2 2）吸入部分漏失）吸入部分漏失 当吸入阀严重漏失时，当吸入阀严重漏失时，排出阀一直不能打开，排出阀一直不能打开，悬点不能卸载。示功图悬点不能卸载。示功图位于最大理论载荷线附位于最大理论载荷线附近。由于摩擦力的存在，近。由于摩擦力的存在，示功图成条带状（如右示功图成条带状（如右图所示）。图所示）。424 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （3 3）双凡尔漏失的示功图）双凡尔漏失的示功图 双凡尔漏失即吸入部分与排出双凡尔漏失即吸入部

30、分与排出部分同时漏失，它的示功图是部分同时漏失，它的示功图是吸吸入部分与排出部分入部分与排出部分分别漏失时的分别漏失时的示功图叠加，近似于椭圆形，位示功图叠加，近似于椭圆形，位于最大理论载荷线和最小理论载于最大理论载荷线和最小理论载荷线之间。荷线之间。四角圆滑，两头尖。四角圆滑，两头尖。434 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （4 4）油管漏失的示功图）油管漏失的示功图 油管漏失不是泵本身的问油管漏失不是泵本身的问题，所以示功图形状与理论题，所以示功图形状与理论示功图形状相近，只是由于示功图形状相近，只是由于进入油管的液体会从漏失处进入油管的液体会从漏失处漏入油管、套管的环形空间，漏入

31、油管、套管的环形空间，使作用于悬点上的液柱载荷使作用于悬点上的液柱载荷减小，不能达到最大理论载减小，不能达到最大理论载荷值，荷值，( (如右图所示）。如右图所示）。PSABDCo热洗；碰泵；作业检热洗；碰泵；作业检管、检泵管、检泵444 4、漏失影响的示功图、漏失影响的示功图 （4 4）油管漏失的示功图）油管漏失的示功图 lhCLq 通过示功图根据下式可通过示功图根据下式可计算出漏失位置：计算出漏失位置：式中式中 ： 活塞以上每米液柱重量，活塞以上每米液柱重量， kN/mkN/mL L 漏失点距井口深度，漏失点距井口深度， mmh h 漏失点距井口在图上的高度，漏失点距井口在图上的高度， mm

32、mmC C 力比力比 ， kN/mmkN/mmlqhPSABDCo455 5、抽油杆断脱影响的示功图、抽油杆断脱影响的示功图 抽油杆断脱后的悬点载荷抽油杆断脱后的悬点载荷实际上是断脱点以上的抽油实际上是断脱点以上的抽油杆柱在液体中的重量，悬点杆柱在液体中的重量，悬点载荷不变，只是由于摩擦力载荷不变，只是由于摩擦力的存在，使上下载荷线不重的存在，使上下载荷线不重合，成条带状。合，成条带状。46 示功图的位置取决于断脱点的示功图的位置取决于断脱点的位置：断脱点离井口越近，示功位置：断脱点离井口越近，示功图越接近横坐标图越接近横坐标( (基线基线) )，如右图，如右图（1 1）所示；断脱点离井口越远

33、，）所示；断脱点离井口越远，示功图越接近最小理论载荷线，示功图越接近最小理论载荷线，如图（如图（2 2）所示。）所示。（1）（2）5 5、抽油杆断脱影响的示功图、抽油杆断脱影响的示功图 措施：措施：对扣；作业检杆对扣；作业检杆47hrh CLq 由此示功图可计算断脱点至井由此示功图可计算断脱点至井口的距离：口的距离： 式中式中 L L 断脱点距井口距离断脱点距井口距离,m ,m 每米抽油杆在液体中重量每米抽油杆在液体中重量,KN/m,KN/m h h 示功图中线到横坐标的距离示功图中线到横坐标的距离,mm,mm C C 力比力比,KN/mm ,KN/mm rq5 5、抽油杆断脱影响的示功图、抽

