抽油井示功图的分析及应用.pptx

讲解内容第一部抽油井示功图综述第一部抽油井示功图综述第二部分理论示功图的特征分析 第三部分第三部分斜井示功图与直井示功图的区别斜井示功图与直井示功图的区别 第四部分实测地面示功图图例分析第四部分实测地面示功图图例分析 第五部分抽油井计算机诊断技术的应用第五部分抽油井计算机诊断技术的应用 第六部分需要注意的几点第六部分需要注意的几点 第1页/共35页第一部分第一部分:抽油井示功图综述抽油井示功图综述 今今天天，我我们们主主要要从从理理论论示示功功图图的的特特征征分分析析入入手手，简简单单介介绍绍示示功功图图的的多多功功能能性性，即即对对实实测测示示功功图图作作必必要要的的处处理理后后，可可进进行行一一系系列列定定性性和和定定量量分分析析，提提供供诸诸如如分分析析平平衡衡效效果果、判判知知振振动动影影响响等等。油油井井示示功功图图它它不不仅仅能能在在不不停停产产的的情情况况下下取取得得大大量量有有用用的的数数据据，减减化化了了井井下下直直接接测测试试工工作作，而而且且能能随随时时监监控控采采油油动动态态，使使之之在在最最佳佳工工作作方方式式下下生生产产。结结合合采采油油二二厂厂有有杆杆泵泵采采油油过过程程中中示示功功图图分分析析解解释释差差错错率率高高的的问问题题，我我们们今今天天来来讲讲讲讲如如何何正正确确解解释释分分析析示示功图，了解井下抽油泵工作状况。功图，了解井下抽油泵工作状况。第2页/共35页第一部分第一部分:概概 述述1 1、在在有有杆杆泵泵采采油油过过程程中中，用用动动力力仪仪绘绘出出示示功功图图，定定性性地地分分析析深深井井泵泵的的工工作作情情况况，是是了了解解井井下下抽抽油油泵泵工工作作状状况况的的重重要要手手段段。由由于于抽抽油油井井的的生生产产状状况况很很复复杂杂，深深井井泵泵在在井井下下工工作作的的影影响响因因素素很很多多，不不但但受受到到“机机、杆杆、泵泵”抽抽油油设设备备的的影影响响，而而且且直直接接受受到到变变化化着着的的“砂砂、蜡蜡、气气、水水”的的影影响响。尤尤其其在在定定向向井井中中，这这种种情情况况就就更更为为突突出出。导导致致油油井井生生产产过过程程中中所所测测的的示示功功图图形形状状复复杂杂，解解释释差差错错率率高高，给给及及时时分分析析井井下下抽抽油油泵泵工工作作状状况况、掌掌握握油油井井生生产产动动态态和和组组织织下下步步生生产产带带来来了了很很多多困困难难。因因此此，分分析析示示功功图图时时，即即要要全全面面了了解解油油井井的的生生产产情情况况、设设备备状状况况和和测测试试仪仪器器的的好好坏坏程程度度，根根据据多多方方面面的的资资料料进进行行综综合合分分析析，同同时时，又又要要善善于于从从各各种种因因素素中中找找出出引引起起示示功功图图变变异异的主要因素的主要因素,这样，才能够作出正确判断。这样，才能够作出正确判断。第3页/共35页第一部分第一部分:概概 述述2 2、示示功功图图概概念念：示示功功图图是是由由载载荷荷随随位位移移的的变变化化关关系系曲曲线线所所构构成成的的封封闭闭曲曲线线图图。表表示示悬悬点点载载荷荷与与位位移移关关系系的的示示功功图图称称为为地地面面示示功功图图或或光光杆杆示示功功图图。在在实实际际工工作作中中是是以以实实测测地地面面示示功功图图作作为为分分析析深深井井泵泵工工作作状状况况的主要依据。的主要依据。第4页/共35页为为了了能能正正确确分分析析和和解解释释示示功功图图，常常要要绘绘制制出出理理论论示示功功图图进进行行对对比比分分析析，而而且且实实测测示示功功图图的的解解释释都都是是以以理理论论示示功功图图为为基基础础，因因此此，对对理理论论示示功功图图特特征征分分析析就就显显得得尤尤为重要。为重要。1.1.没有弹性变形的理论示功（图没有弹性变形的理论示功（图1 1）假假定定：抽抽油油杆杆是是刚刚体体，动动力力从从地地面面传传到到柱柱塞塞上上没没有有时时间间滞滞后后，既既没没有有伸伸缩缩和和振振动动，也也无无摩摩擦擦，假假定定每每一一个个部件的工作效率都是部件的工作效率都是100%100%所测得的示功图。