抽油机井动态控制图编制与分析方法

1、 抽油机井动态控制图编制及应用抽油机井动态控制图编制及应用 一、动态控制图简介一、动态控制图简介 抽油机井动态控制图是大庆采油六厂，抽油机井动态控制图是大庆采油六厂，根据几年来抽油井管理的的实践而总结创造根据几年来抽油井管理的的实践而总结创造出的一种宏观管理的控制方法，它可以使采出的一种宏观管理的控制方法，它可以使采油作业区的干部员工较直观的掌握抽油井的油作业区的干部员工较直观的掌握抽油井的泵况，为油井挖潜提供主攻方向，使管井人泵况，为油井挖潜提供主攻方向，使管井人对自已所管油井的生产情况做到一目了然，对自已所管油井的生产情况做到一目了然，明确应做的工作，使油井尽可能多的进入合明确应做的工作，

2、使油井尽可能多的进入合理区的工作状态，是提高油井管理水平的一理区的工作状态，是提高油井管理水平的一种有效方法。种有效方法。 二、动态控制图构成二、动态控制图构成断断脱脱漏漏失失区区参数偏小区参数偏小区Pf(MPa)待待落落实实区区参参数数偏偏大大区区%合合理理区区c理论泵效下限理论泵效下限a平均理论泵效线平均理论泵效线b理论泵效上限理论泵效上限e合理区泵效下限合理区泵效下限d最低自喷流压线最低自喷流压线f供液能力界线供液能力界线g断脱漏失界线断脱漏失界线七条线五个区三、三、 流压的计算流压的计算 1 1、当、当L=HL=H时时,P,Ph h=P=Pf f 2 2、当、当LH ,PLH ,Ph

3、h=P=Pf f-p-p 3 3、当、当L HL H时时, P, Ph h=P=Pf f+p+p 4 4、P Ph h=g h=g h 5 5、p=gp=g（H-LH-L） 式中式中L-L-下泵深度下泵深度, ,，m;m; H- H-油层中部深度油层中部深度,m;,m; h h-沉没压力沉没压力,MPa;,MPa; P Pf f-流动压力流动压力,MPa;,MPa; p- p-压差压差, MPa;, MPa;四、四、 泵效的计算泵效的计算计算公式为计算公式为: :=1 12 23 34 45 5 式中式中-理论泵效理论泵效( (小数小数, ,下同下同););1 1-游离气影响时的泵效游离气影响

4、时的泵效; ;2 2-余隙中气体膨胀减少活塞有效行程时的泵余隙中气体膨胀减少活塞有效行程时的泵效效; ;3 3-油管及抽油杆弹性伸缩产生冲程损失时的油管及抽油杆弹性伸缩产生冲程损失时的泵效泵效; ;4 4-溶解气影响时的泵效溶解气影响时的泵效; ;5 5-泵筒凡尔漏失影响时的泵效泵筒凡尔漏失影响时的泵效. .四、四、 泵效的计算泵效的计算1 1=1/1+(1-w )(R-Rg)Bg =1/1+(1-w )(R-Rg)Bg Bg=0.000386(ZT/PBg=0.000386(ZT/Ph h) ) Rg=RRg=R（h h/b b ）1/31/31.185-0.22 1.185-0.22 T=

5、273+0.033L+15 T=273+0.033L+15 2 2=S-S1(1-w)(R-Rg)Bg /S =S-S1(1-w)(R-Rg)Bg /S 3 3=(S-)/S =(S-)/S =(gL=(gL10-6- Ph)L p/E(1/ r + 1/t ) 10-6- Ph)L p/E(1/ r + 1/t ) 4 4= w+(1- w)/Bo = w+(1- w)/Bo 5 5=0.9=0.9 式中式中R:R:原始油气比原始油气比,m,m3 3/t/t；Rg:Rg:吸入口压力下溶解油气比，吸入口压力下溶解油气比，m m3 3/t/t； w w: :为含水率；为含水率；Bg:Bg:沉没压

6、力下气体体积系数；沉没压力下气体体积系数；Z:Z:气体压缩系数。气体压缩系数。PaPa-1-1；P Ph h: :沉没压力，沉没压力，MPaMPa；S:S:光杆冲程长度，光杆冲程长度，m m；:冲程损失长度，冲程损失长度，m m；S S1 1: :余隙（防冲距）长度，余隙（防冲距）长度，m m； E:E:钢材弹性模量，钢材弹性模量，N/cmN/cm3 3r r:抽油杆柱按长度加权平均截面积，长度加权平均截面积，cmcm2 2； 四、四、 泵效的计算泵效的计算四、泵效的计算四、泵效的计算E-E-钢材弹性模量，钢材弹性模量，N/cmN/cm3 3 r-r-抽油杆柱按长度加权平均截面积，抽油杆柱按长