34、油杆断脱影响的示功图 48H=13.8mm5 5、抽油杆断脱影响的示功图、抽油杆断脱影响的示功图 mL5504 .208 .13810检泵发现566m处脱扣，与计算值接近。496 6、油层出砂影响的示功图、油层出砂影响的示功图 油层出砂主要是因为地层胶接疏油层出砂主要是因为地层胶接疏松或生产压差过大，在生产过程中松或生产压差过大，在生产过程中使砂粒移动而成的。细小砂粒随着使砂粒移动而成的。细小砂粒随着油流进入泵内，使柱塞在整个行程油流进入泵内，使柱塞在整个行程中或在某个区域，增加一个附加阻中或在某个区域，增加一个附加阻力。上冲程附加阻力使悬点载荷增力。上冲程附加阻力使悬点载荷增加，下冲程附加阻

35、力使悬点载荷减加，下冲程附加阻力使悬点载荷减小。由于砂粒在各处分布的大小不小。由于砂粒在各处分布的大小不同，影响的大小也不同，致使悬点同，影响的大小也不同，致使悬点载荷会在短时间内发生多次急剧变载荷会在短时间内发生多次急剧变化。化。特点：特点：载荷线上出现不规则锯齿载荷线上出现不规则锯齿状尖峰，图形仍为一类似平行四边状尖峰，图形仍为一类似平行四边形形507 7、油井结蜡影响的示功图、油井结蜡影响的示功图 由于油井结蜡，使活塞在整由于油井结蜡，使活塞在整个行程中或某个区域增加一个个行程中或某个区域增加一个附加阻力，上冲程，附加阻力附加阻力，上冲程，附加阻力使悬点载荷增加；下冲程，附使悬点载荷增加

36、；下冲程，附加阻力使悬点载荷减小，并且加阻力使悬点载荷减小，并且会出现振动载荷会出现振动载荷特点：特点：示功图超出上下理论示功图超出上下理论载荷线范围，且在上下载荷线载荷线范围，且在上下载荷线上出现波状弯曲。上出现波状弯曲。措施：措施：定期加防蜡剂；定期热洗；下防蜡装置；装井口掺水流程；玻璃定期加防蜡剂；定期热洗；下防蜡装置；装井口掺水流程；玻璃油管或涂料油管防蜡油管或涂料油管防蜡518 8、带喷井的示功图、带喷井的示功图 对于具有一定自喷能力的抽油井，抽汲实际上只起诱喷和助喷的作对于具有一定自喷能力的抽油井，抽汲实际上只起诱喷和助喷的作用。在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开的状态，液柱

37、载荷用。在抽汲过程中，游动阀和固定阀处于同时打开的状态，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。及抽汲液体的粘度。喷势强、油稀带喷的示功图喷势强、油稀带喷的示功图 喷势弱、油稠带喷的示功图喷势弱、油稠带喷的示功图529 9、管式泵活塞脱出工作筒的示功图、管式泵活塞脱出工作筒的示功图 由于活塞下的过高，在上由于活塞下的过高，在上冲程中活塞会脱出工作筒，冲程中活塞会脱出工作筒，悬点突然卸载，因此卸载线悬点突然卸载，因此卸载线急剧下降。另外由于突然卸急剧下降。另外由于突然卸载，引起活塞跳动，反映

38、在载，引起活塞跳动，反映在示功图中，右下角为不规则示功图中，右下角为不规则波浪形曲线。波浪形曲线。539 9、管式泵活塞脱出工作筒的示功图、管式泵活塞脱出工作筒的示功图S SS S光光CS光SSL S活塞脱出的距离，由示功图上量得，mm；S光光杆冲程在示功图的长度，mm；S光杆实际冲程，m；C附加系数，一般取0.30.5m541010、活塞下行碰泵影响的示功图、活塞下行碰泵影响的示功图 原因是由于防冲距过小，原因是由于防冲距过小，当活塞下行接近下死点时，活当活塞下行接近下死点时，活塞与固定凡尔相碰撞，光杆负塞与固定凡尔相碰撞，光杆负荷急剧降低，引起抽油杆柱剧荷急剧降低，引起抽油杆柱剧烈振动，这