所测得的示功图。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析 第5页/共35页分分析析：图图中中a a点点是是上上冲冲程程的的始始点点。由由于于刚刚体体没没有有弹弹性性形形变变，则则abab为为即即刻刻增增载载，泵泵柱柱塞塞的的游游动动凡凡尔尔关关闭闭，全全部部载载荷荷由由光光杆杆承承受受。bcbc是是上上冲冲程程过过程程，泵泵的的游游动动凡凡尔尔关关闭闭，固固定定凡凡尔尔打打开开是是进油过程。进油过程。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析cd cd 即即刻刻卸卸载载，抽抽油油杆杆下下行行时时所所画画出出dada线线是是载载荷荷不不变变的的下下冲冲程程位位移移过过程。程。该该理理论论示示功功图图的的特特征征：abab平平行行于于cd cd，bcbc平平行行于于dada，一一般般抽抽油油机机井井在在井井深深浅浅、小小泵泵径径、粗粗抽抽油油杆杆及及小小冲冲数数抽抽油油条条件件下下生生产产时时，有有可可能能出出现类似的水平、长方形实测示功图。现类似的水平、长方形实测示功图。第6页/共35页2.2.国国内内目目前前所所用用的的理理论论示示功功图图（图（图2 2）该该理理论论经经示示功功图图是是在在理理想想条条件件下下绘绘制制出出来来的的：假假定定油油管管无无漏漏失失、泵泵工工作作正正常常。油油层层供供液液能能力力充充足足，泵能够完全充满。泵能够完全充满。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析图2 弹性抽油杆静载时的示功图光光杆杆只只承承受受抽抽油油杆杆柱柱与与活活塞塞上上液液柱柱重重量量的的静静载载荷荷，不不考考虑虑惯惯性性力力。不不考考虑虑砂砂、蜡蜡、稠稠油油的的影影响响。不不考考虑虑油油井井连连喷喷带带抽抽。认认为为进进入入泵泵内内的的流流体体是是不不可可压压缩缩的的，凡凡尔尔是是瞬瞬时时开开闭闭的的。在在这这种种条条件件下下绘绘制出的示功图是一个平行四边形。制出的示功图是一个平行四边形。第7页/共35页3.3.动动、静静载载荷荷+弹弹性性形形变示功图（图变示功图（图3 3）如如图图3 3所所示示，实实际际生生产产中中抽抽油油杆杆是是要要承承受受静静载荷和动载荷的。载荷和动载荷的。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析图3 动、静载荷+弹性形变示功图由由于于抽抽油油杆杆有有惯惯性性力力载载荷荷，柱柱塞塞在在泵泵筒筒内内运运动动时时有有摩摩擦擦力力，液液柱柱举举升升过过程程中中与与管管壁壁和和杆杆柱柱有有摩摩阻阻，抽抽油油杆杆接接箍箍与与油油管管内内壁壁有有摩摩擦擦，所所以以上上冲冲程程时时a a、b b点点偏偏高高，cdcd点点偏偏低。低。第8页/共35页由由于于动动载载荷荷的的影影响响，示示功功图图的的上上、下下行行程程线线不不是是水水平平的的，但但只只需需要要bcbc平平行行于于dada，而而且且abab平平行行于于cdcd，就就可可以以认认为为泵泵工工作作正正常常。若若二二者者不不平平行行，说说明明泵泵有有问问题题，越越大大，说说明明动动载载荷荷越越大大。另另外外，冲冲数数越越快快，动动载载荷荷也也越越大大，在在分分析析实实测测功功图图时时应应注注意意这这种种“倾斜倾斜”规律。规律。4.4.动、静载荷动、静载荷+弹性载荷弹性载荷+振动载荷的示功图（图振动载荷的示功图（图4 4、图、图5 5）抽抽油油杆杆柱柱产产生生振振动动的的原原因因是是抽抽油油机机构构的的抽抽油油杆杆的的自自振振频频率率。因因此此在在进进行行的的油油杆杆柱柱设设计计时时，应应尽尽量量避避免免同同步步速速度度抽抽汲汲。理理论论研研究究和和实实践践表表明明，当当发发生生二二级级振振动动时时，示示功功图图的的特特征征是是：图图形形的的面面积积偏偏集集在在上上冲冲程程开开始始处处，而而且且在在上上死死点点处处迥迥绕绕成成“结结”。