1、大梁灣采油作業(yè)區(qū)低壓測(cè)井方法討論 大梁灣作業(yè)區(qū)測(cè)井班 2009年11月,講,解,第三部分抽油井示功圖綜述,第五部分理論示功圖的特征分析,第六部分定向井示功圖與直井示功圖的區(qū)別,第七部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,第八部分需要注意的幾點(diǎn),第一部分測(cè)井儀簡(jiǎn)介,第二部分動(dòng)液面測(cè)試儀操作步驟,第四部分聲彈和氣彈測(cè)試的區(qū)別,第一部分 目前的測(cè)井方法及對(duì)比,目前主要是用的是井岡山儀表廠貴州航天石油儀器有限公司出產(chǎn)的 CZY-2系列綜合測(cè)試儀和傳感器組合進(jìn)行示功圖測(cè)量，但是在井口連接器則根據(jù)其所用聲源不同而有兩種選擇（外氣、測(cè)井彈）,采用測(cè)井彈時(shí)時(shí)所用的井深測(cè)試儀組合(包括兩種井口連接器),使用外氣作為聲源的儀

2、器組合,使用氮?dú)鉁y(cè)試其總體操作步驟少。 在進(jìn)行第二次測(cè)試時(shí)的操作步驟也少。 避免了憋套氣，減少了跑井工和測(cè)試人員的工作量。 使用氮?dú)獾臍鈮嚎梢匀藶榭刂?靈敏度調(diào)節(jié)更加靈活。 綜合表明使用氮?dú)鉁y(cè)試比用子彈測(cè)試操作簡(jiǎn)單容易上手。并且測(cè)試效果好。,目前存在的問題及解決辦法,采用氮?dú)鉁y(cè)試的連接器的高壓密封圈和高壓連桿容易損壞 。 高壓的氮?dú)馄渴莻€(gè)危險(xiǎn)源。,2儀器操縱性對(duì)比,地82-50在兩種測(cè)試方法下測(cè)井曲線對(duì)比,針對(duì)耿114井進(jìn)行的對(duì)比測(cè)試,第一部分:抽油井示功圖綜述,今天，我們主要從理論示功圖的特征分析入手，簡(jiǎn)單介紹示功圖的多功能性，即對(duì)實(shí)測(cè)示功圖作必要的處理后，可進(jìn)行一系列定性和定量分析，提供諸

3、如分析平衡效果、判知振動(dòng)影響等。油井示功圖它不僅能在不停產(chǎn)的情況下取得大量有用的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化了井下直接測(cè)試工作，而且能隨時(shí)監(jiān)控油井動(dòng)態(tài)，使之在最佳工作方式下生產(chǎn)。,第一部分: 概 述,示功圖概念：示功圖是由載荷隨位移的變化關(guān)系曲線所構(gòu)成的封閉曲線圖。表示懸點(diǎn)載荷與位移關(guān)系的示功圖稱為地面示功圖或光桿示功圖。在實(shí)際工作中是以實(shí)測(cè)地面示功圖作為分析深井泵工作狀況的主要依據(jù)。,一、由于目前我作業(yè)區(qū)使用的示功儀廠家較多，不同的儀器所測(cè)的示功圖形狀也不盡相同。 二、由于影響抽油泵正常工作的因素很多,加之受定向井、低產(chǎn)、低滲、高油氣比等原因的影響，使示功圖的瞬時(shí)性很強(qiáng)，所以在解釋示功圖時(shí)，要全面了解油井情況

4、（井下設(shè)備、管理制度、目前產(chǎn)量、動(dòng)液面、沉沒度、油氣比及以往的生產(chǎn)情況等），這樣才能對(duì)泵的工作狀況和生產(chǎn)不正常的原因做出判斷。,第一部分:需要注意的幾點(diǎn),三、在現(xiàn)場(chǎng)分析判斷示功圖時(shí)，應(yīng)用疊加的方法，即根據(jù)該井平時(shí)生產(chǎn)過程中的特點(diǎn)，結(jié)合前期錄取的實(shí)際功圖進(jìn)行分析，在理論示功圖的基礎(chǔ)上，畫出油井理論載荷線，與影響該井生產(chǎn)的主要因素進(jìn)行綜合分析后，判斷泵況正常與否。 四、在計(jì)算機(jī)診斷技術(shù)的應(yīng)用中，地面功圖轉(zhuǎn)化為井下功圖時(shí)，輸入的各項(xiàng)數(shù)據(jù)必須與單井實(shí)際相符，否則所測(cè)得的泵功圖并不能真實(shí)反映該井的實(shí)際泵況。,第一部分:需要注意的幾點(diǎn),工作筒 工作筒是抽油泵的主體，它由外管、襯套、接箍組成。外管也叫泵筒，

