示功圖在油井生產(chǎn)中的應(yīng)用分析及研究

張憲昊

摘 要：文章首先對(duì)示功圖的基本分析方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹，在此基礎(chǔ)上對(duì)油井生產(chǎn)中示功圖的應(yīng)用進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)τ途a(chǎn)效率的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：示功圖；油井生產(chǎn)；應(yīng)用

1示功圖的基本分析方法

示功圖是一種能夠反映深井泵工作狀態(tài)優(yōu)劣，由專門(mén)儀器測(cè)出，并繪制在坐標(biāo)圖上，被封閉線段圍成的面積表示往復(fù)運(yùn)動(dòng)中抽油機(jī)所做功的圖紙。理論示功圖是較為規(guī)則的平行四邊形，而實(shí)測(cè)示功圖由于受到各種因素的影響，如砂、蠟、氣以及粘度等等，致使圖形的變化相對(duì)比較復(fù)雜，并呈現(xiàn)出各不相同的情況。所以為對(duì)油井抽油機(jī)的生產(chǎn)情況進(jìn)行正確分析，需要對(duì)油井的靜態(tài)及動(dòng)態(tài)資料以及相關(guān)采油設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面地了解和掌握，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合示功圖的變化，找出油井存在的主要問(wèn)題，采取有效的措施，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，以此來(lái)提升油井的產(chǎn)量并增大泵效。在油井實(shí)際生產(chǎn)中，由于受到各種因素的影響，使得實(shí)測(cè)的示功圖圖形各不相同，為進(jìn)行準(zhǔn)確分析，可將圖形劃分為四塊，通過(guò)對(duì)比的方法，找出其中存在的問(wèn)題。對(duì)于正常的示功圖而言，分割后的四塊圖形應(yīng)當(dāng)是完整無(wú)缺的，上下的負(fù)荷線與基線基本上處于平行的狀態(tài)，并且增載與卸載兩條線也處于平衡，斜率一致。存在慣性影響的正常圖形的上下負(fù)荷線與基線不平行，兩者之間有一個(gè)夾角，圖形是以順時(shí)針的方向轉(zhuǎn)一個(gè)角度，交角與沖刺的幅度成正比關(guān)系，即沖次越大，夾角越大。

2油井生產(chǎn)中示功圖的應(yīng)用

2.1示功圖的原理

示功圖的四塊能夠?qū)Σ煌膯?wèn)題進(jìn)行分析，下面按照四塊圖形所處的方位進(jìn)行具體介紹。右上角的圖形可用于分析光桿在上死點(diǎn)時(shí)活塞與工作筒之間的協(xié)調(diào)配合情況，同時(shí)，還能反映出游動(dòng)凡爾的開(kāi)啟與固定凡爾的關(guān)閉情況，如果右上角的圖形有缺失，則可判斷活塞從工作筒中拔出，存在比較嚴(yán)重的漏失現(xiàn)象，若是圖形中多出一塊，則表明在臨近上死點(diǎn)時(shí)，存在碰掛的問(wèn)題；右下角圖形的主要作用是對(duì)泵充滿程度及氣體影響情況進(jìn)行分析，當(dāng)右上與右下角的圖形中全都多出一塊，可判定襯套的上部存在過(guò)緊的問(wèn)題，若是少一塊，則表明泵未充滿，可能是由于供液不足或是受到氣體的影響所致；左上角的圖形可用于游動(dòng)凡爾問(wèn)題的分析，當(dāng)這部分圖形缺損時(shí)，表明凡爾未能及時(shí)關(guān)閉，如果圖形中多出一塊，則可判定為出砂卡泵；左下角的圖形可用于分析光桿在下死點(diǎn)位置處出現(xiàn)的問(wèn)題，如固定凡爾漏失等。通過(guò)對(duì)示功圖中四塊圖形的解析，能夠發(fā)現(xiàn)泵工作異常的原因，進(jìn)而提出相應(yīng)的處置措施，確保油井的正常生產(chǎn)。

2.2示功圖的應(yīng)用

原油開(kāi)采是一項(xiàng)較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，其中涵蓋的內(nèi)容既多且雜，為確保油井的正常生產(chǎn)，可在如下幾個(gè)方面對(duì)示功圖進(jìn)行應(yīng)用：

