《抽油机井管理》PPT课件.ppt

抽油机井管理,XXX,目 录,常规抽油井管理,稠油井管理,抽油井系统效率,示 功 图,动 液 面,电 量,油井工况分析,有掺水设施的稠油井,常规抽油井,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,地面效率,地下效率,抽油机井系统效率组成：,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,其中，油井日产液量，单位t，=+102-102P套压，单位m,日耗电量，单位KWh。,油井系统效率可由公式计算得到，Q、H折、W都能得到，系统效率数值即可算出。,抽油机井系统效率计算公式：,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,系统效率是地面机械传统效率（电机效率、皮带传动效率、变速箱和四连杆传动效率）和地下效率（井口、杆管传动效率与泵效）的乘积。分析各部分的效率大小是做好提高系统效率的关键。,地下效率计算方法：,一个冲程所做的功,示功图包围的面积,其中，单位为KN,单位为m。,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,通过计算地面与井下效率可分析出影响系统效率的主要原因，也就能够分析出主要耗电原因在地上还是在地下，可有效的采取措施，降低耗电量，提高系统效率。,地面效率计算方法：,注：计算示功图面积时，必须保证动力仪负荷数据的准确，也就是要定期标定动力仪，确保动力仪测定驴头负荷的准确性。,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,从地下效率的计算公式可以看出，要想提高系统效率就需要提高，减小示功图面积。,地下效率计算方法：,通过示功图和动液面资料可以分析出井下杆管泵的工作状况，如供液状况、杆管偏磨、井口盘根松紧等，可以通过调节地面参数、井口松紧（井口对中）、旋转光杆等措施，改善工况，使示功图面积减小，提高井下效率。,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,通过计算公式可已看出，通过各种工作可以改善油井工况，使工况图面积减小，在地面设备各传动效率不变的情况下，就能降低耗电量。若井下效率较高，地面效率较低，可通过各种测试，确定出地面效率低的部位可有效的采取措施（抽油机平衡、润滑、调四点一线、皮带松紧等），提高地面效率，降低耗电量。,地面效率计算方法：,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,影响示功图面积的因素：,影响示功图面积的因素很多，冲次、冲程长度、泵径、泵挂深度、原油粘度、含水、杆管偏磨、地层供液状况、泵的工作状况、盘根松紧等，例如：,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,影响地面效率相关因素：,抽油机井系统效率,常规抽油井管理,影响井下效率相关因素：,常规抽油机井管理,示功图,1.标准示功图,憋压正常时,其中，S1冲程损失：与泵挂深度和载 荷成正比 S0驴头冲程 S0-S1 上冲程中活塞移动长度 S2下冲程中活塞进液移动长度，即活塞的有效移动长度,常规抽油井管理,示功图,2.充不满示功图,憋压正常时,其中，S1冲程损失：与泵挂深度和载 荷成正比 S0驴头冲程 S0-S1 上冲程中活塞移动长度 S2 下冲程中活塞进液移动长度，即活塞的有效移动长度,常规抽油井管理,示功图,2.