5、外管內(nèi)裝有多節(jié)同心圓柱管的襯套，上、下兩端靠壓緊接箍壓緊，上接箍上連油管，下接箍接固定閥及進(jìn)油設(shè)備。,為了能正確分析和解釋示功圖，常要繪制出理論示功圖進(jìn)行對(duì)比分析，而且實(shí)測(cè)示功圖的解釋都是以理論示功圖為基礎(chǔ)，因此，對(duì)理論示功圖特征分析就顯得尤為重要。 1.沒有彈性變形的理論示功圖（圖1）,第二部分理論示功圖的特征分析,假定：抽油桿是剛體，動(dòng)力從地面?zhèn)鞯街蠜]有時(shí)間滯后，既沒有伸縮和振動(dòng)，也無摩擦，假定每一個(gè)部件的工作效率都是100%所測(cè)得的示功圖。,分析：圖中a點(diǎn)是上沖程的始點(diǎn)。由于剛體沒有彈性形變，則ab為即刻增載，泵柱塞的游動(dòng)凡爾關(guān)閉，全部載荷由光桿承受。bc是上沖程過程，泵的游動(dòng)凡爾關(guān)

6、閉，固定凡爾打開是進(jìn)油過程。圖中C點(diǎn)是下沖程的始點(diǎn)，同樣由于剛體沒有彈性變形。則,第二部分理論示功圖的特征分析,cd 即刻卸載，抽油桿下行時(shí)所畫出da線是載荷不變的下沖程位移過程，泵的固定凡爾關(guān)閉。 該理論示功圖的特征：ab平行于cd ，bc平行于da，一般抽油機(jī)井在井深淺、小泵徑、粗抽油桿及小沖數(shù)抽油條件下生產(chǎn)時(shí)，有可能出現(xiàn)類似的水平、長(zhǎng)方形實(shí)測(cè)示功圖。,2.國(guó)內(nèi)目前所用的理論示功圖（圖2） 該理論示功圖是在理想條件下繪制出來的：假定油管無漏失、泵工作正常。油層供液能力充足，泵能夠完全充滿。 光桿只承,第二部分理論示功圖的特征分析,圖2 彈性抽油桿靜載時(shí)的示功圖,受抽油桿柱與活塞以上液柱重量

7、的靜載荷，不考慮慣性力。不考慮砂、蠟、稠油的影響。不考慮油井連噴帶抽。認(rèn)為進(jìn)入泵內(nèi)的流體是不可壓縮的，凡爾是瞬時(shí)開閉的。在這種條件下繪制出的示功圖是一個(gè)平行四邊形。,3.動(dòng)、靜載荷+彈性形變示功圖（圖3）,第二部分理論示功圖的特征分析,圖3 動(dòng)、靜載荷+彈性形變示功圖,由于抽油桿有慣性力載荷，柱塞在泵筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)有摩擦力，液柱舉升過程中與管壁和桿柱產(chǎn)生摩阻，抽油桿節(jié)箍與油管內(nèi)壁有摩擦，抽油桿上承受的載荷發(fā)生相應(yīng)增減變化，所以上沖程時(shí)a、b點(diǎn)偏高，下沖程cd點(diǎn)偏低。,由于動(dòng)載荷的影響，示功圖的上、下行程線不是水平的，但只需要bc平行于da，而且ab平行于cd，就可以認(rèn)為泵工作正常。若二者不平行，說