39、时活塞又紧接着上烈振动，这时活塞又紧接着上行而引起的。行而引起的。 同时由于振动引起游动凡尔同时由于振动引起游动凡尔和固定凡尔跳动，封闭不严，和固定凡尔跳动，封闭不严，造成漏失使载荷减小。造成漏失使载荷减小。 活塞下行碰泵影响的示功活塞下行碰泵影响的示功图如右图所示：主要特征是在图如右图所示：主要特征是在左下角有一个环状图形。左下角有一个环状图形。551010、活塞下行碰泵影响的示功图、活塞下行碰泵影响的示功图S S光光S SCS光SSL S撞击距离，由示功图上量得，mm；S光光杆冲程在示功图的长度，mm；S光杆实际冲程，m；C附加系数，一般取0.30.5m561111、稠油影响示功图、稠油影

40、响示功图S 稠油影响的示功图如右图所示：稠油影响的示功图如右图所示： 主要特点是：上下载荷线变化幅主要特点是：上下载荷线变化幅度大，而且原油粘度越大，幅度变化度大，而且原油粘度越大，幅度变化越大；示功图的四个角较理论示功图越大；示功图的四个角较理论示功图圆滑。圆滑。 形成原因：稠油因其粘度大，所形成原因：稠油因其粘度大，所以流动摩擦阻力增加，因此上行时光以流动摩擦阻力增加，因此上行时光杆载荷增加，下行时光杆载荷减小。杆载荷增加，下行时光杆载荷减小。另外由于油稠使阀球的开启、关闭滞另外由于油稠使阀球的开启、关闭滞后现象明显，致使增载、减载迟缓，后现象明显，致使增载、减载迟缓，所以增载线和卸载线圆

41、滑。所以增载线和卸载线圆滑。APBDC措施：措施：掺水；掺表面活性剂；热电缆加热；采取合理采油方式。掺水；掺表面活性剂；热电缆加热；采取合理采油方式。57示功图分析口诀示功图分析口诀落实泵况落实泵况功图虽只四条线，横程竖载不简单；功图虽只四条线，横程竖载不简单；理论功图正四方，实际功图向右偏；理论功图正四方，实际功图向右偏；右上尖，左下圆，固定凡尔未座严；右上尖，左下圆，固定凡尔未座严；右上圆，左下尖，游动凡尔空中悬；右上圆，左下尖，游动凡尔空中悬；气体影响卸载缓，供液不足刀把弯；气体影响卸载缓，供液不足刀把弯；自喷杆断油管漏，一条黄瓜横下边；自喷杆断油管漏，一条黄瓜横下边；泵遇砂卡狼牙棒，油

42、稠蜡重肥而圆；泵遇砂卡狼牙棒，油稠蜡重肥而圆；横线外凸泵筒弯，上挂下碰戴耳环；横线外凸泵筒弯，上挂下碰戴耳环；上右下左黄瓜悬，定是柱塞卡筒间；上右下左黄瓜悬，定是柱塞卡筒间；苦学攻克识图关，管好油井定不难。苦学攻克识图关，管好油井定不难。 示功图分析是油井生产工况分析的基础示功图分析是油井生产工况分析的基础 参数偏大参数偏大(A)区区断脱漏失断脱漏失(D)区区合理合理(B)区区待落实待落实(C)区区参数偏小参数偏小(E)区区 抽油机井抽油机井工况动态控制工况动态控制图，是反映一图，是反映一口井或一个开口井或一个开发区块抽油机发区块抽油机井供液与排液井供液与排液协调关系的宏协调关系的宏观动态分析

43、图。观动态分析图。 （1 1）合理）合理( (及优良及优良) )区：区：泵效与流压协泵效与流压协调、参数合理、泵况好，应加强调、参数合理、泵况好，应加强管理确保油井长寿和稳产管理确保油井长寿和稳产（2 2）参数偏大（供液不足）区：参数偏大（供液不足）区：流压流压低、泵效低、地层条件差，应当压低、泵效低、地层条件差，应当压裂、酸化或调整配注及调小参数，裂、酸化或调整配注及调小参数，协调供排关系协调供排关系（3 3）参数偏小（潜力）区：）参数偏小（潜力）区：流压流压高、泵效高，可重点挖潜增高、泵效高，可重点挖潜增效效（4 4）断脱漏失区：）断脱漏失区：流压高、流压高、泵效低，打捞或检泵泵效低，打捞