充不满示功图,地下泵效反映了井下泵的工作状况，井下泵的充满程度。井下泵效高不一定地面泵效一定高。冲程损失对地面泵效影响很大。S1冲程损失；S0驴头冲程。,地面泵效乘以地面理论排量就是日产液量，它反映了井筒的整个状况。,常规抽油井管理,示功图,2.充不满示功图,39-225井在两种工作状态下井下泵效基本上都是100%。但地面泵效有差距，冲次在5.7次时泵效90%，在8.7次时86%，其根本原因就是冲次增大时负荷增加，冲程损失增大，井下泵的活塞有效冲程减小。通过这两个示功图对比分析，油井工况变差。,冲次：5.7次/分,冲次：8.7次/分,常规抽油井管理,示功图,3.各种影响因素影响示功图的变化,油稠或含水下降时，示功图的变化，如图1，图2。,图1 油稠或含水下降时正常示功图变化,图2油稠或含水下降时供液不足示功图变化,最大负荷增加、最小负荷减小，面积增大,最大负荷增加、最小负荷减小，面积增大,常规抽油井管理,示功图,3.各种影响因素影响示功图的变化,盘根过紧时，示功图的变化，如图3，如图4。,图3 盘根过紧时正常示功图变化,图4 盘根过紧时供液不足示功图变化,以上两种情况出现时，示功图面积会增大，井下系统效率会下降。,最大负荷增加、最小负荷减小，面积增大,最大负荷增加、最小负荷减小，面积增大,盘根过紧时实际示功图的变化过程,从上图可以看出：由于盘根过紧导致功图的载荷加载线和卸载线均出现骤升和骤降的现象。,盘根过紧的典型示功图,盘根过紧的典型示功图,最大载荷：26.66KN最小载荷：11.07KN冲 程：4.03m冲 次：3.8次/分动 液 面：129.0m泵 深：898.6m沉 没 度：769.6m,常规抽油井管理,示功图,3.各种影响因素影响示功图的变化,抽油杆偏磨时的示功图，如图5，图6。,图5 上下冲程均偏磨的示功图,图6 下冲程偏磨的示功图,上冲程偏磨的典型示功图,下冲程偏磨的典型示功图,下冲程偏磨的典型示功图,从上图可以看出：GO7-30-3286在上调冲次后，导致下冲程偏磨程度明显加剧。同时冲程损失加大，泵效明显降低，油井工况变差，应降低生产参数生产。,冲次：5.2次/分,冲次：7.4次/分,下冲程偏磨的典型示功图,冲次：4.8次/分,冲次：6.4次/分,从上边的实例中可以看出：选择合理的工作制度，可有效减缓因杆管偏磨导致的躺井的发生。,下冲程偏磨的典型示功图,冲次：6.5次/分,冲次：6.0次/分,冲次：9.0次/分,常规抽油井管理,示功图,3.各种影响因素影响示功图的变化,动液面上升时，示功图变化如图7。,图7 动液面上升时示功图变化,充满程度变大，则卸载线向右移。最大载荷减小，最小载荷变大。,常规抽油井管理,示功图,3.各种影响因素影响示功图的变化,动液面下降时，示功图变化（实测示功图）,最大负荷增大，最小负荷减小，减载线左移,45KN,5KN,10KN,30KN,0.75m,1.0m,冲次：5.5,冲次：5.0,常规抽油井管理,示功图的面积和形状一般情况下是越扁平，井下工况越好，泵效高、传动效率高、杆管偏磨越少（这时工况图面积较小）。越瘦高、胖高、水平线波动越大，井下状况越差，越容易出现断杆、杆管偏磨等造成躺井（这时工况图面积较大）。,示功图,常规抽油井管理,动液面,其中，S1=10个波峰的长度；S=液面返回的长度；,，查油管记录得出液面深度。,从而计算得出：,回声仪测得的动液面有的是根据输入的声速算出，有的是输入平均油管长度，由于声速在不同压力下有不同的变化，所以存在误差，由于油管长度随油管的多次修复变短，所以也易造成误差。最好采用查油管记录的办法计算动液面。