2.2.1在判斷慣性載荷與氣影響中的應(yīng)用

當(dāng)油井生產(chǎn)中，可以運(yùn)用示功圖判斷是否存在慣性載荷影響，通過(guò)對(duì)示功圖的觀察，如果此類影響存在，則平行四邊形會(huì)沿著順時(shí)針的方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，沖次的幅度越大，偏轉(zhuǎn)的角度也就越大，兩者之間成正比關(guān)系。對(duì)于該問(wèn)題，可以采取如下措施進(jìn)行解決處理：應(yīng)對(duì)油井的管理進(jìn)行逐步加強(qiáng)，并對(duì)相關(guān)的工作制度進(jìn)行合理調(diào)整，采取小沖數(shù)、大沖程的組合方法，最大限度地降低慣性的影響。

通過(guò)示功圖的運(yùn)用，能夠判斷氣體的影響，結(jié)合典型的示功圖，如果存在影響，上沖程會(huì)由于泵內(nèi)有氣體出現(xiàn)膨脹，進(jìn)而導(dǎo)致加載速度變得緩慢，并且吸入閥的開(kāi)啟業(yè)火相對(duì)滯后，下沖程因?yàn)楸脙?nèi)氣體受壓縮，使得卸載速度變得異常緩慢，不僅如此，排出閥的開(kāi)啟也會(huì)出現(xiàn)滯后的現(xiàn)象。對(duì)于此類的問(wèn)題的解決，可以采取如下措施：放套管氣，并安裝氣錨，借此來(lái)減少防沖距。

2.2.2在供液不足與排出漏失中的應(yīng)用

當(dāng)出現(xiàn)供液不足的情況時(shí)，會(huì)在示功圖上表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：上沖程吸收液體無(wú)法充滿整個(gè)工作筒的空間，此時(shí)下沖程將無(wú)法進(jìn)行及時(shí)卸載，必須在活塞與液面發(fā)生接觸之后，才能快速完成卸載，正因如此，使得示功圖呈現(xiàn)出現(xiàn)“刀把”的形狀。針對(duì)供液不足的問(wèn)題，可采取如下措施進(jìn)行處理：在油井上采取間歇抽油的方式，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，實(shí)際作業(yè)時(shí)，可更換為小泵，并在油層上加強(qiáng)注水，對(duì)油層進(jìn)行改造。

排出部分即游動(dòng)閥，可通過(guò)示功圖對(duì)其漏失問(wèn)題進(jìn)行判斷，游動(dòng)閥漏失時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出如下特點(diǎn)：上沖程因排出部分不嚴(yán)密，漏到柱塞下的液體有向上頂托的作用，這樣一來(lái)會(huì)造成懸點(diǎn)載荷在加載速度變得過(guò)于緩慢，當(dāng)柱塞繼續(xù)上行至后半沖程時(shí)，其速度小于漏失速度的瞬間，液體頂托作用會(huì)再次出現(xiàn)，致使懸點(diǎn)提前卸載。對(duì)此類情況的解決可采取如下措施：熱洗、碰泵，發(fā)現(xiàn)無(wú)效后對(duì)泵進(jìn)行全面檢查。

2.2.3在油井出砂與結(jié)蠟中的應(yīng)用

當(dāng)油井出砂時(shí)，通過(guò)對(duì)示功圖的觀察，可以發(fā)現(xiàn)細(xì)小的砂粒隨著油流入到泵筒當(dāng)中，由此會(huì)導(dǎo)致活塞阻力增大，負(fù)荷線呈鋸齒狀尖峰。對(duì)于該問(wèn)題的處理可采取如下措施：安裝砂錨，采用循環(huán)的方式進(jìn)行抽油，并向油井內(nèi)下入防砂泵。

結(jié)論：

綜上所述，在油井生產(chǎn)中，為提高生產(chǎn)效率，并確保油井生產(chǎn)穩(wěn)定進(jìn)行，可對(duì)示功圖進(jìn)行應(yīng)用。通過(guò)對(duì)典型示功圖的分析，能夠及時(shí)找出油井生產(chǎn)中存在的各種問(wèn)題，據(jù)此采取合理可行的措施進(jìn)行處置，從而問(wèn)題的影響范圍降低最低程度，為油井生產(chǎn)效率的提高提供保障。

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