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1、机采管理及优化技术,常规举升工艺技术简介,举升参数的优化,机采井指标计算方法,抽油机井的功况诊断,机采井的节能降耗,前 言,地质工程,初探试油找油流祥探试油分层求开发试油查效果精细研究找剩余,前 言,采油工程,以油藏研究为基础,前 言,地面集输工程,采出液的分离、处理及集输伴生气的分离、处理及集输注入液的配制、输送及注入,前 言,通过在生产井和注入井上采取一系列的工艺技术措施，利用生产井和注入井直接作用于油藏，使油、气畅流入井，并采到地面进行分离和计量。,采油工程任务,采油工程的工作目标:,尽可能的发展、应用先进、高效、实用的工艺技术，在当前经济界限允许的条件下，力争不断的提高油气田的采收率。
2、,大庆油田自1981年大面积转抽，油田进入了“机械采油”阶段,前 言,1、抽油机,2、电动潜油离心泵,3、地面驱动螺杆泵,目前大庆油田在用的机采方式主要有：,采油方法：,自喷采油法气举采油法深井泵采油法,人工举升或机械采油法,4、提捞采油,前 言,目前我厂机械举升方式有抽油机、螺杆泵、电泵三种,前 言,就目前我厂的管理模式，采油工程所涉及的管理内容:,产能区块：钻井射孔增产增注工艺措施-注入、举升及配套工艺的设计及现场跟踪；老区改造：注采系统调整设计、后场建设规划、非安装设备管理；日常管理：油水井生产管理、资料管理、数据库建设；注入举升设备管理；油水井故障判断与处理；油水井工艺措施和维护性措施
3、的工艺设计、组织实施及现场跟踪；经济技术指标管理；节能降耗工作的开展等科研攻关：针对制约采油工程持续有效发展的瓶颈问题开展现场试验、技术调研与攻关、技术革新与推广等。,一、常规举升工艺技术简介,二、举升参数的优化,三、机采井指标计算方法,四、抽油机井的功况诊断,五、机采井的节能降耗,一、常规举升工艺技术简介,（一）抽油机井的结构及工作原理,抽油杆,井口,抽油泵,油管,工作原理：由电动机提供动力，经减速箱将电机的高速旋转运动，变为抽油机曲柄的低速转动，并由曲柄、连杆、游梁机构将旋转运动变成驴头上、下往复运动，再通过毛辫子、悬绳器连接光杆，通过抽油杆带动深井泵工作。,（一）抽油机井的结构及工作原理
4、,20世纪30年代前苏联人依据力学理论中的“四连杆”机构发明了游梁式抽油机。,1、抽油机,游梁式抽油机主要由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装置等四大部分组成。,主要地面设备,（一）抽油机井的结构及工作原理,游梁式抽油机型号表示方法：,（一）抽油机井的结构及工作原理,目前我厂游梁式抽油机应用情况表,（一）抽油机井的结构及工作原理,2、抽油泵,主要井下设备,抽油泵：,管式泵 杆式泵,管式抽油泵:泵筒、游动凡尔、固定凡尔、柱塞,泵的工作原理示意图,整筒泵 衬套泵,管式泵：,（一）抽油机井的结构及工作原理,2、抽油泵,（一）抽油机井的结构及工作原理,抽油泵型号,3、抽油杆,（一）抽油机井
5、的结构及工作原理,将抽油机的动力传递到深井泵活塞上，使活塞往复运动。,4、存在问题,目前在用抽油机体积大、能耗高、系统效率相对较低。“节能抽油机”的应用形不成规模。,5、发展方向,“简化结构、减小体积、降低能耗、延长使用寿命”是未来抽油机追求的目标。,（一）抽油机井的结构及工作原理,一、常规举升工艺技术简介,（二）电泵井的结构及工作原理,电泵，由前苏联人A.S.艾鲁托诺夫先生发明，1923年被引入美国，第一台潜油电泵在洛杉矶问世,1926年开始在坎隆斯的鲁赛尔油田应用。我国是从1964年首先在沈阳机电局开始研制40m3/d潜油电泵。通过现场试验，各项技术指标没有达到要求。1981年天津电机厂研
6、制成功200m3/d800m扬程潜油电泵。,八十年代大庆油田从美国引进，并结合油田生产实际，开展了其配套技术的试验和研究工作，形成了潜油电泵采油配套工艺技术，满足了油田各类油井和不同时期的工艺要求。,（二）电泵井的结构及工作原理,潜油电泵由三大部分七大件组成:,井下部分：包括潜油电机、保护器、分离器、多级离心泵（井下四大件）。中间部分：潜油电缆（大扁电缆和小扁电缆）。地面部分：包括控制屏和变压器。,（二）电泵井的结构及工作原理,潜油电泵供电流程：,地面电源,变压器,控制屏,潜油电缆,潜油电机,潜油电泵抽油工作流程：,分离器（吸入口）,多级离心泵,单流阀,测压阀（泄油阀）,井 口,出油干线,一是