,常规抽油井管理,电量,电量：是油井生产的动力来源，电量的变化能反映出油井的生产动态和机械设备（抽油机）的运行状态，分析对比每天的耗电量能够了解油井的生产状态，出现异常情况时以便及时采取措施。,常规抽油井管理,油井工况分析,利用示功图、动液面、日耗电等资料对油井工况进行分析，发现油井问 题及时制定措施，恢复生产。,1.从示功图的面积和形状的变化上发现问题,如果含水较高，示功图还是较胖，说明盘根过紧，盘根过紧能造成上冲程负荷更大，下冲程负荷更小，要想平衡必须外调平衡块，使电机上下冲程电流都上升，会造成较大的能源消耗，系统效率降低。,一般情况下：稠油井和低含水井示功图较胖，即较大。,如果油井含水变化较大（如注聚见效），含水降低时，示功图会变胖，从示功图的变化上能了解含水的变化。,常规抽油井管理,油井工况分析,1.从示功图的面积和形状的变化上发现问题,从示功图上可测得冲程损失，如果冲程损失过大，一般说明泵挂深度过深，在充满的示功图上冲程损失过大时，在下次作业时应采取上提泵挂的措施。,如果动液面变化，在示功图上也能反映出来，在充不满的示功图上，动液面上升时，示功图的刀刃变长，刀把变短，泵效升高，油井产液量增加。而对于正常示功图来说，如果动液面上升，则示功图载荷差值 会变小，动液面下降，则会变大。,常规抽油井管理,油井工况分析,2.利用示功图所作工作,利用示功图可计算出地面泵效和地下泵效，地面泵效乘以理论排量能算出油井产液量。特别是对稠油、低液井和泵上、地面掺水井的产液量计量更有效（低液井、掺水井分离器计量误差较大）。通过地下泵效可了解泵的工作状况和冲程损失情况，以便采取措施改善油井工况。,利用示功图可以系统的分析油井系统效率，对于高能耗油井的分析很有必要，分析出主要的问题是在地面还是井下，井下问题可采取调整地面参数、调整井口、旋转光杆等措施，改善井下工况，减少工况图面积；地面问题可采取调整四点一线、更换电机、调平衡等措施改善地面设备工况，这使得措施针对性、有效性提高。,常规抽油井管理,油井工况分析,2.利用示功图所作工作,利用示功图可以判断出杆管偏磨的严重程度，是上冲程偏磨还是下冲程偏磨，上冲程偏磨多是因为油管弯曲引起，下冲程偏磨多是因为冲次过大或油稠等下行阻力增大等引起。发现偏磨以便及时采取措施，减少偏磨造成的损失。,利用示功图可以判断出盘根的松紧程度，以便及时制定更换光杆、换盘根、松井口等措施，降低驴头负荷，减少耗电量。还有其它例如判断泵漏、供液不足、砂的影响、油稠等状况。,常规抽油井管理,油井工况分析,2.利用示功图所作工作,如果示功图正常或示功图基本没有什么变化，但液量下降时，有可能是上部油管漏失或油管挂密封不严造成的。这时可通过井口憋压来验证，如果憋压不起说明存在上述现象。伴随出现的现象是耗电量有所下降。,如果泵上掺水管柱的封隔器漏失，在示功图上表现为游动凡尔漏失，在有泵上掺水井的采油队要注意当出现游动凡尔漏失的示功图时，有可能是封隔器漏失。伴随出现的现象液量下降和电量下降。,常规抽油井管理,油井工况分析,综上所述，利用示功图资料结合动液面和耗电量等资料，能够系统地分析油井工况，分析出哪里出了问题，应如何采取措施改善油井工作状况，延长油井检泵周期、提高油井系统效率，达到提高经济效益的最终目的。,常规抽油井管理,油井工况分析,3.需注意问题：,抽油泵是柱塞泵（容积泵），排量的调节只能由泵径、冲程、冲次来调节，不能采用井口加油嘴的形式来控液。加油嘴只能增加油管内的压力，加大抽油机负荷，增加耗电量，同时也大大增加了断杆、管漏和泵漏的几率。再需要注意的是泵径大于油管直径时，不能采取碰泵措施（泵和抽油杆之间有脱节器连接，碰泵时容易拔脱）。