这是抽油杆柱受力换向与杆柱弹性作用下造成的。这是抽油杆柱受力换向与杆柱弹性作用下造成的。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析第9页/共35页由由于于弹弹性性振振动动传传递递快快，而而杆杆柱柱与与油油管管和和液液体体摩摩擦擦等等因因素素造造成成滞滞后后，影影响响曲曲线线的的形形状状而而产产生生扭扭结结。通通常常见见到到的的是是有有弹弹性性振振动动的的示示功功图图，只只要要上上、下下曲曲线线的的平平均均线线平平行行，泵泵即即正正常常。有有时时测测得得歪歪曲曲的的示示功功图图形形，只只要要符符合合上上述述特特点点，则可用冲次太快引起振动予以解释。如图则可用冲次太快引起振动予以解释。如图5 5所示。所示。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析图4 抽油杆发生二级振动时的地面示功图图5 动、静载荷+弹性形变+振动的示功图第10页/共35页5.5.泵泵的的充充满满系系数数和和排排出系数的概念出系数的概念从从图图6 6的的对对比比中中可可以以看看出出，实实际际产产量量与与冲冲程程损损失失是直接有关的。是直接有关的。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析图6 泵的充满系数和排出系数的概念因因此此，要要实实现现抽抽油油井井的的长长寿寿稳稳产产，就就应应不不断断综综合合分分析析实实测测示示功功图图，尽尽可可能能地地减减少少冲冲程程损损失失、减减少少气气体体影影响响和和油油管管漏漏失失，提提高高深深井井泵泵的的质质量量和和抽抽油油参参数数优优化化组组合合，减减少少杆杆柱柱摩摩擦擦阻阻力力，保证合理沉没度，调小防冲距，延长检泵周期。保证合理沉没度，调小防冲距，延长检泵周期。第11页/共35页6.6.计计算算充充满满系系数数的的地地面面示示功功图（图图（图7 7）图图7 7中中柱柱塞塞的的有有效效行行程程可可以以在在图图中中冲冲程程曲曲线线段段上上量量出出，而而泵泵的的充充满满部部分分可可以以在在下下冲冲程程曲曲线线中中量量得得。确确定定泵泵的的充充满满系系数数即即AE/BCAE/BC（小小于于1 1），泵泵的的排排出出系系数数即即AE/AC=AE/AC=充充满满部分部分/光杆冲程。光杆冲程。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析图7 计算充满系数的地面示功图此此类类图图形形抽抽油油井井中中最最常常见见，泵泵况况正正常常，抽抽油油参参数数基基本本合合适适，若若气气小小、沉沉没没度度低低时时，下下行行符符合合CDEACDEA曲曲线线；若若气气多多、低低沉沉没没度度时时，下下行行是是CEACEA虚虚线线曲曲线，其曲线的波形的平均线是平行的。线，其曲线的波形的平均线是平行的。第12页/共35页7.7.分析抽油机的平衡效果分析抽油机的平衡效果尽尽管管理理论论公公式式可可进进行行抽抽油油机机的的各各种种平平衡衡计计算算，但但因因受受井井斜斜、抽抽汲汲液液体体粘粘度度、泵泵径径大大小小及及间间隙隙、井井口口压压力力及及砂砂蜡蜡等等的的影影响响，是是难难以以达达到到较较理理想想平平衡衡的的。不不平平衡衡性性越越大大，上上下下行行程程的的负负荷荷差差越越大大，致致使使抽抽油油机机变变速速轮轮齿齿受受到到很大的冲击载荷，从而加速磨损。很大的冲击载荷，从而加速磨损。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析Le图8 较理想平衡示功图当当抽抽油油机机平平衡衡较较好好时时，距距零零线线为为LeLe（图图8 8）的的平平行行线线，会会将将功功图图分分为为近近似似相相等等的的两两部部分分。LeLe之之纵纵座座标标即即为为较较理理想想的平衡重。的平衡重。第13页/共35页8.8.