7、外廓尺寸细长 二是转子、定子分节三是内部充油，严格密封四是具有特殊的油循环系统,一是直径小、长度长、级数多；二是具有轴向卸载、径向扶正功能；三是泵吸入口装有油气分离器。,一是有良好的电气绝缘作用；二是耐油气腐蚀、耐压、耐热等；三是低温下可弯曲性和柔软性。,控制整个装置的正常起停和对电缆、电机的过欠载保护等作用，并测量高低压及记录运行电流。,（二）电泵井的结构及工作原理,潜油电泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制屏、接线盒和动力电缆将电能输送给井下潜油电机，使潜油电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把井液举升到地面。,工作原理：,（二）电泵井的结构及工作
8、原理,1、潜油电机,潜油电机的外形为细长圆柱体，分单节和多节，节中分段，每段相当于一个小电机。每节电机由多个相同的小电机组成。单节电机内是由同一个外壳、同一个绕组、同一根轴组装而成。它主要由定子、转子、止推轴承、油路循环系统组成。,（二）电泵井的结构及工作原理,隔离井液。密封潜油电机轴的动力输出端,防止井液进入潜油电机。压力平衡。保护器的充油腔体与油井相连通,从而平衡潜油电机和保护器中各密封部位两端的压差。承受轴向力。内设一个推力轴承,承担作用在泵轴、分离器轴和保护器轴向下的轴向力。传递扭矩。保护器连接潜油电机轴与泵轴(或分离器轴),连接潜油电机壳体与潜油泵壳体(或分离器壳体)，起到传递电机轴
9、到泵轴的扭矩，传递壳体的反向扭矩。,2、保护器,（二）电泵井的结构及工作原理,一是作为井液进入多级离心泵的吸入口；二是当混合气液体进入离心泵之前，先通过分离器进行气、液两相分离。被分离出的气体进入油、套管环形空间，液体则进入离心泵，这样可避免气体对泵产生气蚀，减少气体对泵工作性能的影响，使潜油电泵机组能够正常运转，提高泵效和延长泵的使用寿命。,3、分离器,（二）电泵井的结构及工作原理,位于保护器和多级离心泵之间。,潜油泵由多级叶轮、导壳组成。叶轮、导壳的结构形式决定潜油泵的排量,叶轮、导壳的级数决定潜油泵的扬程和匹配潜油电机功率。潜油泵的叶轮、导壳通常由镍铸铁制成,它具有耐腐蚀、耐磨、铸造性能
10、好和切削加工性能好等优点。泵轴一般由蒙乃尔K合金钢制造,这种材料具有较高的强度,较好的耐腐蚀性和耐磨性,并具有良好的刚性和塑性。,4、潜油泵,（二）电泵井的结构及工作原理,潜油泵的工作原理与地面使用的普通离心泵一样。当机组启动后,潜油电机带动潜油泵轴上的叶轮高速旋转,叶轮叶片驱使叶轮流道内的液体转动,转动的液体在离心力的作用下向叶轮外缘流去,并对叶轮吸入口处的液体产生一种吸力。在这一过程中,叶轮中的液体绕流叶片,在绕流过程中叶轮的叶片对液体作用一升力,使液体获得能量而流出叶轮,这时液体的动能与压能均增大。,潜油泵工作原理,（二）电泵井的结构及工作原理,潜油电泵的启动和停机,以及运行中的一系列控
11、制,需要专门的控制设备来完成。潜油电泵专用控制柜分为手动、自动两种控制方式,供电电源为交流50Hz,工作电压为400-2500V,额定电流最大为150A。控制柜具有短路保护、单相保护、三相过流保护和欠载停机、延时自动启动功能。通过仪表可随时测量电机运行电压、电流参数,并自动记录,从而使电泵管理人员及时掌握和判断电机的运行状况。,5、控制柜,（二）电泵井的结构及工作原理,6、潜油电缆,潜油电缆：圆型 扁型,（二）电泵井的结构及工作原理,1、导体 2、绝缘层 3、护套层 4、衬垫层或护套层 5、铠装层,一、常规举升工艺技术简介,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,1932 年，法国人勒内.莫依诺发明了
12、螺杆泵。此后，螺杆泵这种水利机械在世界范围内得到了广泛的应用、发展和完善。螺杆泵应用于原油开采是最近二十几年的事情，它是为开采高粘度原油而设计的。,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,我国从 80 年代末期开始研究和应用螺杆泵举升技术，进入 90 年代以后螺杆泵的研究与应用开始加快，由于螺杆泵运动部件少，没有阀件和复杂的流道，吸入性能好，水力损失小，介质连续均匀吸入和排出，砂粒不易沉积，不易结蜡，不会产生气缩现象。同时，螺杆泵采油系统又具有结构简单、体积小、重量轻、耗能低、投资低、使用和安装维修保养方便等特点。在举升条件相同的情况下，与抽油机和电泵相比，一次性投资少、能耗低、适应性强，具有明显的优