8、明泵存在問題，角越大，說明動(dòng)載荷越大。另外，沖數(shù)越快，動(dòng)載荷也越大，在分析實(shí)測(cè)功圖時(shí)應(yīng)注意這種“傾斜”規(guī)律。,4.動(dòng)、靜載荷+彈性載荷+振動(dòng)載荷的示功圖（圖4、圖5） 抽油桿柱產(chǎn)生振動(dòng)的原因是抽油機(jī)構(gòu)帶動(dòng)抽油桿時(shí)產(chǎn)生的自振頻率引起。因此在進(jìn)行的油桿柱設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免同步速度抽汲。理論研究和實(shí)踐表明，當(dāng)發(fā)生二級(jí)振動(dòng)時(shí)，示功圖的特征是：圖形的面積偏集在上沖程開始處，而且在上死點(diǎn)處迥繞成“結(jié)”。這是抽油桿柱受力換向與桿柱彈性作用下造成的。,第二部分理論示功圖的特征分析,由于彈性振動(dòng)傳遞快，而桿柱與油管和液體摩擦等因素造成滯后，影響曲線的形狀而產(chǎn)生扭結(jié)。通常見到的是有彈性振動(dòng)的示功圖，只要上、下曲線

9、的平均線平行，泵即工作正常。有時(shí)測(cè)得歪曲的示功圖形，只要符合上述特點(diǎn)，則可用沖次太快引起振動(dòng)予以解釋（如圖5所示）。,第二部分理論示功圖的特征分析,1.由于磨擦負(fù)荷和慣性負(fù)荷均比直井稍大，所以上行負(fù)荷較大、下行負(fù)荷較小，示功圖較直井寬。 2.與直井示功圖相比，定向井示功圖的摩擦影響增大，振動(dòng)影響減小，這是因?yàn)槎ㄏ蚓Σ亮^大； 3.從泵的功圖上看，隨著傾斜程度的增加，柱塞沖程有所增加，這是因?yàn)樯蠜_程作用在活塞上的液柱載荷有所降低； 4.若定向井傾角較小（20）,且抽油桿上裝有扶正器時(shí),其功圖與直井差別不大,可按直井方法診斷。,第三部分定向井示功圖與直井示功圖的區(qū)別,通過對(duì)全作業(yè)區(qū)所測(cè)井有效功圖

10、進(jìn)行收集、整理、歸類，并結(jié)合油井的生產(chǎn)資料、動(dòng)液面、泵深、單井日產(chǎn)液量、泵效、含水等資料，對(duì)上述資料進(jìn)行全面細(xì)致地分析，篩選出部分具有代表性的功圖，對(duì)井下抽油泵的工況進(jìn)行綜合分析，及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)抽油泵在抽汲過程中存在的問題，用以指導(dǎo)生產(chǎn)?，F(xiàn)將作業(yè)區(qū)油井示功圖的幾種常見實(shí)測(cè)示功圖進(jìn)行介紹。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,1.泵工作正常時(shí)的實(shí)測(cè)示功圖 圖11是抽油泵工作正常，同時(shí)受其它因素影響較小時(shí)所測(cè)的示功圖，這類功圖的共同特點(diǎn)是理論示功圖差異不大，均為一近似的平行四邊形。,2.泵漏失的實(shí)測(cè)示功圖 泵漏失是油井常見的故障之一。泵漏失包括固定凡爾漏失、游動(dòng)凡爾漏失和雙凡爾漏失三種情況。,第四部

11、分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,固定凡爾漏失時(shí)的示功圖 固定凡爾漏失包括：固定凡爾與凡爾座配合不嚴(yán)、凡爾球被砂子刺壞或凡罩內(nèi)積有砂、蠟等臟物，使凡爾球的起落失靈等原因造成的漏失。 這類功圖的特點(diǎn)是：增載線比卸載線陡，圖形的B點(diǎn)角變圓，C角變尖，而且漏失越嚴(yán)重，圖形的A點(diǎn)角變得愈圓，C點(diǎn)角變得愈尖。,游動(dòng)凡爾漏失的示功圖,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,游動(dòng)凡爾部分漏失包括：排出閥球與閥座配合不嚴(yán)；活塞與泵的襯套配合不當(dāng)；或長(zhǎng)期磨損使間隙變大；閥爾罩內(nèi)積有臟物、砂、蠟，使閥球起落失靈等原因造成的漏失。 這類功圖的特點(diǎn)是：卸載線與增載線陡，圖形的A點(diǎn)角變尖，C點(diǎn)角變圓。當(dāng)漏失特別嚴(yán)重時(shí)，增載線、卸載線和