44、或检泵（5 5）待落实区：）待落实区：流压、泵效流压、泵效不协调，可能是计量和资不协调，可能是计量和资料不准确，应当重新计量料不准确，应当重新计量并核对资料并核对资料59（二）抽油机井工况图制作依据（二）抽油机井工况图制作依据1 1、泵效、泵效 横坐标为泵效，纵坐标为泵入口压力，横坐标为泵效，纵坐标为泵入口压力，计算方法如下：计算方法如下：泵效：泵效：= Q= Q实实/ Q/ Q理理100100；式中：式中：某井深井泵泵效，；某井深井泵泵效，； Q Q实实该井实际日产液量，该井实际日产液量，t/dt/d； Q Q理理该井理论日产液量，该井理论日产液量，t/dt/d。 Q Q理理F FS SN

45、Nt t液液/1000/1000；式中：式中：F F活塞截面，活塞截面，m m； S S光杆冲程，光杆冲程，m m； N N冲次，次冲次，次/ min/ min； t t日生产时间，日生产时间，min (min (连续抽油井连续抽油井24h24h，间歇抽油井按实际生产时间计算理论排量间歇抽油井按实际生产时间计算理论排量) )； 液液井筒混合液密度，井筒混合液密度，kg/mkg/m3 3。 60天然气柱油柱三相流流压动液面泵挂油层中部套压泡沫段静液面（静液面（L Ls s或或H Hs s）：）：对应于对应于油藏压力。油藏压力。动液面（动液面（L Lf f或或H Hf f）：）：对应于井底压对应于

46、井底压力流压。力流压。生产压差：生产压差：与静液面和动液面之差与静液面和动液面之差相对应的压力差。相对应的压力差。沉没度沉没度h hs s：根据气油比和原油进泵压根据气油比和原油进泵压力损失而定。力损失而定。2 2、泵入口压力、泵入口压力泵入口压力计算公式：泵入口压力计算公式：P P入口入口（H H泵泵一一H H动动）/100+P/100+P套套；式中：式中：P P入口入口泵入口压力，泵入口压力，MPaMPa；H H泵泵泵挂深度，泵挂深度，m m；H H动动动液面深度，动液面深度，m m。P P套套 油井套压，油井套压，MPaMPa。 混合液相对密度混合液相对密度61 3 3、工矿分界线制作依

47、据、工矿分界线制作依据 图中图中7 7个区域之间有个区域之间有8 8条界线，各线的意义如条界线，各线的意义如下：下：a a线是供液能力界线，泵入口压力低于该值会出线是供液能力界线，泵入口压力低于该值会出现供液不足；现供液不足；b b线是最低自喷压力线，线是最低自喷压力线， 泵入口压力高于该值，泵入口压力高于该值，油井会连抽带喷；油井会连抽带喷； c c线是合理泵效线，泵效低于该值，泵的工况不线是合理泵效线，泵效低于该值，泵的工况不正常；正常；d d线是漏失线，线是漏失线， 泵效低于该值，则存在管柱漏泵效低于该值，则存在管柱漏失；失；e e线为不同压力下理论泵效下限值；线为不同压力下理论泵效下限

48、值；f f线为不同压力下理论泵效上限值；线为不同压力下理论泵效上限值；g g、h h线为进一步评价油井工况所做的曲线，线为进一步评价油井工况所做的曲线， g g线为在线为在e e线基础上泵效增加上限与下限之间泵效线基础上泵效增加上限与下限之间泵效差值的差值的1/31/3所得到的曲线，所得到的曲线， h h线为在线为在g g线基础上线基础上泵效增加上限与下限之间泵效差值的泵效增加上限与下限之间泵效差值的1/31/3所得到所得到的曲线。的曲线。62 特征：沉没度偏小，特征：沉没度偏小，沉没压力小于沉没压力小于2.0Mpa2.0Mpa，泵效低于，泵效低于35%35%，地层能量差，地层能量差，流压低，

