抽油井功图诊断与分析
一、光杆地面理论示功图
14、λ:由于抽油杆与油管弹性变形造成的总的冲程损失。 15、S活:活塞冲程,即抽油泵活塞有效移动距离。 16、S:地面冲程,即光杆冲程。 17、P液:作用在柱塞上的液柱重量。 18:P杆:抽油杆柱在液体中的重量。 19:P静:驴头在上冲程承受的最大静载荷。
井下泵功图
将光杆地面示功图经过计算机处理得到井下泵功图,它消除了抽油杆的 变形、粘滞阻尼、振动和惯性载荷等影响,真实反映了泵的工作状况,井下 泵功图很容易判断出有杆抽油系统存在的问题。阻尼系数、地面功图、抽油 杆、冲次的准确性,对泵功图影响较大。
5、固定凡尔漏
由于固定凡尔漏失,下冲程开始泵内压力不能及时提高,而延缓 了卸载过程,游动凡尔此时也不能及时打开,当活塞速度大于漏失速 度后,泵内压力提高到大于液柱压力将游动凡尔打开卸去液柱载荷, 下冲程后半冲程因活塞速度减小,当小于漏失速度时,泵内压力降低 使游动凡尔提前关闭,悬点提前加载。固定凡尔漏失示功图的特点是 右上尖,左下圆,严重时为凹形曲线。W33-41井2007年9月7日诊断为 固漏,最大载荷77.3KN,套压0.3MPa,液面1535m,日产液2吨。
第三部分
观察供液不足井
打水前后的功图变化
在供液不足井上实施打水的目的
为了证实:实测沉没度大但功图显示为供液不足两者之间存在的矛 盾,我们特意选择5口抽油井作打水试验。 选井原则: 选择含水较高的井,从而减少打水对筛管以下液柱的变化; 泵况正常; 选取沉没度大小不同的三个等级的井作为代表。 其中: 3口抽油井的沉没度在500m以下(W33-107、NW72-158、W179-5) 1口抽油井的沉没度在500m-1000m之间(W88-18) 1口抽油井的沉没度在1000m以上(W269-7)
10、上挂
上挂功图特征为增载线右上有一凸出尾巴,这是因为光杆上余 多时,在上行程最大时挂驴头振动所致。NW33-66井2008年8月12日 诊断为上挂,最大载荷90KN。
11、下碰
下碰功图特征为卸载线左下角有凸出尾巴,同时在增载线上有 凹性上,这是抽油杆受压缩短的现象。W79-19井2008年2月3日诊断 为碰泵,最大载荷87.1KN,上提防冲距后正常。
15、进油通道堵
N72-99井2008年8月5日诊断为正 常。最大载荷90.7KN,液面井口, 日产液26.9吨。
N72-99井2008年8月18日诊断为供液 不足,最大载荷88.1KN,液面井口, 日产液14吨,关油套连通后单量5吨。 2008年 11月17日洗井45方,泵压达 到8MPa,证实憋压,进油通道不畅 通(为沉储泵)。
W179-5打水前后功图变化
W179-5打水前测试的功图 W179-5打水2方后20分钟测试的功图
NW72-158打水前后功图变化
NW72-158打水前测试的功图 NW72-158打水2方后20分钟测试的功图
NW72-158打水2方后10分钟测试的功图
NW72-158再打水1方后10分钟后测试的功图
NW72-158井工作制度:38*4.8*4;产量:7.4*1*86;日产气458方;套压1.5MPa,液 面1821米,沉没度181米,功图为供液不足。从NW72-158井打水2方,再打水1方 的功图变化来看,打水后,测试的三个功图面积明显增大,变为正常功图。
并通过连续跟踪打水前后的功图变化来确定有效沉没度的实际范围。
W269-7打水前后功图变化
W269-7打水前测试的功图
W269-7再打水2方后10分钟后测试的功图
W269-7打水1方后15分钟后测试的功图
W269-7再打水2方后15分钟后测试的功图
W269-7打水1方后28分钟后测试的功图
W269-7再打水2方后20分钟后测试的功图
油管漏的功图特征为载荷变小、载荷下降、液面上升、产量下降。
13、杆中上部断脱
W72-191井2008年10月6日诊断诊 断正常,最大载荷86.8KN,日产液30吨, 液面井口。
W72-191井2008年11月11日诊断 断脱,最大载荷25.3KN,日产液0吨,套 压1MPa,液面288米。2008年11月13 日上作业发现第63根抽油杆本体断。
这类示功图与理论示功图差异不大,为一近似的平行四边形, 除了抽油设备的轻微振动引起一些微小波纹外,其它因素的影响 不明显。 W82-45井2008年12月8日诊断为功图正常,最大载荷 87.4KN,套压0.5MPa,液面761m,日产液33.2吨。
2、供液不足
沉没度太小,供液不足,液体不能充满泵筒。其特点是下冲程 中悬点载荷不能立即变小,只有当活塞接触到液面时才迅速卸载, 明显有拐点。 W72-232井2008年11月27日诊断为供液不足,套压 1.0MPa,液面2028m,日产液17.6吨。
6、双漏(底部油管漏)
双漏(底部油管漏)功图与泵双漏功图形状相同。W72-173井2008年10 月13日诊断为双漏,最大载荷81.1KN,套压2.9MPa,液面858m,日产 液0吨。2008年10月14日作业发现第140根油管有裂缝。
6、双漏(泄油器销子脱)