12、最大載荷線便構(gòu)成了一條向下方彎曲的圓滑弧線。,雙凡爾漏失 這類功圖的主要特點(diǎn)是：四角消失，中間粗；兩頭尖。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,3.抽油桿斷脫時(shí)的實(shí)測(cè)示功圖(如圖15) ：抽油桿斷脫時(shí)，光桿只承受斷裂上部抽油桿在液體中的重力，因而示功圖形成長(zhǎng)條，長(zhǎng)條圖形越向上，表示斷脫位置越向下。抽油桿斷脫時(shí)，油井產(chǎn)液量為零。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,4.油井結(jié)蠟時(shí)的實(shí)測(cè)示功圖 結(jié)蠟嚴(yán)重的井,不論是深井或淺井,只要結(jié)蠟就有增載的特征,發(fā)現(xiàn)示功圖有“結(jié)蠟”的寬度,示功圖有此類特征時(shí),熱洗一般無效,應(yīng)盡快檢泵清蠟。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,5. 深井泵受氣體影響及供液不足時(shí)的實(shí)測(cè)示功圖

13、,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,深井泵受氣體影響與供液不足圖十分相似，區(qū)別是：減載線呈現(xiàn)為圓弧線，受氣體影響越大，圓弧曲線特征更明顯。 如圖17所示，該井泵掛深度1678m，38mm,沖程2.6m,沖數(shù)8次/min,動(dòng)液面1417m，日產(chǎn)液4.5t，含水75%，泵效16.9%，從功圖判斷，該井受氣體影響。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,6.機(jī)械性振動(dòng)時(shí)的實(shí)測(cè)示功圖 某井，出油正常，圖形為大齒形特征，為抽油機(jī)變速箱內(nèi)的軸鍵磨損串動(dòng)而振動(dòng)。,7.正常抽油、有振動(dòng)影響時(shí)的實(shí)測(cè)示功圖,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,對(duì)于抽油桿柱有明顯振動(dòng)的井，要注意避免“共振”造成經(jīng)常斷脫。,8.正常抽油、抽油機(jī)

14、平衡重沒有調(diào)整好的實(shí)測(cè)示功圖 抽油機(jī)平衡重調(diào)整合適，可以運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)和節(jié)能。油井生產(chǎn)平衡的地面示功圖，其上行曲線與下行曲線呈相同波幅的阻尼曲線，如果平衡太輕，下沖程較快，下行曲線波幅較大；如果平衡太重，桿柱上行較快，上行曲線的波幅較大。 該井抽油機(jī)平衡偏輕（圖21），油井生產(chǎn)正常，泵閥不漏。 該井泵生產(chǎn)正常，泵閥不漏（圖22），上行快，抽油機(jī)平衡偏重。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,9.油管漏失時(shí)實(shí)測(cè)示功圖 該井產(chǎn)量明顯減少、泵效低，用蹩壓的方法證實(shí)蹩不起壓力，而套管環(huán)空的動(dòng)液面卻在升高。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,此類功圖特征：圖形面積減小，載荷下降。減少的面積與正常功圖時(shí)的面積是平行減

15、少，最大載荷線下降，最小載荷線不變。,第四部分實(shí)測(cè)地面示功圖圖例分析,10.油井出砂時(shí)的實(shí)測(cè)示功圖 受砂影響的示功圖上明顯見到“小牙齒”形的不規(guī)則齒狀，深井泵壽命短，免修期短。該功圖是不出油的，固定凡爾上卡死在罩內(nèi)（阻力磨擦發(fā)生，載荷瞬時(shí)變化，形成鋸齒狀圖形），進(jìn)油部位砂堵。,大17-13井根據(jù)功圖分析,井為固定閥漏失，油在油套間循環(huán)。液面與上旬相比 上升27m，該井上旬的最大載荷72kn，最小載荷32kn，載荷差40kn，本旬最大 載荷68kn，最小載荷33 kn，載荷差35kn，載荷差下降5 kn。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中為確 搞清泵的工況，我們做了蹩壓觀察，井口無有壓力；判斷該井屬于漏失， 我們 建議核實(shí)該井產(chǎn)量或檢泵，請(qǐng)供參考,大17-13井功圖如圖所示：,游動(dòng)閥漏失,根據(jù)功圖分析虎78-75井為油管漏失,功圖如下:,閥失靈,根據(jù)功圖分析, 虎77-75為油井出砂，光桿在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生劇烈變化，負(fù)荷 上顯示出不規(guī)則的鋸齒狀尖鋒。上沖程時(shí)，這些附加阻力，使光桿載荷急