13、势。,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,我厂从 1995 年开始应用小排量螺杆泵。2001年加大了应用规模。,截至目前，我厂螺杆泵采油井共有351口，其中水驱螺杆泵248口、聚驱螺杆泵103口。,螺杆泵采油系统的组成：,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,1、地面电控箱2、电动机3、地面驱动装置4、井下螺杆泵,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,电控箱是螺杆泵的控制部分，控制电机的启、停。该装置能自动显示、记录螺杆泵正常生产时的电流、电压等数据，有过、欠载自动保护功能。,1、电控部分,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,作用：地面驱动装置是螺杆泵系统的主要地面设备，是把动力传递给井下泵转子，使转子实现星行运
14、动，抽吸液体的机械装置。,组成:电机、电机支架支座、齿轮减速系统、皮带轮传动系统、动密封系统和防反转系统。,2、地面驱动装置,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,螺杆泵属于容积泵，当钢性螺杆转子在弹性定子内腔做行星回转运动时，两者形成多个密闭的腔室，密闭腔室内的液体随着转子的转动做轴向运动进入上一腔室，从而将井液举升到地面。,3、井下螺杆泵,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,4、螺杆泵的型号表示方法,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,5、存在问题,螺杆泵井供排关系的协调，也就是合理沉没度的控制，没有从根本上得到解决。螺杆泵井旋转杆的挠曲变形的合理扶正问题没有从根本 上得到解决，一定程度缩短了检泵周期。
15、螺杆泵井的功况诊断技术尚未完善，给日常管理带来了 不便。,（三）螺杆泵井的结构及工作原理,6、发展方向,进一步完善其配套技术，开展沉没度变化对泵效及定子橡胶老化的定量化研究；开展旋转过程中的挠曲变形与不同心摆动对抽油杆运动影响程度的研究，建立、完善螺杆泵井抽油杆的扶正理论；开展螺杆泵工况诊断技术研究。,总之，地面驱动螺杆泵在未来的发展中，首先应解决定子橡胶的使用寿命问题。伴随着材料科学的发展，寻求能够替代橡胶的新材料，开发出非金属、非橡胶定子的长寿命新型螺杆泵为主攻方向。,一、常规举升工艺技术简介,二、举升参数的优化,三、机采井指标计算方法,四、抽油机井的功况诊断,五、机采井的节能降耗,二、举
16、升参数的优化,1、举升方式的适用性、排量范围、投资；2、不同阶段预测产量；3、产出液的性质；4、油田开发测试要求,需要综合考虑的因素：,设计过程,确定举升方式,举升工艺设计,二、举升参数的优化,（一）举升方式的优选,1、从技术的适用性及配套方面考虑,优点：发展时间最长，技术比较成熟，工艺比较配套，设备装置比较耐用，故障率低，抽深和排量能覆盖大多数油井。生产测试、设计、预测、诊断等已初步形成系列技术，基本可以解决采油工程中所遇到的绝大部分问题。70mm整筒及以下泵能够满足环空测试要求。缺点：对于出砂、高气油比、结蜡或流体中含有腐蚀性物质的井都会降低容积效率和使用寿命。,抽油机举升：,二、举升参数
17、的优化,（一）举升方式的优选,优点：地面设备体积小，对砂、气不敏感，能适应高气油比、出砂、高粘度井。300型以下的小排量螺杆泵能够满足环空测试要求。缺点：泵的寿命短，国内制造工艺还需改进。设计、诊断和生产测试等管理技术还需配套。,地面驱动螺杆泵举升：,是一种新发展起来的容积式泵，工艺配套程度正在逐步完善，抽深可达1700m，最高日排量可达250m3，适用于低产浅井。,1、从技术的适用性及配套方面考虑,二、举升参数的优化,（一）举升方式的优选,1、从技术的适用性及配套方面考虑,优点：排量大，操作管理简单，地面设备体积小。缺点：举升高度受电机功率和流体温度限制。对气体敏感，影响举升效率。抗高温、腐
18、蚀、磨蚀能力差，不能下到射孔井段以下静水环境中，不利于电机散热,电泵举升：,电动潜油泵适用于中深井大排量，最高耐温130oC，最大排量可达1400m3/d。,二、举升参数的优化,（一）举升方式的优选,1、从技术的适用性及配套方面考虑,2、从产量适应范围及投资方面考虑,新井、老井,抽油机举升：,泵效按照40%计算,已知预测产液量,二、举升参数的优化,螺杆泵举升：,泵效按照60%计算,已知预测产液量,2、从产量适应范围及投资方面考虑,二、举升参数的优化,新井、老井,电泵举升：,排量效率按照80%计算,已知预测产液量,2、从产量适应范围及投资方面考虑,二、举升参数的优化,新井、老井,2、从产量适应范