玻玻-钢杆系统正常示功图钢杆系统正常示功图如如图图9 9所所示示，ABAB：上上行行程程初初期期，因因液液载载作作用用，杆杆柱柱伸伸长长油油管管缩缩短短，当当杆杆柱柱张张力力不不足足以以克克服服液液柱柱、杆杆柱柱等等载载荷荷作作用用，游游动动凡凡尔尔关关闭，固定凡尔开启；闭，固定凡尔开启；第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析图9 玻杆的理论示功图CBDDB。ABBBB：当当杆杆柱柱固固有有频频率率与与冲冲次次接接近近时时,弹弹性性共共振振使使杆杆柱柱弹弹性性放放大大柱柱塞塞运运行行快快于于光光杆杆的的运运动动速速度度,液液柱柱惯惯性性载载荷荷滞滞后后，载载荷荷上上升升 (BB点点)；BCBC：上上程程后后期期，由由于于液液柱柱惯惯性性向向上上，下下降降（C C点点）；CDCD：通通过过上上死死点点转转入入下下行行程程，液液柱柱负负荷荷转转移移到到油油管管上上，杆杆柱柱缩缩短短，油油杆杆伸伸长长。固固定定凡凡尔尔关关闭闭、游游动动凡凡尔尔打打开开进进入入吸吸液液过过程程；DDDD：同同样样由由于于弹弹性性放放大大，柱柱塞塞运运动动快快于于光光杆杆硬硬度度，液液体体惯惯性性滞滞后后，载载荷荷下下降降；BABA：在在上上行行程程末末期期，由由于于光光杆杆速速度度减减慢慢，液液体体载载荷荷逐逐渐渐作作用用在在液液柱柱上上，光光杆杆载载荷荷又又逐逐渐渐上上升升，驴驴头头达达到到下下死死点点，转转入入上上冲冲程程。这这样样一一个个周周期期内内，载载荷荷曲曲线线中中间间宽宽，两两头头窄窄。并并且且下下冲冲程程内内只只有有一一个个峰值。与纯钢杆正常功图有很大差异。峰值。与纯钢杆正常功图有很大差异。第14页/共35页9.9.冲程损失影响排出系数的示功图冲程损失影响排出系数的示功图右右图图说说明明实实测测示示功功图图在在载载荷荷发发生生变变化时载荷变为动载荷加上附加载荷。化时载荷变为动载荷加上附加载荷。第二部分第二部分理论示功图的特征分析理论示功图的特征分析图10 冲程损失影响排出系数的示功图计计 算算 充充 满满 系系 数数 和和 排排 出出 系系 数数 时时 和和 数数 值值 会会 发发 生生 变变 化化，这这 是是 因因 为为 子子 项项adadadadadad，冲冲程程损损失失会会影影响响排排出出系系数数，图图1010中中可可知知泵泵效效低低，这这种种情情况况泵泵的的充充满满系系数数可可能能相相同同，但但排排出出系系数数是是随随着着冲冲程程损损失失的的变变大大而而减减小小，只有排出系数高才能表明抽油机井高产、高泵效。只有排出系数高才能表明抽油机井高产、高泵效。第15页/共35页对定向井而言，其杆柱的受力情况及示功图与直井有所对定向井而言，其杆柱的受力情况及示功图与直井有所不同：定向井有杆泵抽油系统与直井的主要差别有两点：不同：定向井有杆泵抽油系统与直井的主要差别有两点：一一是是井身是空间三维曲线，从而系统的振动是三个振动系统的井身是空间三维曲线，从而系统的振动是三个振动系统的空间三维振动，垂直于井深轴线的横向振动对轴向振动有一空间三维振动，垂直于井深轴线的横向振动对轴向振动有一定的影响；定的影响；二是二是抽油杆与油管之间、油管与套管之间存在接抽油杆与油管之间、油管与套管之间存在接触力和相应的磨擦力，对系统的轴向振动也有一定的影响触力和相应的磨擦力，对系统的轴向振动也有一定的影响。1.1.在在定定向向井井抽抽汲汲过过程程中中，沿沿抽抽油油杆杆作作用用的的表表面面力力包包括括液液柱柱、抽抽油油杆杆柱柱的的重重力力、油油流流阻阻力力和和振振动动而而引引起起的的惯惯性性载载荷荷，抽油杆与油管的正压力和滑动摩擦力。抽油杆与油管的正压力和滑动摩擦力。2.2.由由于于磨磨擦擦负负荷荷和和惯惯性性负负荷荷均均比比直直井井稍稍大大，所所以以上上行行负负荷较大、下行负荷较小，示功图较直井宽。荷较大、下行负荷较小，示功图较直井宽。第三部分第三部分斜井示功图与直井示功图的区别斜井示功图与直井示功图的区别 第16页/共35页3.3.