,目 录,常规抽油井管理,稠油井管理,抽油井系统效率,示 功 图,动 液 面,电 量,油井工况分析,有掺水设施的稠油井,常规抽油井,稠油井管理,常规稠油井（无热采、无掺水的井）,1.措施：井底的油尽量多的进入泵筒，可通过加降粘剂措施来解决。负荷重、光杆缓下：减少停井，小冲次长冲程，停井时间过长时要先进行热洗。地面流动阻力大、回压高：地面加热炉升温降粘，降回压。,2.管理点：加强相关资料的录取：量油（产液量变化）、测井口温度、井口回压、示功图、动液面、日耗电量和电机电流变化；尽量减少停井，可采取定期热油循环或高温锅炉车洗井等措施，提高油井产量。这类井随气温变化敏感，井口、管线保温和加热炉升温显得尤为重要，另外要跟踪每天耗电量的变化，当耗电量上升时，应及时分析，采取措施。,这类井管理的重点是：,稠油井管理,有掺水设施的抽油井,1.地面掺水工艺,油井能正常生产（负荷不大、光杆不缓下、泵效较高），只是回压较高，可通过地面掺水来降低回压。此工艺优点是不易堵管线，缺点是井筒内易出现问题，如负荷重、杆缓下、泵效低等。,这类井的井口加热炉以加热掺水后的混合液为宜，炉效高，不易结垢，炉子使用寿命长。,这类井的井下管理和常规稠油井相同，井下管理是这类井的重点，参数要合适，避免出现负荷过大导致断杆；油井计量是难点，善于利用工况图来计量油井产液量，测试合格的示功图并加密测试来准确的掌握油井的产液量。取油样要按操作规程操作取准油样。,稠油井管理,有掺水设施的抽油井,2.泵上掺水工艺,油井的原油具有一定的供液能力，原油能较顺利的进入泵筒，泵上掺水主要解决负荷重和杆缓下的问题。其优点是降低驴头负荷和使抽油杆不缓下。缺点是油管容易弯曲（封隔器座封引起）杆管易偏磨和抽油杆腐蚀加快，导致杆管易出现问题而躺井。同时封隔器失效也是这类井易出现的问题。这类井给掺水加热时，在水质不达标的情况下掺水温度要控制在70oC以下，如确定需要更多的热量才能维持生产，可加大掺水量来提高热量。,稠油井管理,有掺水设施的抽油井,2.泵上掺水工艺,此类井每天录取耗电量尤为关键，当发现耗电量上升时，应及时提高掺水量，防止出现因掺水量降低、负荷上升，导致杆断现象的发生。,这类井提高产出液量计量的准确性也是管理重点，可利用示功图来计算油井产出液量。及时录取分析示功图的变化，了解封隔器的工作状况等，通过示功图还能了解杆管偏磨情况，特别是上冲程易出现杆管偏磨的现象。,泵上掺水井当停掺水时，应及时进行洗井，防止稠油堵塞油管造成无法开井。,稠油井管理,有掺水设施的抽油井,3.泵下掺水工艺,泵下掺水井的关键是掺水温度和掺水量，尽量提高掺水温度，降低掺水量。掺水量以油井理论排量的30%50%为宜，过多会影响产油量，这类井掺水温度可达到100oC。对加热炉要求高，可通过定期清洗加热炉，保证炉效，保证加热效果。每天录取掺水量和掺水温度是关键，并了解每天耗电量的变化情况。,适用于油井的油稠，供液能力低，原油很难进入泵筒，泵效极低的井。泵下掺水的目的是给井下原油加热、降粘，使原油更多的进入泵筒，提高油井产液能力。,稠油井管理,有掺水设施的抽油井,3.泵下掺水工艺,这类井掺水计量的准确性显得尤为重要，计量不准确，掺水量过大，很容易造成只出水不出油，掺水量超过泵的理论排量时，油井就只出掺水而不出油。泵下掺水井要求定期标定掺水表或使用新表，提高掺水计量精度。要加密录取含水资料，当含水过高时，应降低掺水量，提高掺水温度。,稠油井管理,有掺水设施的抽油井,3.电加热杆井的管理,根据油井的含水变化及时调整电加热功率；含水上升到一定程度，当不加热也能正常生产时应及时停用电加热设备。,讲述完毕请大家批评指正,谢谢！,