19、围及投资方面考虑,二、举升参数的优化,4-135,4-228,40-340,26-45,19-29,24-46,产量投资,二、举升参数的优化,（二）举升工艺的设计,1、抽油机井的设计,设计思路：,防缠技术、防偏磨、防垢工艺、防腐工艺、防气技术、防砂工艺、清防蜡措施、环保井控措施。,二、举升参数的优化,（二）举升工艺的设计,1、螺杆泵井的设计,设计思路：,防偏磨、防垢工艺、防腐工艺、清防蜡措施、环保井控措施。,二、举升参数的优化,（二）举升工艺的设计,1、电泵井的设计,设计思路：,清防蜡措施、环保井控措施,二、举升参数的优化,（二）举升工艺的设计,1、电泵井的设计,二、举升参数的优化,（三）机采
20、方式的综合评价,在计算油井不同机采方式、不同含水阶段的生产技术指标的基础上，综合考虑经济、管理和生产条件等各种因素后，对不同机采方式做出评价。,机采方式评价中考虑的各级因素,一、常规举升工艺技术简介,二、举升参数的优化,三、机采井指标计算方法,四、抽油机井的功况诊断,五、机采井的节能降耗,1、抽油机井生产指标统计方法,1.1利用率,式中：Kc抽油机井利用率，%；nx开井生产井数，口；nz总井数，口；ny计划关井数，口；注：1开井生产井数是指在统计期内月连续生产24h以上，并有产液量的抽油机井；间歇抽油机井指有间歇抽油制度、并有产液量的井。2 计划关井包括测压或钻井关井，方案或试验关井，间开井恢
21、复压力期间关井，油田内季节性关井或压产关井。,第二部分三、机采井指标计算方法,1.2 有效生产时率,式中：fr抽油机井有效生产时率，%；Dr统计期内统计井的日历天数之和，d；Dw统计期内统计井的累计停产天数，d；TL开井生产井累计停产时间，h；注：开井生产井累计停产时间包括停电、洗井、停抽、维护保养、测压停产等时间。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.3 泵效,D抽油泵的直径，m；S使用的光杆冲程，m；n抽油机的冲次，次/min；注：1 泵效大于80%和连喷带抽的抽井不参加平均泵效的统计；2 注水开发稠油井泵效参加统计，注蒸汽开采稠油井泵效另行统计。,1、抽油机
22、井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.4 井下作业指标,免修期：,指油井最后一次各种原因导致的井下作业投产日期至统计日期期间的正常生产时间。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,截至统计日期全部开井生产的井。间抽井扣除停抽日期；井下设备带病运行井扣除带病生产天数；因地面设备故障等因素导致长期关井，扣除关井天数。,统计范围：,检泵周期,指上次各种原因导致的下泵投产之日至本次抽油装置失效之日的间隔天数。油井投产后，生产数据上生产报表、计产之日，算为投产之日。,抽油机井失效日期的界定井下抽油装置断脱之日为检泵周期统计截止日因蜡卡、砂卡等因素，造成抽油泵失效
23、，经热洗、碰泵等措施无法解除或解除后仍严重漏失，只有检泵才能恢复生产的井,从关井之日为本次检泵周期截止日；漏失（泵磨损游动凡尔，固定凡尔和油管漏失），井口蹩压油压低于1MPa（连抽带喷井除外），液面比正常抽油时上升200米（经水井水量调整液量上升除外），产量比正常生产时低30%时，为本次有效检泵周期截止之日；因井下泵装置失效油井停产而未及时上修，停抽之日即为本次周期截止之日；由于施工或管理等原因造成检泵，起泵间隔短者周期即短；间歇抽油井，检泵周期按两次检泵之间的开井生产的实际天数计算。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.4 井下作业指标,检泵率:,统计时间内的检
24、泵井数占总井数的百分数,综合返工率:,指保修期内返工作业井数占作业施工总井数的比例,注：抽油机井保修期规定 水驱抽油机井保修期:泵径为57mm（包括57mm）以下抽油机井保修期为1年,泵径为70mm（包括70mm）以上抽油机井保修期为8个月。聚驱抽油机井保修期:泵径为57mm（包括57mm）以下抽油机井保修期为8个月,泵径为70mm（包括70mm）以上抽油机井保修期为5个月。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.4 井下作业指标,责任返工率：,责任返工率是责任返工井数与作业施工总井数的百分数,注：责任返工井是指由于作业施工、方案设计、下井材料质量以及生产管理等人为
25、因素，造成在保修期内进行二次作业的施工井，统称为责任返工井。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,故障率:,统计期内故障井数占油井总数的百分数,1.4 井下作业指标,1.5 动液面,机采井动液面是指当机采井正常生产时，从方补芯上平面到油套环空中液面间的深度。,Hd单井动液面，m；Hc单井实测动液面深度，m；Hb单井套补距，m；Hzd单井折算动液面，m；Pt单井的套压，MPa；g重力加速度，g=9.8m/s2；,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.6 泵挂深度,是指方补芯上平面到抽油泵吸入口所在平面间的距离,式中：La单井泵挂深度，m；h抽