定定向向井井的的悬悬点点载载荷荷比比直直井井明明显显降降低低，且且随随倾倾斜斜程程度度的的增增加加，载载荷荷下下降降的的幅幅度度增增大大，这这是是因因为为杆杆柱柱载载荷荷和和液液柱柱载载荷随井斜增加而减小；荷随井斜增加而减小；4.4.与与直直井井示示功功图图相相比比，定定向向井井示示功功图图的的摩摩擦擦影影响响增增大大，振动影响减小，这是因为定向井摩擦力较大；振动影响减小，这是因为定向井摩擦力较大；5.5.从从泵泵的的功功图图上上看看，随随着着倾倾斜斜程程度度的的增增加加，柱柱塞塞冲冲程程有有所所增增加加，这这是是因因为为上上冲冲程程作作用用在在活活塞塞上上的的液液柱柱载载荷荷有有所所降降低；低；6.6.由由于于管管杆杆摩摩擦擦力力的的作作用用，在在相相同同的的抽抽汲汲参参数数、泵泵况况情情况下，定向井的抽油杆振动一般比直井衰减快；况下，定向井的抽油杆振动一般比直井衰减快；7.7.若若定定向向井井倾倾角角较较小小（2020）,且且抽抽油油杆杆上上装装有有扶扶正正器时器时,其功图与直井差别不大其功图与直井差别不大,可接直井方法诊断。可接直井方法诊断。第三部分第三部分斜井示功图与直井示功图的区别斜井示功图与直井示功图的区别 第17页/共35页通通过过对对全全厂厂所所测测近近10001000余余份份定定向向井井有有效效功功图图进进行行收收集集、整整理理、归归类类，并并结结全全油油井井的的生生产产资资料料、动动液液面面、泵泵深深、单单井井日日产产液液量量、泵泵效效、含含水水等等资资料料，对对上上述述资资料料进进行行全全面面细细致致地地分分析析，筛筛选选出出部部分分具具有有代代表表性性的的功功图图，对对井井下下抽抽油油泵泵的的工工况况进进行行综综合合分分析析，及及时时、准准确确地地发发现现抽抽油油泵泵在在抽抽汲汲过过程程中中存存在在的的问问题题，以以指指导导生生产产。现现将将陇陇东东油油田田的的几几种种常常见实测示功图进行介绍。见实测示功图进行介绍。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图图11 11 泵工作正常时的示功图泵工作正常时的示功图1.1.泵工作正常时的实测示功图泵工作正常时的实测示功图图图1111是是抽抽油油泵泵工工作作正正常常，同同时时受受其其它它因因素素影影响响较较小小时时所所测测的的示示功功图图，这这类类功功图图的的共共同同特特点点是是理理论论示示功功图图差差异异不不大，均为一近似的平行四边形。大，均为一近似的平行四边形。第18页/共35页2.2.泵漏失的实测示功图泵漏失的实测示功图泵泵漏漏失失是是油油井井常常见见的的故故障障之之一一。泵泵漏漏失失包包括括固固定定凡凡尔尔漏漏失失、游游动动凡凡尔尔漏漏失失和双凡尔漏失三种情况。和双凡尔漏失三种情况。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图12 固定凡尔漏失的示功图固定凡尔漏失时的示功图固定凡尔漏失时的示功图该该井井出出油油不不好好，固固定定凡凡尔尔漏漏。固固定定凡凡尔尔漏漏失失包包括括：固固定定凡凡尔尔与与凡凡尔尔座座配配合合不不严严、凡凡尔尔球球被被砂砂子子刺刺坏坏或或凡凡罩罩内内积积有有砂砂、蜡蜡等等脏脏物物，使使凡凡尔尔球球的的起起落落失失灵灵等等原原因因造造成成的的漏漏失失。这这类类功功图图的的特特点点是是：增增载载线线比比卸卸载载线线陡陡，图图形形的的左左下下角角变变圆圆，右右上上角角变变尖尖，而而且且漏漏失失越越严严重重，图形的左下角变得愈圆，左上角变得愈尖。图形的左下角变得愈圆，左上角变得愈尖。第19页/共35页游动凡尔漏失的示功图游动凡尔漏失的示功图 图图1313为为实实测测游游动动凡凡尔尔漏漏失失的示功图。的示功图。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图图13 13 游动凡尔漏失时的示功图游动凡尔漏失时的示功图排排出出部部分分漏漏失失包包括括：排排出出阀阀球球与与阀阀座座配配合合不不严严；活活塞塞与与泵泵的的衬衬套套配配合合不不当当；或或长长期期磨磨损损使使间间隙隙变变大大；阀阀尔尔罩罩内内积积有有脏脏物物、砂砂、蜡蜡，使使阀阀球球起起落落失失灵灵等等原原因因造造成成的的漏漏失失。