實測示工圖分析與應(yīng)用

王崗 黃強 孫鈿翔(中國石油長慶油田分公司第十二采油廠，甘肅 慶陽 745400)

實測示工圖分析與應(yīng)用

王崗 黃強 孫鈿翔(中國石油長慶油田分公司第十二采油廠，甘肅 慶陽 745400)

抽油機井示功圖是判斷深井泵在井下工作狀況好壞的重要依據(jù)，在現(xiàn)場實踐中掌握好示功圖的分析方法，將方便我們更好的管理油井。本文結(jié)合典型示功圖的圖形特征，對實測示功圖進行綜合分析，并結(jié)合油井生產(chǎn)情況和檢泵情況進一步驗證核實，以準(zhǔn)確判斷抽油機井井下實際工況。

示功圖;圖形分析;泵況

1 緒論

示功圖分析和解釋，是直接了解深井泵工作狀況好壞的一個主要手段。深井泵工作中的一切異常現(xiàn)象可以在示功圖上比較直觀的反映出來，可以分析判斷油井工作制度是否合理，還可以通過“示功圖法”對低產(chǎn)、低能井制定出合理的開關(guān)井制度，減少設(shè)備磨損和電能浪費等。

2 實測示功圖分析與應(yīng)用

2.1 泵工作正常、充滿程度高

圖1 Z306-7井示功圖

如果油層供液充足，泵工作正常，游動閥和固定閥均無漏失現(xiàn)象，測出的示功圖上下左右曲線平行，充滿系數(shù)接近100%。如圖1所示為Z306-7井的實測示功圖，該井泵掛深度1400m，動液面維持在900m左右，油層供液充足，泵無漏失，泵充滿程度高。

2.2 供液不足

供液不足是種最常見的工況，可以認(rèn)為是泵的工作制度或抽汲參數(shù)組合不合理，泵的排出能力超過油層的供液能力，液體不能充滿泵筒。另外，井筒有蠟、垢等臟物堵塞油管進油孔道，使油流進入泵筒的阻力增大，油不能及時充滿泵筒，也會出現(xiàn)刀把狀的功圖。與油層供液不足不同的是，由于篩管堵塞導(dǎo)致泵充不滿的井，液面將會逐漸升高。

圖2 N19-2井實測示功圖

圖2為N19-2井供液不足的示功圖，其卸載線與加載線平行，上行線與下行線平行，當(dāng)柱塞下行猛然接觸到液面時，由于撞擊作用在圖形右下角形成一個凸角。對于這種供液不足的井可以通過調(diào)整其工作制度（如降低沖次、調(diào)間開）來解決，泵掛相對較淺的井也可以考慮加深泵掛。

2.3 氣體影響

圖3所示G01-03井受氣體影響的示功圖，為類似供液不足的刀把狀功圖。由于氣體影響導(dǎo)致加載過程和卸載過程變緩慢，卸載線成一圓弧狀。對于受氣體影響較大的井，可以加深泵掛來增大沉沒度，并盡可能調(diào)小防沖距以減小余隙體積，還可以下井底氣錨，一般情況下通過放油管氣即可解決。

圖3 G01-03井示功圖

圖4 N51-6井游動凡爾漏失和檢泵后示功圖

2.4 漏失

排出部分漏失:由于油井結(jié)蠟堵塞在游動閥里，游動凡爾裝配不嚴(yán)，或者柱塞與襯套間隙過大都會導(dǎo)致排出部分的漏失。排出部分漏失的圖形特點是左上角與右上角缺失。

圖4左為N51-6井游動凡爾漏失示功圖，該井泵掛深度

808m，動液面588m。經(jīng)檢泵發(fā)現(xiàn)該井井筒較臟，游動閥內(nèi)結(jié)蠟，這是造成游動閥漏失的主要原因。檢泵后恢復(fù)正常生產(chǎn)（圖4右），動液面降到798m。

吸入部分漏失：固定凡爾球與凡爾座配合不嚴(yán)、凡爾座錐體裝配不緊密，或者凡爾罩內(nèi)落入臟物卡住凡爾球都會導(dǎo)致吸入部分的漏失。其圖形特點是左下角與右下角為圓角。