7、度加权平均截面积，cmcm2 2；i-i-抽油杆柱自上而下依次编排的级数；抽油杆柱自上而下依次编排的级数；Li-Li-第第i i级抽油杆柱长度，级抽油杆柱长度，m m；ri-ri-第第i i级抽油杆柱横截面积，级抽油杆柱横截面积， cmcm2 2；t-t-油管柱金属部分按长度的加权平均截面积，油管柱金属部分按长度的加权平均截面积，cmcm2 2；j-j-油管自上而下依次编排的级数；油管自上而下依次编排的级数；Lj-Lj-第第j j级油管柱长度，级油管柱长度，m m；Ftj-Ftj-第第j j级油管柱金属部分横截面积，级油管柱金属部分横截面积，cmcm2 2；Bo-Bo-沉没压力下原油体积系数，

8、小数；（可从原油高压沉没压力下原油体积系数，小数；（可从原油高压物性曲线上查到）。物性曲线上查到）。g-g-重力加速度，重力加速度，cm/scm/s2 2；fp-fp-抽油泵活塞截面积，抽油泵活塞截面积，cmcm2 2；五、五、 各界线的确定各界线的确定1 1、理论泵效上限、理论泵效上限b b线的确定线的确定 取本区块的下泵深度、含水、冲程的最大值、最取本区块的下泵深度、含水、冲程的最大值、最低的溶解油气比，采用上述公式取变量低的溶解油气比，采用上述公式取变量hshs分别计算出分别计算出多点流压、泵效，取流压为纵坐标，泵效为横坐标，多点流压、泵效，取流压为纵坐标，泵效为横坐标，在坐标轴上点点，

9、连成平滑的曲线，即为理论泵效上在坐标轴上点点，连成平滑的曲线，即为理论泵效上限曲线。限曲线。2 2、理论泵效下限、理论泵效下限c c线的确定线的确定 取本油田的下泵深度、含水和冲程的最小值，最取本油田的下泵深度、含水和冲程的最小值，最高的溶解油气比采用上述公式取变量高的溶解油气比采用上述公式取变量hshs分别计算出多分别计算出多点流压、泵效，在坐标轴上点点，连成平滑的曲线，点流压、泵效，在坐标轴上点点，连成平滑的曲线，即为理论泵效下限曲线。即为理论泵效下限曲线。五、五、 各界线的确定各界线的确定3 3合理区泵效下限合理区泵效下限e e线的确定线的确定 我厂确定这条线要根据各区块的供液我厂确定这

10、条线要根据各区块的供液情况及油气比高低而决定，一般我厂应选情况及油气比高低而决定，一般我厂应选择泵效在择泵效在25-35%25-35%之间。具体确定方法是根之间。具体确定方法是根据示功图和动液面资料，以统计的方式在据示功图和动液面资料，以统计的方式在控制图中找出存在供液不足和严重气影响控制图中找出存在供液不足和严重气影响的区域，根据其分布区域确定的区域，根据其分布区域确定e e线。线。五、五、 各界线的确定各界线的确定4 4、供液能力界限、供液能力界限f f线的确定线的确定 根据示功图和动液面资料，以统计的方法在控制图中根据示功图和动液面资料，以统计的方法在控制图中找出存在供液不足和严重气体影

11、响的区域，初步确定一个供找出存在供液不足和严重气体影响的区域，初步确定一个供液能力界限的流压值。液能力界限的流压值。 由于由于f f线与线与e e线是相关联的，通过贴示功图确定线是相关联的，通过贴示功图确定e e线的线的同时即可将同时即可将f f线确定下来，也可由线确定下来，也可由e e线反推来决定性线反推来决定性f f线，从线，从理论上认为泵的充满系数为理论上认为泵的充满系数为50%50%，我们可以通过公式推导出，我们可以通过公式推导出保持充满系数为保持充满系数为50%50%时所需要的沉没度及沉没压力，再由沉时所需要的沉没度及沉没压力，再由沉没压力导出相应的流压值，以确定供液能力线。没压力导