49、功图显示供液不足或气体严重流压低，功图显示供液不足或气体严重影响。影响。 原因分析：抽汲量大于地层供给量，原因分析：抽汲量大于地层供给量，地层条件差（低渗透或注水跟不上）或地层条件差（低渗透或注水跟不上）或抽汲参数偏大引起的抽汲参数偏大引起的 。 治理措施：可通过地层补孔、注采治理措施：可通过地层补孔、注采调配、酸化、防砂等措施增加地层能量；调配、酸化、防砂等措施增加地层能量；如果抽油机有加载空间，可加深泵挂；如果抽油机有加载空间，可加深泵挂；如果没有加载空间，也可通过调小地面如果没有加载空间，也可通过调小地面参数或间开来改善工况。参数或间开来改善工况。1、供液不足区、供液不足区（三）抽油机井

50、工况特征分析及治理措施（三）抽油机井工况特征分析及治理措施63 特征：在相应入口压力下其泵效较低，特征：在相应入口压力下其泵效较低，压力在压力在2.0-5.5Mpa2.0-5.5Mpa之间，泵效不足之间，泵效不足4040，压力大于压力大于5.5Mpa5.5Mpa时泵效不足时泵效不足5555，表现为表现为供液较充足，但泵效达不到相应水平，产供液较充足，但泵效达不到相应水平，产液量较正常时下降，动液面上升，示功图液量较正常时下降，动液面上升，示功图显示泵或管漏。显示泵或管漏。 原因分析：由于排液管柱存在漏失，原因分析：由于排液管柱存在漏失，排液量小于地层供液量，井液积存与井筒，排液量小于地层供液量

51、，井液积存与井筒，使得动液面较高，相应入口压力下其泵效使得动液面较高，相应入口压力下其泵效则较低。则较低。 治理措施：检泵作业优化工况落到合治理措施：检泵作业优化工况落到合格区，针对存在的偏磨、出砂等因素导致格区，针对存在的偏磨、出砂等因素导致的漏失，可通过应用挡砂、治砂、防偏磨的漏失，可通过应用挡砂、治砂、防偏磨工艺有效改善工况。工艺有效改善工况。2、漏失区、漏失区64 特征：沉没度较大，特征：沉没度较大，入口压力大于入口压力大于5.5Mpa5.5Mpa，泵效大于，泵效大于5555，表现为供液能力好，表现为供液能力好，泵效也较高，部分井可达到抽带喷，泵效超泵效也较高，部分井可达到抽带喷，泵效

52、超过过100100。 原因分析：虽然排液管柱工作正常，泵原因分析：虽然排液管柱工作正常，泵效较高，但地层能量充足，供液情况好，供效较高，但地层能量充足，供液情况好，供大于排。大于排。 治理措施：如地面参数有较大余量，设治理措施：如地面参数有较大余量，设备有足够的加载能力，可上调地面参数，加备有足够的加载能力，可上调地面参数，加大冲程和冲次；或采取改大泵加大提液能力；大冲程和冲次；或采取改大泵加大提液能力；如果设备没有足够的加载余量，可考虑更换如果设备没有足够的加载余量，可考虑更换大机上调参数或待作业时上提泵挂，降低沉大机上调参数或待作业时上提泵挂，降低沉没度。没度。3、潜力区、潜力区65 特征

53、：相应入口压力下泵效特征：相应入口压力下泵效偏高，流压泵效不协调。偏高，流压泵效不协调。 原因分析：原因分析： 理论分析是不应理论分析是不应出现的，主要是液量或动液面资出现的，主要是液量或动液面资料不准导致的。料不准导致的。 治理措施：进一步核实液量、治理措施：进一步核实液量、液面资料。液面资料。4、待落实区、待落实区66 特征：在相应入口压力下泵特征：在相应入口压力下泵效较高，表现为泵效与流压协调，效较高，表现为泵效与流压协调，参数合理参数合理 ，泵况好，泵况好， 根据泵效根据泵效高低细分为合格、优良、优秀区。高低细分为合格、优良、优秀区。 该区域是油井工况改善的目该区域是油井工况改善的目标

54、区域标区域, ,这部分井应加强单井目这部分井应加强单井目标管理，维持合理工况，确保油标管理，维持合理工况，确保油井正常生产。井正常生产。 5、合理区、合理区67（四）工况图软件的操作方法各采油队在使用软件之前要进行注册，经过允许的用户才能操作数据库中的数据并绘制工况图，东辛采油厂所有的计算机用户都能查看绘制的结果。1、数据的提取首先要进行登陆，每个采油队只能操作本采油队的数据。（目前的状况）682、提取油井的基本数据（工况基本数据管理）（四）工况图软件的操作方法692、提取油井的基本数据（工况基本数据管理）每月只需提取一次。可直接生成，也可从上月获取，并且对存在错误的数据能够进行编辑。一般只需

