示功圖在油井生產中的應用分析及研究

張憲昊

摘 要：文章首先對示功圖的基本分析方法進行簡要介紹，在此基礎上對油井生產中示功圖的應用進行論述。期望通過本文的研究能夠對油井生產效率的提升有所幫助。

關鍵詞：示功圖；油井生產；應用

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優劣，由專門儀器測出，并繪制在坐標圖上，被封閉線段圍成的面積表示往復運動中抽油機所做功的圖紙。理論示功圖是較為規則的平行四邊形，而實測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比較復雜，并呈現出各不相同的情況。所以為對油井抽油機的生產情況進行正確分析，需要對油井的靜態及動態資料以及相關采油設備的運行狀態進行全面地了解和掌握，在此基礎上，結合示功圖的變化，找出油井存在的主要問題，采取有效的措施，對問題進行處理，以此來提升油井的產量并增大泵效。在油井實際生產中，由于受到各種因素的影響，使得實測的示功圖圖形各不相同，為進行準確分析，可將圖形劃分為四塊，通過對比的方法，找出其中存在的問題。對于正常的示功圖而言，分割后的四塊圖形應當是完整無缺的，上下的負荷線與基線基本上處于平行的狀態，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荷線與基線不平行，兩者之間有一個夾角，圖形是以順時針的方向轉一個角度，交角與沖刺的幅度成正比關系，即沖次越大，夾角越大。

2油井生產中示功圖的應用

2.1示功圖的原理

示功圖的四塊能夠對不同的問題進行分析，下面按照四塊圖形所處的方位進行具體介紹。右上角的圖形可用于分析光桿在上死點時活塞與工作筒之間的協調配合情況，同時，還能反映出游動凡爾的開啟與固定凡爾的關閉情況，如果右上角的圖形有缺失，則可判斷活塞從工作筒中拔出，存在比較嚴重的漏失現象，若是圖形中多出一塊，則表明在臨近上死點時，存在碰掛的問題；右下角圖形的主要作用是對泵充滿程度及氣體影響情況進行分析，當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緊的問題，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凡爾問題的分析，當這部分圖形缺損時，表明凡爾未能及時關閉，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位置處出現的問題，如固定凡爾漏失等。通過對示功圖中四塊圖形的解析，能夠發現泵工作異常的原因，進而提出相應的處置措施，確保油井的正常生產。

2.2示功圖的應用

原油開采是一項較為復雜且系統的工作，其中涵蓋的內容既多且雜，為確保油井的正常生產，可在如下幾個方面對示功圖進行應用：

2.2.1在判斷慣性載荷與氣影響中的應用

當油井生產中，可以運用示功圖判斷是否存在慣性載荷影響，通過對示功圖的觀察，如果此類影響存在，則平行四邊形會沿著順時針的方向旋轉一定的角度，沖次的幅度越大，偏轉的角度也就越大，兩者之間成正比關系。對于該問題，可以采取如下措施進行解決處理：應對油井的管理進行逐步加強，并對相關的工作制度進行合理調整，采取小沖數、大沖程的組合方法，最大限度地降低慣性的影響。

通過示功圖的運用，能夠判斷氣體的影響，結合典型的示功圖，如果存在影響，上沖程會由于泵內有氣體出現膨脹，進而導致加載速度變得緩慢，并且吸入閥的開啟業火相對滯后，下沖程因為泵內氣體受壓縮，使得卸載速度變得異常緩慢，不僅如此，排出閥的開啟也會出現滯后的現象。對于此類的問題的解決，可以采取如下措施：放套管氣，并安裝氣錨，借此來減少防沖距。

2.2.2在供液不足與排出漏失中的應用

當出現供液不足的情況時，會在示功圖上表現出如下特點：上沖程吸收液體無法充滿整個工作筒的空間，此時下沖程將無法進行及時卸載，必須在活塞與液面發生接觸之后，才能快速完成卸載，正因如此，使得示功圖呈現出現“刀把”的形狀。針對供液不足的問題，可采取如下措施進行處理：在油井上采取間歇抽油的方式，并對相關參數進行優化調整，實際作業時，可更換為小泵，并在油層上加強注水，對油層進行改造。

排出部分即游動閥，可通過示功圖對其漏失問題進行判斷，游動閥漏失時，會表現出如下特點：上沖程因排出部分不嚴密，漏到柱塞下的液體有向上頂托的作用，這樣一來會造成懸點載荷在加載速度變得過于緩慢，當柱塞繼續上行至后半沖程時，其速度小于漏失速度的瞬間，液體頂托作用會再次出現，致使懸點提前卸載。對此類情況的解決可采取如下措施：熱洗、碰泵，發現無效后對泵進行全面檢查。

2.2.3在油井出砂與結蠟中的應用

當油井出砂時，通過對示功圖的觀察，可以發現細小的砂粒隨著油流入到泵筒當中，由此會導致活塞阻力增大，負荷線呈鋸齒狀尖峰。對于該問題的處理可采取如下措施：安裝砂錨，采用循環的方式進行抽油，并向油井內下入防砂泵。

結論：

綜上所述，在油井生產中，為提高生產效率，并確保油井生產穩定進行，可對示功圖進行應用。通過對典型示功圖的分析，能夠及時找出油井生產中存在的各種問題，據此采取合理可行的措施進行處置，從而問題的影響范圍降低最低程度，為油井生產效率的提高提供保障。

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