圖5 Z306-3井固定閥漏失及檢泵后示功圖

圖5左為Z306-3井示功圖，從功圖結(jié)合該井產(chǎn)液量變化判定為固定閥漏失，該井的泵掛深度為1348m，動液面已上升到228m。經(jīng)檢泵發(fā)現(xiàn)井筒結(jié)蠟，固定閥內(nèi)有蠟、垢等臟物，檢泵完后該井恢復(fù)正常生產(chǎn)，動液面降至1308m，實測示功圖為供液不足，如圖5右。

雙漏失：由于結(jié)蠟堵塞、凡爾球磨損等原因?qū)е屡懦霾糠帧⑽氩糠滞瑫r漏失。雙漏失的圖形特點是四個角均變成圓角，如圖6所示為N29井雙漏失示功圖。對于雙漏失井，常規(guī)的碰泵、洗井已經(jīng)不起作用，必須進行檢換泵作業(yè)。但定期洗井，落實周期加藥，可以延緩檢泵時間，延長泵的使用壽命。

圖6 N29井雙漏失示功圖

2.5 抽油桿斷脫

抽油桿由于彈性疲勞，深井泵遇卡，或抽油桿之間絲扣未上緊而脫扣，這些原因?qū)е碌某橛蜅U斷脫都會使功圖呈水平條帶狀，油井不出油。

圖7 Z206井抽油桿斷脫示功圖

如圖7所示為Z206井抽油桿斷脫示功圖，功圖為靠近最小靜載荷線的條帶狀圖形。該井表現(xiàn)為突然不出液，光桿發(fā)黑發(fā)燙，井口憋不起壓，碰泵無效。經(jīng)檢泵發(fā)現(xiàn)活塞斷脫，檢泵完后油井恢復(fù)正常生產(chǎn)。

2.6 連抽帶噴

對于連抽帶噴的井，在柱塞上沖程時，由于游動凡爾下部壓力較大，游動凡爾不能關(guān)閉或關(guān)閉不嚴(yán)；在下沖程時，由于固定凡爾下部壓力較大，固定凡爾也不能關(guān)閉。由于抽汲過程中固定凡爾和游動凡爾同時打開，液柱載荷加不到懸點上，圖形近似于水平條帶狀。

圖8 N53井抽噴示功圖

如圖8所示為N53井抽噴示功圖。該井油層中深1450m，泵掛1163m，動液面109m，地層能量供應(yīng)充足，結(jié)合功圖可知該井為連抽帶噴。另外，抽噴井的功圖與抽油桿斷脫和凡爾嚴(yán)重漏失的功圖十分相似，主要從油井出液情況來區(qū)分，抽油桿斷脫的井突然無產(chǎn)量，凡爾漏失的井產(chǎn)量逐漸下降，而抽噴井的產(chǎn)量較高。

2.7 結(jié)蠟

石油中都不同程度含蠟，當(dāng)溫度降低到蠟的凝析結(jié)晶溫度時，蠟就會從石油中凝析出來。一旦油井結(jié)蠟，會使油流通道減小，油流阻力增大，還會造成凡爾失靈或卡死，引起泵漏失。對于結(jié)蠟井，要定期洗井，并落實周期加藥，如有必要應(yīng)在井下裝清蠟防蠟設(shè)備。

圖9 N26-27井結(jié)蠟及洗井后示功圖

圖9左為N26-27井示功圖，由于結(jié)蠟的影響，柱塞運行阻力增大，功圖變得“肥胖”。同時由于蠟堵塞固定閥使卸載過程變緩，并提前加載，圖形左下角與右下角變圓。該井熱洗后，結(jié)蠟情況得到改善，如圖9右所示。

3 結(jié)語

上面所述示功圖分析，往往只能對泵的工作狀況做定性分析，而無法做出定量的判斷。在油井實際生產(chǎn)過程中，泵的工作條件十分復(fù)雜，不只受出砂、結(jié)蠟、含氣等單一因素的影響，而是受到兩種或幾種因素相結(jié)合的影響，因此在進行示功圖分析時必須全面了解油井生產(chǎn)動態(tài)情況（井下設(shè)備、管理措施、產(chǎn)液量、液面、氣油比以及歷史生產(chǎn)情況等），才能對泵的工作狀況和故障原因做出正確的判斷。

[1]張琪.采油工程原理與設(shè)計.石油大學(xué)出版社，2000，09.

[2]關(guān)成堯，檀朝東，余金澤，呂銳.大港油田抽油機典型示功圖分析[J].石油工程技術(shù)，2009，10（2）：40-45.