这这类类功功图图的的特特点点是是：卸卸载载线线与与增增载载线线陡陡，图图形形的的左左下下角角变变尖尖，右右上上角角变变圆圆。当当漏漏失失特特别别严严重重时时，增增载载线线、卸卸载载线线和和最最大大载载荷荷线线便便构构成成了了一一条条向向下下方弯曲的圆滑弧线。方弯曲的圆滑弧线。第20页/共35页双凡尔漏失双凡尔漏失 如如图图1414，该该井井泵泵挂挂18131813m m，冲冲程程3 3m m，冲冲次次8 8次次/minmin，含含水水54%54%，日日产产液液16.516.5t,t,动动液液面面516516m m，由由于于上上下下阀阀均均漏漏失失，泵泵效效只只有有24%24%。这这类类功功图图的的主主要要特特点点是是：四四角角消消失失，中间粗；两头尖，形如梭状。中间粗；两头尖，形如梭状。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 第21页/共35页3.3.抽抽油油杆杆断断脱脱时时的的实实测测示示功功图图抽抽油油杆杆断断脱脱时时，光光杆杆只只承承受受断断裂裂上上部部抽抽油油杆杆在在液液体体的的重重力力，因因而而示示功功图图形形成成长长条条，长长条条图图形形越越向向上上，表表示示断断脱脱位位置置越越向向下下。抽抽油油杆杆断断脱脱时，产液量为零，如图时，产液量为零，如图1515。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 抽抽油油杆杆断断脱脱时时，光光杆杆只只承承受受断断裂裂上上部部抽抽油油杆杆在在液液体体的的重重力力，因因而而示示功功图图形形成成长长条条，长长条条图图形形越越向向上上，表表示示断断脱脱位位置置越越向向下下。抽抽油油杆杆断断脱脱时时，该该井的产液量为零。井的产液量为零。实实例例：该该井井不不出出油油，地地面面功功图图判判断断是是抽抽油油杆杆上上部部断断。泵泵挂挂深深度度14891489m m，38mm,38mm,冲程冲程2.42.4m,m,冲数冲数6 6次次/min,min,动液面动液面716716m.m.1515303045456060图图15 15 抽油杆断脱时的实测示功图抽油杆断脱时的实测示功图1.51.50.70.72.22.23.03.0KNKN第22页/共35页4.4.油井结蜡时的实测示功图油井结蜡时的实测示功图结结蜡蜡严严重重的的井井,不不论论是是深深井井或或浅浅井井,只只要要结结蜡蜡就就有有增增载载的的特特征征,发发现现示示功功图图有有“结结蜡蜡”的的宽宽度度,示示功功图图有有此此类类特特征征时时,热热洗洗一一般般无无效效,应应尽快检泵清蜡。尽快检泵清蜡。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 如如图图1616，该该井井泵泵挂挂深深度度12301230m m，44mm,44mm,冲冲程程3 3m,m,冲冲数数8 8次次/min,min,动动液液面面12781278m m，日产液日产液9 9t t，含水含水18.5%18.5%，有结蜡特征如图，有结蜡特征如图1616。图图16 16 油井结蜡时的实测示功图油井结蜡时的实测示功图第23页/共35页5.5.深深井井泵泵受受气气体体影影响响时时的实测示功图的实测示功图第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图图17 17 深井泵气体影响的示功图深井泵气体影响的示功图如如图图1717所所示示，该该井井泵泵挂挂深深度度16781678m m，38mm,38mm,冲冲程程2.62.6m,m,冲冲数数8 8次次/min,min,动动液液面面14171417m m，日日产产液液4.54.5t t，含含水水75%75%，泵泵效效16.9%16.9%，从功图判断，该井受气体影响。，从功图判断，该井受气体影响。第24页/共35页6.6.