深井泵工作狀況的實(shí)測(cè)示功圖分析

深井泵工作狀況的實(shí)測(cè)示功圖分析

1繪制圖形模板測(cè)量的圖像受到幾個(gè)因素的影響，形狀會(huì)不斷變化。為了解釋清楚的圖形，有必要構(gòu)建一系列圖形模型。一個(gè)示功圖是否正常,不能只看它是否為平行四邊形,而要考慮到各種復(fù)雜因素,對(duì)示功圖的影響。1.1沖次快速下的抽油桿柱式圖1是在泵掛較小、沖次較慢的油井上測(cè)得的,是典型的工作正常的示功圖,這類圖形的共同點(diǎn)是和理論示功圖的差異不大,均為一近似的平行四邊形。但隨著泵掛的加深,沖次的加快,抽油桿柱受到了較大的慣性力的影響、力在抽油桿柱中傳遞滯后的影響以及設(shè)備振動(dòng)的影響使得圖形波動(dòng)和偏轉(zhuǎn)的愈加嚴(yán)重,如圖2所示。將示功圖的增載起始點(diǎn)、終止點(diǎn)、卸載起始點(diǎn)、終止點(diǎn)用四條直線相連后發(fā)現(xiàn),增載線與卸載線基本平行,上行線、下行線雖為曲線,但相應(yīng)的兩條連線也是相互平行的,且有沖程損失,這就是正常示功圖的特征。1.2最大負(fù)荷線、下負(fù)荷線粘度的概念從現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn),影響示功圖形狀變化的因素是多方面的,其中原油粘度是一個(gè)十分重要的因素。它造成上負(fù)荷線高于最大理論負(fù)荷線、下負(fù)荷線低于最小理論負(fù)荷線;粘度增大使得凡爾開關(guān)比正常時(shí)滯后,凡爾不嚴(yán)密,有一定漏失,圖形四個(gè)角變圓滑,如圖3所示。1.3測(cè)量方法的影響通常人們把示功圖面積的大小,作為抽油泵是否正常的主要依據(jù),但是通過(guò)統(tǒng)計(jì)及理論分析,這一觀點(diǎn)是片面的。慣性載荷、振動(dòng)載荷都會(huì)使示功圖面積減小,如圖4。示功圖坐標(biāo)系減程比、力比的變化,也會(huì)導(dǎo)致示功圖面積的變化。在減程比較大、力比較小時(shí),示功圖會(huì)變短變寬;在減程比較小、力比較大時(shí)示功圖會(huì)變長(zhǎng)變窄。如圖4、圖5所示。2供液不足、氣體影響示功圖型一般情況下,生產(chǎn)正常、油管漏示功圖形狀為四邊形;供液不足、氣體影響示功圖形狀為刀把形;雙凡爾漏失示功圖形狀為橢圓形;抽油桿斷脫示功圖形狀為窄條形。但是,如果按照這樣的定論去分析,也就容易出現(xiàn)失誤。2.1斷脫時(shí)四邊形示功圖的形成油管掛漏失,雙公短節(jié)漏失是油管漏失的特殊形式,只是在油管最頂部的漏失,示功圖和電流顯示與油管漏完全相同。它們二者的區(qū)別主要是油管漏的井,在打開回壓閥門后,會(huì)聽(tīng)到油返回井內(nèi),而油管掛、雙公短節(jié)漏失,在打開回壓閥門后,會(huì)有油從套管閥門刺出。斷脫時(shí)四邊形示功圖是如何形成的,需要從示功圖的減程比及力比的變化來(lái)解釋。把一個(gè)斷脫示功圖,放在兩個(gè)減程比、力比不同的示功圖坐標(biāo)系中,會(huì)得出不同的圖形,在減程比較小,力比較大的坐標(biāo)系中,會(huì)得到一個(gè)窄條狀示功圖;而在減程比相對(duì)較大,力比相對(duì)較小的坐標(biāo)系中,會(huì)得到一個(gè)較寬的四邊形示功圖。通過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)斷脫示功圖有六個(gè)顯著的特征:①示功圖無(wú)沖程損失;②動(dòng)態(tài)上表現(xiàn)為突然不出液;③光桿發(fā)熱;④井口憋不起壓力;⑤與正常時(shí)相比電流變化明顯,上部斷脫時(shí)上行電流、下行電流同時(shí)增大,下部斷脫時(shí)上行電流減小、下行電流增大;⑥最大、最小載荷與正常相比明顯減小。如圖6所示的是斷脫示功圖。