双漏(泄油器销子脱)功图与泵双漏功图形状相同。W99-16 井2008年11月13日诊断为双漏,最大载荷64.8KN,日产液0 吨。2008年11月14日上作业发现泄油器销子漏。
W269-7井工作制度:32*4.8*4;产量:5.6*0.7*87;日产气644方;套压0.5MPa,液面640米, 沉没度1763米,功图为供液不足。从W269-7井打水前后功图变化来看,打水1方后15分钟 测试功图面积明显变大,但随着抽油泵的抽吸,功图面积明显变小,再打水2方15分钟后测试 功图变为正常,随着抽油泵的抽吸,后功图变为明显供液不足。说明打水1方,液面增加136 米,虽然功图面积明显变大,但仍然显示为供液不足,打水3方,油套环形空间的液面增 加410米,功图变为正常,抽吸30分钟后液面下降63米,功图显示为供液不足。
3、气体影响
下冲程开始后,由于气体的压缩性而使游动凡尔滞后打开, 卸载变慢,示功图右下角呈圆弧线。泵内气体占据空间越大,气 量越大,弧线越明显。W33-325井2008年11月4日诊断为气体影响, 最大载荷75.9KN,套压2.2MPa,液面996m,日产液17.9吨,日产 气量1667m3,气液比1:93。
一、光杆地面理论示功图
7、 CD:下冲程的卸载线。卸载过程,游动凡尔与固定凡尔同时处于关闭状态。 8、 DA:活塞下冲程线,为深井泵的排出过程。该过程固定凡尔处于关闭状态, 游动凡尔被顶开排出液体。 9、 ABC:上冲程静载变化线。 10、CDA:下冲程静载变化线。 11、面积ABCD:深井泵在一个冲程内所做的功。 12、λ1:抽油杆伸缩造成的冲程损失。 13、λ2:油管伸缩造成的冲程损失。
12、上部油管漏
W72-184井2008年8月19日诊断 为正常时功图,日产液17吨,最 大载荷88.9KN ,套压0.8MPa,液面 372m
W72-184井2008年8月23日诊断为油 管漏功图。最大载荷84.4KN,日产 液9.6 吨,套压0.7MPa,液面145m。 2008年8月24日上作业发现第84根油 管偏磨腐蚀有一个5mm的洞,监测不 合格管87根。
8、泵卡
泵卡的功图特征为斜向上的黄瓜条,主要是因为活塞卡后,抽 油杆只有弹性伸长。WX139井2008年9月17日诊断为泵卡,最大载荷 102.6KN。2008年9月19日作业发现活塞卡死在泵筒内。
9、泵部分脱出工作筒
活塞部分脱出工作筒的典型特征为提前卸在载,主要原因是 活塞在上现成最后的过程中活塞脱出工作筒,提前卸载。W138-22 井2007年10月5日诊断为活塞部分脱出工作筒,最大载荷78.9KN, 套压2MPa,液面1922m,日产液2.2吨,下放后正常。
16、特殊井(柔性杆)
W138-22井2008年11月5日诊断为正常(柔性杆,加载缓 慢,与游动凡尔漏失功图有些相似,但加载线的左上角没有 明显的圆弧)。最大载荷80.5KN,套压0.6MPa,液面1801m, 日产液0.9吨。
16、特ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ井(深抽减载装置)
W33-226井2008年11月24日诊断为供液不足(深抽减载 装置,与油井结蜡功图相似,该装置对载荷影响比较大)。 最大载荷86.6KN,最少载荷27.3KN,套压0.8MPa,液面 2347m,日产液4.9吨,含水74%。
各位领导、专家,
大家好!
中原油田分公司采油四厂
主要内容
1.
理论功图
典型示功图 打水前后功图变化
2.
3. 4. 5.
测试产生误差的原因
憋压曲线 测试产生误差的原因
中原油田分公司采油四厂
6.
第一部分
理论示功图
一、光杆地面理论示功图
光杆地面理论功图只考虑到杆 柱在液体中的重量与活塞上液体 重量,并没有考虑惯性载荷、摩 擦阻力与振动载荷。
7、结蜡或油稠
由于油井结蜡油稠,使杆柱上下行均增加了磨擦力,使上 行程增载,下行程减载,使示功图变“胖” 。W266-1井2007年 10月5日诊断为油稠,最大载荷88.8KN,最小载荷25.4KN,液面 井口,日产液3.3吨,含水38%,运动粘度703.8mpa.s(一般油井 运动粘度10-20mpa.s左右)。 油井结蜡的特征为与正常载荷相比,最大载荷变大,最小 载荷变小,功图变肥,电流上升。
1、A点:驴头下死点。 2、B点:上冲程开始后,液柱载荷逐渐加在活塞上,引起抽油杆柱伸长和油管缩 短,该点为加载完毕、变形结束点。自B点之后,抽油泵活塞开始与泵筒发生向上 的相对位移,悬点以不变的静载荷上行至上死点C。 3、C点:驴头上死点。 4、D点:从上死点开始下行后,由于抽油杆柱和油管柱的弹性,液柱载荷逐渐由 活塞转移到油管上,引起油管伸长、抽油杆缩短,故悬点逐渐卸载,D点为卸载完 毕、变形结束点,自该点之后,抽油泵活塞开始与泵筒发生向下的相对位移. 5、AB:上冲程的加载线。加载过程,游动凡尔与固定凡尔同时处于关闭状态。 6、BC:活塞上冲程线,为深井泵的吸入过程。在此过程游动凡尔始终处于关闭状 态,深井泵吸液入泵,排液出井。