油油井井供供液液不不足足时时的的实实测测示示功图功图如如图图1818，该该井井泵泵深深1006 1006 m m，沉沉没没度度200 200 m m，由由于于油油层层供供液液能能力力差差，沉沉没没度度小小，本本图图特特点点是是供供液液不足，抽油杆有振动。不足，抽油杆有振动。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图图18 18 油井供液不足时的示功图油井供液不足时的示功图7.7.机械性跳动时的实测示功图机械性跳动时的实测示功图某某井井，出出油油正正常常，图图形形为为大大齿齿形形特特征征，为为抽抽油油机机变变速速箱箱内内的的轴键磨损串动而振动。轴键磨损串动而振动。图图19 19 外界因素造成机械跳动时的示功图外界因素造成机械跳动时的示功图第25页/共35页8.8.正正常常抽抽油油、有有振振动影响时的实测示功图动影响时的实测示功图第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图图20 20 正常抽油、有振动影响的示功图正常抽油、有振动影响的示功图如如图图20,20,该该井井泵泵挂挂深深度度15171517m m，44mm,44mm,冲冲程程2.62.6m,m,冲冲数数9 9次次/min,min,动动液液面面10511051m m，日日产产液液30.530.5t t，含含水水71.4%71.4%，生生产产正正常常,泵泵阀阀不不漏漏，抽抽油油杆杆柱柱有有振振动动影影响响。对对于于抽抽油油杆杆柱柱有有明明显显振动的井，要注意避免振动的井，要注意避免“共振共振”造成经常断脱。造成经常断脱。第26页/共35页9.9.正常抽油、抽油机平衡重没有调整好的实测示功图正常抽油、抽油机平衡重没有调整好的实测示功图抽抽油油机机平平衡衡重重调调整整合合适适，可可以以运运转转平平稳稳和和节节能能。油油井井生生产产平平衡衡的的地地面面示示功功图图，其其上上行行曲曲线线与与下下行行曲曲线线呈呈相相同同波波幅幅的的阻阻尼尼曲曲线线，如如果果平平衡衡太太轻轻，下下冲冲程程较较快快，下下行行曲曲线线波波幅幅较较大大；如如果果平平衡衡太太重重，杆杆柱柱上上行行较较快快，上行曲线的波幅较大。上行曲线的波幅较大。该井抽油机平衡偏轻（图该井抽油机平衡偏轻（图2121），油井生产正常，泵阀不漏。），油井生产正常，泵阀不漏。该井泵生产正常，泵阀不漏（图该井泵生产正常，泵阀不漏（图2222），上行快，抽油机平衡偏重。），上行快，抽油机平衡偏重。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图图21 21 平衡偏轻时的示功图平衡偏轻时的示功图图图22 22 平衡偏重量时的示功图平衡偏重量时的示功图第27页/共35页10.10.油管漏失时实测示功图油管漏失时实测示功图该该井井产产量量明明显显减减少少、泵泵效效低低，用用蹩蹩压压的的方方法法证证实实蹩蹩不不起起压压力力，而套管环空的动液面却在升高。而套管环空的动液面却在升高。第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 井井下下泵泵功功图图在在停停抽抽后后图图形形面面积积减减小小，减减少少的的面面积积与与正正常常功功图图时时的的面面积是平行减少，最大载荷线下降，最小载荷线不变。积是平行减少，最大载荷线下降，最小载荷线不变。第28页/共35页第四部分第四部分实测地面示功图图例分析实测地面示功图图例分析 图图24 24 油井出砂时的示功图油井出砂时的示功图 11.油井出砂时的实测示功图 11.11.油井出砂时的实测示功图油井出砂时的实测示功图 受受砂砂影影响响的的示示功功图图上上明明显显见见到到“小小牙牙齿齿”形形的的不不规规则则齿齿状状，深深井井泵泵寿寿命命短短，免免修修期期短短。该该功功图图是是不不出出油油的的，固固定定凡凡尔尔上上卡卡死死在在罩罩内，进油部位砂堵。内，进油部位砂堵。12.12.