55、按一下按纽。703、日度数据的提取（远程数据提取）从源点数据库中直接提取油井的日度数据，结合油井的基本数据，用来计算油井的工况点。714、工况点的计算“选择数据日期”后，按“开始计算”按钮，就能计算油井的工况点（也就是油井在工况图上的坐标值），下面是抽油机井工况控制图的计算结果：72需要说明的是：如果提取到的油井数据有问题（比如说没有泵深的数据），计算将会停止，并提示计算出现错误的井号。操作人员对错误的数据进行修正后，计算才能继续进行，直到计算结束。下面是电泵井的计算结果：735、绘制工况图，并能查看油井的详细情况74 某井使用的抽油机型号为某井使用的抽油机型号为CYJ12-4.2-73HBC

56、YJ12-4.2-73HB，生产参数为，生产参数为56mm56mm泵，冲程泵，冲程4.2m4.2m，冲次冲次5 5次次/ /分，泵深分，泵深1100m1100m，动液面，动液面245m245m，套压，套压0.5MPa0.5MPa，日产液量，日产液量63.463.4吨吨/ /日，含水日，含水93.5 93.5 ，原油密度，原油密度0.925g/cm0.925g/cm3 3 ，测试，测试抽油机抽油机最大载荷最大载荷81.5KN81.5KN， 有两口水井为有两口水井为其双向注水，井组注采比其双向注水，井组注采比1.251.25，请评价该井所处的工况区域，并针对问题提出下，请评价该井所处的工况区域，并

57、针对问题提出下步建议。步建议。井例：井例：1、计算泵效、计算泵效、 P入口入口 液液= 水水含水含水+ 油油含油含油=1 0000.935+0.925 1000 （1-0.935）=995kg/m3 ； Q理理FSNt 液液/1000=（0.056/2） （0.056/2） 3.14 4.2 5 24 60 995/1000= 74.1t/d； 泵效泵效= Q实实/ Q理理100=63.4/74.1 100=85.6%； P入口入口（H泵泵一一H动动） 液液/100+P套套 =（1100-245）0.995/100+0.5=9.01MPa。75井例：井例：2 2、油井工矿评价、分析、油井工矿评

58、价、分析 根据计算的出的泵效和入口压根据计算的出的泵效和入口压力，找到在工矿图中如红五角星所力，找到在工矿图中如红五角星所处位置，为潜力区，结合该井为双处位置，为潜力区，结合该井为双向注水，井组注采比向注水，井组注采比1.251.25，注水能，注水能量充足，生产参数偏小，与地质结量充足，生产参数偏小，与地质结合论证该单元是否可以提液，若允合论证该单元是否可以提液，若允许提液，从目前使用的地面抽油设许提液，从目前使用的地面抽油设备分析，还有加载空间，冲程已为备分析，还有加载空间，冲程已为最大，冲次也不宜再调大，则下步最大，冲次也不宜再调大，则下步改下改下7070泵提液增油，若不允许提液，泵提液增

59、油，若不允许提液，则维护作业时上提泵挂，减小沉没则维护作业时上提泵挂，减小沉没度度 。7677180016501850170017501900M 12T291975M 136-267-2 84-2 34-2 34 -21 66-2 34-2 13-208 -288-28 68 -288 -2810- 30T14 24-195-2 03-172 -1 72-1581-153-164-164-111-131- 103-12-114 -102- 113 -1 34- 1002 -6 11-2 32-744-94-845-8295-995-996-107-114-125-5296-626-86-717

60、-1 029-106-428-8 28 -6288-69-844-332-93- 52-32-G 36 -325-055-0T6 86-01T59T7316-137-148-1908-197-2010-1211-1263- 8212- 17510-1310- 17111-1411-1829-1211-199-1610-190-108T732T738-166- 80-130-180-3221- 181- 161- 201- 223-213- 231- 222-G113- 2199- 2110-261-2282- 262- 2823- G 243- 264-254- 294- 215- 215-