12、出相应的流压值，以确定供液能力线。简单绘制可做纵坐标的平行线，与理论泵效下线交于一简单绘制可做纵坐标的平行线，与理论泵效下线交于一点，过点做横坐标的平行线即可，然后根据区块实际情况进点，过点做横坐标的平行线即可，然后根据区块实际情况进行对比和修正。行对比和修正。五、五、 各界线的确定各界线的确定5 5断脱漏失线断脱漏失线g g线的确定线的确定 统计法：就是在这区域的井，泵效大于统计法：就是在这区域的井，泵效大于50%50%的的井大部分是正常井（抽带喷）断脱漏失的只是少井大部分是正常井（抽带喷）断脱漏失的只是少数，而泵效小于数，而泵效小于50%50%的井大部分是断脱漏失的井。的井大部分是断脱漏失

13、的井。根据示功图和动液面资料，统计分析位于控制图根据示功图和动液面资料，统计分析位于控制图高流压区（流压高于自喷压力）中的所有抽油井，高流压区（流压高于自喷压力）中的所有抽油井，初步确定正常井与不正常井的泵效界限。初步确定正常井与不正常井的泵效界限。 根据本油田的正常井的平均泵效，结合上述根据本油田的正常井的平均泵效，结合上述统计分析，即可确定出统计分析，即可确定出g g线的泵效值，在控制图线的泵效值，在控制图中做出中做出g g线。一般可取线。一般可取50%50%做为分界线。做为分界线。五、五、 各界线的确定各界线的确定6 6、最低自喷流压界限、最低自喷流压界限d d线的确定线的确定这种自喷压

14、力界限的确定可以简化绘这种自喷压力界限的确定可以简化绘制，由断脱漏失线与理论泵效下限的制，由断脱漏失线与理论泵效下限的交点做横轴的平行线，然后根据区块交点做横轴的平行线，然后根据区块实际情况进行对比和修正。实际情况进行对比和修正。六、区域的划分六、区域的划分由上述七条线及框图线，将抽由上述七条线及框图线，将抽油机井动态控制图整个图幅划分为油机井动态控制图整个图幅划分为五个大的区域，即合理区、参数偏五个大的区域，即合理区、参数偏大区、参数偏小区、待落实区、断大区、参数偏小区、待落实区、断脱漏失区。脱漏失区。七、具体措施七、具体措施 对不同区域的油井进行调整，采取不同对不同区域的油井进行调整，采取

15、不同的措施使它们尽可能的进入到合理区中是我的措施使它们尽可能的进入到合理区中是我们工作的重点。们工作的重点。. .参数偏大区油井的调整：参数偏大区油井的调整： 这一区域所聚集的油井表现为抽汲参数这一区域所聚集的油井表现为抽汲参数过大，油层供液不足或有气体影响深井泵工过大，油层供液不足或有气体影响深井泵工作。作。其突出的特点就是油井的供液能力不强，其突出的特点就是油井的供液能力不强，对于这一区域的油井，根据其油井供液的情对于这一区域的油井，根据其油井供液的情况，进行调整。况，进行调整。断断脱脱漏漏失失区区参数偏小区参数偏小区Pf(MPa)待待落落实实区区参参数数偏偏大大区区%合合理理区区c理论泵

16、效下限理论泵效下限a平均理论泵效线平均理论泵效线b理论泵效上限理论泵效上限e合理区泵效下限合理区泵效下限d最低自喷流压线最低自喷流压线f供液能力界线供液能力界线g断脱漏失界线断脱漏失界线参数偏大参数偏大区区1、参数偏大区：、参数偏大区：指所汲参数偏大，菌图显示供液不足，或气指所汲参数偏大，菌图显示供液不足，或气体影响，流压低、泵效低的区域体影响，流压低、泵效低的区域七、具体措施七、具体措施对于稠油井而言对于稠油井而言 a.a.供液能力较差，但没到油井的注汽周期，供液能力较差，但没到油井的注汽周期，我们可以采取常规的洗井、碰泵的方法加以调我们可以采取常规的洗井、碰泵的方法加以调整。如果是油层堵塞

17、的可以采取高温解堵工艺整。如果是油层堵塞的可以采取高温解堵工艺恢复产量。恢复产量。b. b. 已到注汔周期并有一定的注汽价值的油井，已到注汔周期并有一定的注汽价值的油井，采取注汽的方式来调整油井供液情况，同时对采取注汽的方式来调整油井供液情况，同时对比其油层深度，泵挂浅的油井，也可采取加深比其油层深度，泵挂浅的油井，也可采取加深泵挂的方法来改善油井工况。泵挂的方法来改善油井工况。 如果没有注汽价值，而且是产量也低的井可采如果没有注汽价值，而且是产量也低的井可采取冷采措施如微生物、化学吞吐采油等来调整取冷采措施如微生物、化学吞吐采油等来调整生产情况。生产情况。七、具体措施七、具体措施c.c.对油