纯钢杆与玻杆的正常示功图对比纯钢杆与玻杆的正常示功图对比图图26 26 玻杆的理论示功图玻杆的理论示功图图图25 25 纯钢杆的理论示功图纯钢杆的理论示功图第29页/共35页1.1.1.定向井故障诊断分析定向井故障诊断分析定向井故障诊断分析有有有杆杆杆抽抽抽油油油系系系统统统的的的故故故障障障诊诊诊断断断技技技术术术主主主要要要有有有两两两部部部分分分，一一一是是是进进进行行行力力力学学学分分分析析析，将将将井井井口口口实实实测测测的的的光光光杆杆杆示示示功功功图图图抟抟抟换换换成成成井井井底底底泵泵泵功功功图图图，为为为故故故障障障诊诊诊断断断提提提供供供可可可靠靠靠的的的诊诊诊断断断依依依据据据；二二二是是是识识识别别别泵泵泵功功功图的故障特征，图的故障特征，图的故障特征，根据故障判别原则判断井下泵的故障。根据故障判别原则判断井下泵的故障。根据故障判别原则判断井下泵的故障。2.2.2.判断泵的工作状况及计算泵排量判断泵的工作状况及计算泵排量判断泵的工作状况及计算泵排量把把把地地地面面面示示示功功功图图图用用用计计计算算算机机机进进进行行行数数数字字字处处处理理理后后后，由由由于于于消消消除除除了了了抽抽抽油油油杆杆杆柱柱柱的的的变变变形形形、杆杆杆柱柱柱的的的粘粘粘滞滞滞阻阻阻力力力、振振振动动动和和和惯惯惯性性性等等等的的的影影影响响响，将将将会会会得得得到到到形形形状状状简简简单单单而而而又又又能能能真真真实实实反反反映映映泵泵泵工工工作作作状状状况况况的的的井下示功图。井下示功图。井下示功图。第五部分第五部分抽油井计算机诊断技术的应用抽油井计算机诊断技术的应用 第30页/共35页3.3.3.泵功图故障识别方法泵功图故障识别方法泵功图故障识别方法用用用矢矢矢量量量特特特征征征法法法对对对泵泵泵功功功图图图中中中的的的故故故障障障进进进行行行识识识别别别，用用用这这这种种种方法可实现多故障诊断。方法可实现多故障诊断。方法可实现多故障诊断。4.4.4.计算各级杆柱的应力和分析杆柱组合的合理性；计算各级杆柱的应力和分析杆柱组合的合理性；计算各级杆柱的应力和分析杆柱组合的合理性；5.5.5.计算的分析抽油机扭矩、平衡及功率；计算的分析抽油机扭矩、平衡及功率；计算的分析抽油机扭矩、平衡及功率；6.6.6.估算泵口压力及预测油井产量。估算泵口压力及预测油井产量。估算泵口压力及预测油井产量。第五部分第五部分抽油井计算机诊断技术的应用抽油井计算机诊断技术的应用 第31页/共35页1 1、由由于于目目前前我我厂厂使使用用的的示示功功仪仪厂厂家家较较多多，不不同同的的仪仪器所测的示功图形状也不尽相同。器所测的示功图形状也不尽相同。2 2、由由于于影影响响抽抽油油泵泵正正常常工工作作的的因因素素很很多多,加加之之受受定定向向井井、低低产产、低低渗渗、高高油油气气比比等等原原因因的的影影响响，使使示示功功图图的的瞬瞬时时性性很很强强，所所以以在在解解释释示示功功图图时时，要要全全面面了了解解油油井井情情况况（井井下下设设备备、管管理理制制度度、目目前前产产量量、动动液液面面、沉沉没没度度、油油气气比比及及以以往往的的生生产产情情况况等等。），才才能能对对泵泵的的工工作作状状况况和和生生产不正常的原因做出判断。产不正常的原因做出判断。第六部分第六部分:需要注意的几点需要注意的几点第32页/共35页3 3、在在现现场场分分析析判判断断示示功功图图时时，应应用用叠叠加加的的方方法法，即即根根据据该该井井平平时时生生产产过过程程中中的的特特点点，在在理理论论示示功功图图的的基基础础上上，与与影影响响该该井井生生产产的的主主要要因因素素进进行行叠叠加加后后判判断断泵泵况况正正常与否。常与否。4 4、在在计计算算机机诊诊断断技技术术的的应应用用中中，地地面面功功图图转转化化为为井井下下功功图图时时，输输入入的的各各项项数数据据必必须须与与单单井井实实际际相相符符，否否则所测得的泵功图并不能真实反映该井的实际泵况。则所测得的泵功图并不能真实反映该井的实际泵况。第六部分第六部分:需要注意的几点需要注意的几点第33页/共35页第34页/共35页谢谢您的观看！第35页/共35页