利用示功图分析提高油井泵效.doc

利用示功图分析提高油井泵效摘要:示功图:悬点载荷同悬点位移之间的关系曲线图,它实际上直接反映的是光杆的工作情况,因此又称为光杆示功图或地面示功图。关键词:示功图分析提高油井泵效一、理论示功图理论示功图是理想条件下绘制出来的:假定①油管无漏失、泵工作正常。②油层供液能力充足,泵能够完全充满。③光杆只承受抽油杆柱与活塞以上液柱重量的静载荷,不考虑惯性力。④不考虑砂、蜡、稠油的影响。⑤不考虑油井连喷带抽。⑥认为进入泵内的流体是不可压缩的,凡尔是瞬时开闭的。在这种条件下绘制出的示功图是一个平行四边形。如图1:A―驴头下死点和活塞上行时的起始点B―固定阀打开,游动阀关闭,活塞开始上行程C―驴头上死点,活塞运行到最高点D―固定阀关闭,游动阀打开,活塞开始下行程S为光杆冲程(m),S活为活塞行程(m),P液为活塞以上的液柱质量(kg),P杆为抽油杆在井内液体中的质量(kg),P静为光杆承受的最大静负荷(kg),λ1为抽油杆伸缩长度(m),λ2为油管伸缩长度(m),λ为冲程损失(m),AB为增载线,CD为卸载线,BC为活塞上行程线,AD为活塞下行程线。如图1,其中ABCD所圈闭的面积的大小表示泵做功多少,泵做功的数值等于理论排量乘以排除系数。理论示功图成图形就是泵工况的演变过程,因此理论示功图成的原理,对于分析实测示功图有着重要的指导意义。二、实测示功图与油井生产技术状况的关系1、井筒技术状况和管柱结构对示功图的影响井斜、抽油杆偏磨、井口与光杆不对中。盘根盒过紧等情况会增加摩擦阻力,使负荷增加,图形相对变宽、冲程损失增大。抽油杆组合等级及杆柱直径粗细变化、泵径工作制度的匹配决定震动载荷阻尼曲线幅度的大小。2、油层产能状况、物性特点对示功图的影响原油粘度、密度、含蜡量、乳化程度过大会使功图最大载荷增大、最小载荷减小,并容易使泵阀产生漏失现象。对于稠油井只要泵效在认定范围内均属正常。3、地面设备、生产流程故障对示功图的影响地面冲次过快会加大震动载荷,使图形产生顺时针方向的偏转,其大小与泵深和冲次成正比。抽油机转速箱串轴、齿轮断齿、底座压杠螺丝松动、皮带过松打滑都会使平衡严重失衡、示功图发生异常、震动载荷瞬间变大,曲线出现不正常的硬性尖锯齿形波峰现象或柱塞行程一段时间后突然增加和卸载。管线过长、回压过高或堵塞、油嘴堵塞、生产砸门未改通或严重截流等会使功图发生“肥胖”。三、示功图分析泵况的一般方法所谓示功图法分析泵况的方法,就是利用理论示功图与实际示功图进行叠加对比,来找出与理论示功图线不相符的原因,是实测示功图故障分析最简单常用的方法,也称“对比相面法”如图2,以理论示功图为基础,把实测示功图确定出4个特征点,再按一定顺序,对泵上下冲程进行全面分析,此方法概括为:4点、一面、上下行程段加2负荷线。通过由“点”到“线”再到“面”的分析,找出主要特征点,结合生产实际情况就可以确定故障类型。如图2,其中1、2是衡量游动阀工作状况的主要部位,点3、4是衡量固定阀工作状况的主要部位,示功图承载线倾角的大小反映了泵排出部位漏失的大小,卸载线倾角则反映泵吸入部位漏失和气体影响等,5、6是衡量泵承载与卸载和冲程损失的重要区段,7是泵做功圈闭面积的大小,可看出泵充满程度、排除系数的大小即泵效的高低。柱塞上、下行程段可以看出泵间隙是否过大或过小,以及震动载荷、泵摩阻的情况,上下行程死点可看出