18、井自身供液能力从一般到对油井自身供液能力从一般到较好，但泵效却较低，低于较好，但泵效却较低，低于20%20%，可以采取洗井、碰泵、调整掺油可以采取洗井、碰泵、调整掺油的方法。的方法。 d.d.供液能力可以，抽油机井的工供液能力可以，抽油机井的工作制度不合理，可以采取优化设作制度不合理，可以采取优化设计调整抽油机的冲程或冲次的方计调整抽油机的冲程或冲次的方法来解决油井的工况。法来解决油井的工况。七、具体措施七、具体措施e e. .供液能力较好，高液面低泵效的油井，供液能力较好，高液面低泵效的油井，诊断分析后可采取洗井、检泵等来调整诊断分析后可采取洗井、检泵等来调整其工况。其工况。 f.f.油井具

19、备供液能力，后因作业等原因油井具备供液能力，后因作业等原因导致油层污染堵塞造成供液能力差的油导致油层污染堵塞造成供液能力差的油井，可以采取高温解堵等工艺措施进行井，可以采取高温解堵等工艺措施进行调整。调整。 g.g.沉没度过低的气体影响明显的油井，沉没度过低的气体影响明显的油井，可适当控制套压提高泵的充满系数。可适当控制套压提高泵的充满系数。 七、具体措施七、具体措施2.2.断脱漏失区：断脱漏失区：指图中流压高、泵效低、功图显示为断脱、漏指图中流压高、泵效低、功图显示为断脱、漏失的抽油机井所在的区域。失的抽油机井所在的区域。断断脱脱漏漏失失区区参数偏小区参数偏小区Pf(MPa)待待落落实实区区

20、参参数数偏偏大大区区%合合理理区区c理论泵效下限理论泵效下限a平均理论泵效线平均理论泵效线b理论泵效上限理论泵效上限e合理区泵效下限合理区泵效下限d最低自喷流压线最低自喷流压线f供液能力界线供液能力界线g断脱漏失界线断脱漏失界线断断脱脱漏漏失失区区七、具体措施七、具体措施2.2.断脱漏失区油井的调整：断脱漏失区油井的调整： 该区内的油井特点是供液能力较强，该区内的油井特点是供液能力较强，但其泵效不够高，达不到平均理论泵效下但其泵效不够高，达不到平均理论泵效下限，该区的油井大多是漏失、断脱，但也限，该区的油井大多是漏失、断脱，但也有正常功图，可能是油管漏失、尾管堵塞有正常功图，可能是油管漏失、尾

21、管堵塞的井。的井。 a. a. 如果因偏磨断脱的可采取防偏磨措如果因偏磨断脱的可采取防偏磨措施，如果是杆柱强度不够，可优化杆柱设施，如果是杆柱强度不够，可优化杆柱设计计, ,选高强度抽油杆；如果是脱扣，可先采选高强度抽油杆；如果是脱扣，可先采取对扣措施，不成功则检泵。取对扣措施，不成功则检泵。七、具体措施七、具体措施b .b .对于卡的油井，经分析属油稠造成对于卡的油井，经分析属油稠造成的的, ,可以大排量洗井或增大掺油量的方可以大排量洗井或增大掺油量的方法解卡；如果油井出砂，造成砂卡的油法解卡；如果油井出砂，造成砂卡的油井，井斜度较大的可以下特种防砂泵生井，井斜度较大的可以下特种防砂泵生产，

22、出砂严重的可采取高温固砂、人工产，出砂严重的可采取高温固砂、人工井壁防砂、机械防砂等方式，减少砂卡井壁防砂、机械防砂等方式，减少砂卡的发生。的发生。七、具体措施七、具体措施3.3.待落实区：指图中流压和泵效不相协调，待落实区：指图中流压和泵效不相协调，理论分析不应该出现的抽油机井所在的区理论分析不应该出现的抽油机井所在的区域。域。断断脱脱漏漏失失区区参数偏小区参数偏小区Pf(MPa)待待落落实实区区参参数数偏偏大大区区%合合理理区区c理论泵效下限理论泵效下限a平均理论泵效线平均理论泵效线b理论泵效上限理论泵效上限e合理区泵效下限合理区泵效下限d最低自喷流压线最低自喷流压线f供液能力界线供液能力界线g断脱漏失界线断脱漏失界线七、具体措施七、具体措施3.3.待落实区油井的调整：待落实区油井的调整： 这一区域的井大多泵效较高，但这一区域的井大多泵效较高，但其流压较低的井，理论分析是不应出其流压较低的井，理论分析是不应出现的，主要是资料录取不准或油井情现的，主要是资料录取不准或油井情况复杂性造成的。对这一区域的油