2.2篩管堵致煤質(zhì)桿柱延遲卸壓刀把狀示功圖僅從圖形上看,容易判斷為供液不足或氣體影響,但是篩管堵、活塞碰泵嚴(yán)重也會(huì)出現(xiàn)刀把狀示功圖。篩管堵出現(xiàn)刀把狀示功圖的原理是:篩管堵塞后,井液不能順利進(jìn)入到泵筒內(nèi),使泵的充滿度降低,致使抽油桿柱延時(shí)卸載。篩管堵與供液不足的主要區(qū)別是:篩管堵時(shí)產(chǎn)液量逐漸下降,動(dòng)液面逐漸上升,沉沒(méi)度大;供液不足時(shí)產(chǎn)液量一直較低,動(dòng)液面深,沉沒(méi)度小。圖7就是篩管堵的示功圖,該井洗井后,恢復(fù)正常生產(chǎn),避免了無(wú)功作業(yè)?；钊霰脟?yán)重,出現(xiàn)刀把狀示功圖的成因是活塞猛烈的撞擊固定凡爾,使得固定凡爾與泵筒底部絲扣處漏失嚴(yán)重,當(dāng)活塞下行時(shí),泵筒內(nèi)的液體就會(huì)從絲扣處漏失,使抽油桿柱不能及時(shí)卸載,只是運(yùn)行至下死點(diǎn)時(shí),活塞撞擊固定凡爾時(shí),才突然卸載。圖8所示就是活塞碰泵嚴(yán)重的示功圖,在檢泵中得了證實(shí)。由于判斷準(zhǔn)確避免了誤判為篩管堵,節(jié)約了洗井費(fèi)用。2.3抽油桿斷脫及斷脫特點(diǎn)橢圓形示功圖通常會(huì)判斷為雙凡爾漏,但抽油桿底部斷脫,油管漏也會(huì)出現(xiàn)橢圓形示功圖。有些井含水較低,在抽油桿斷脫后,井筒中井液溫度下降,粘度增大,抽油桿柱的運(yùn)動(dòng)就會(huì)受到較大的阻力,抽油桿柱會(huì)有一定的伸縮,尤其是泵掛深度大,且底部斷脫時(shí),示功圖更接近橢圓形。這種示功圖實(shí)際上是肥胖形的斷脫示功圖。抽油桿斷脫與雙凡爾漏的主要區(qū)別是在動(dòng)態(tài)上,雙凡爾漏的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為:產(chǎn)液量逐漸下降,示功圖逐漸變?yōu)闄E圓形,動(dòng)液面緩慢上升。斷脫的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)為:突然不出液、示功圖突然成為橢圓形,動(dòng)液面突然上升。如圖9所示。2.4過(guò)流和走過(guò)井窄條狀示功圖人們常常把它當(dāng)作斷脫示功圖,但窄條狀示功圖是最為復(fù)雜的,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)油管下部嚴(yán)重漏失,游動(dòng)凡爾漏失,固定凡爾漏失,雙凡爾漏失、油管掉落也會(huì)出現(xiàn)窄條狀示功圖。分析窄條狀示功圖時(shí),習(xí)慣地采用載荷比較的方法,但在有些井上由于稠油影響以及傳感器零點(diǎn)的飄移,示功圖的最大載荷,最小載荷,已經(jīng)與理論載荷不具有可比性,如果不能認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),會(huì)使分析走入歧途,但在大部分井上,仍有參考價(jià)值。由于油管下部漏失嚴(yán)重,活塞以上液柱降低,使得示功圖上行線降低,示功圖呈窄條狀,但在示功圖上仍有一個(gè)顯著的特征,就是有傾斜的增載線,有沖程損失。另外現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)象是打開回壓閥門后會(huì)聽(tīng)到油流返入井內(nèi)。如圖10所示。油管掉落的示功圖與抽油桿斷脫的示功圖完全一樣,但在打開回壓閥門后,斷脫井不會(huì)有油流返回井內(nèi),而油管掉落的井,打開回壓閥門后,會(huì)有大量的油流返回井內(nèi)。游動(dòng)凡爾漏、固定凡爾漏在生產(chǎn)動(dòng)態(tài)上表現(xiàn)為產(chǎn)液量逐漸下降,動(dòng)液面緩慢上升,井口憋壓壓力上升緩慢,停抽后壓力可以穩(wěn)住。圖11所示的就是游動(dòng)凡爾漏的示功圖。3經(jīng)濟(jì)效