26、油泵吸入口所在平面以上的油管长度，m；hyb单井油补距，m；,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.7沉没度,是指抽油泵吸入口沉没在动液面以下的深度,注：平均沉没度不得以平均泵挂深度减平均动液面算出。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.8 冲程利用率,式中：SS单井实际冲程长度，m；Sm单井设计（铭牌）最大冲程长度，m；,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.9 冲次利用率,式中：ns单井实际冲次，min-1；nm单井额定（铭牌）最大冲次，min-1；,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计
27、算方法,1.10 扭矩利用率,式中：Ms单井实际扭矩，KN.m；Mm单井额定（铭牌）最大扭矩，KN.m；,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.11 平衡率,式中：Idmax抽油机下冲程最大电流，A；Iumax抽油机上冲程最大电流，A；注：在85%100%之间的抽油机井为平衡。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.12 动态控制图上图率,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.13“五率”合格率,注：“五率”指的是抽油机对中率、水平率、润滑率、紧固率、平衡率,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标
28、计算方法,（1）电器测试参量：三相线/相电流、三相线/相电压、有功功率、无功功率、视在功率、电量、功率因数。（2）井口测试参量：油压、套压、产液量和含水率。（3）井下测试参量：油井动液面深度。（4）光杆测试参量：示功图、光杆载荷和光杆位移。,测试参量,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.14 系统效率,（1）机械采油井的输入功率P1：拖动机械采油设备的电动机的输入功率。为电测量参数。,定义及计算公式,（2）机械采油井的有效功率P2：将井内液体输送到地面所需的功率为机械采油井的有效功率。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.14 系统效
29、率,（3）机械采油井的系统效率：机械采油井的有效功率与输入功率的比值,（4）抽油机井的光杆功率：光杆提升液体并克服井下各种阻力所消耗的功率,A示功图面积 mm2 Sd示功图减程比 m/mm fd示功图力比 N/mm ns光杆实测平均冲次 min-1,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.14 系统效率,定义及计算公式,（5）抽油机井的地面效率：光杆功率与电机输入功率的比值,（6）抽油机井的井下效率：抽油机井的有效功率与光杆功率的比值,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.14 系统效率,定义及计算公式,（7）机械采油井的平均系统效率：各种
30、机械采油井总的平均效率.采用输入功率加权平均法计算,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,1.14 系统效率,定义及计算公式,测试要求,1.14 系统效率,（1）抽油机井示功图、动液面、油套压、电参数要求同步测试。（2）按照开发部要求，每季度监测井数按总井数的20-25%测算，每年普测一次。,1、抽油机井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,2、电动潜油泵井生产指标统计方法,2.1 排量效率,式中：E单井排量效率，%；Qm单井理论排量，m3/d；,第二部分三、机采井指标计算方法,2.2 检泵周期,指潜油电泵井最近两次检泵作业之间的实际生产天数,（1）投产后运
31、转24h以内因机组损坏和地质方案调整、措施井等原因而起泵的井不参加统计；（2）除检电泵措施以外，因换泵、压裂、机堵、测压、补孔等其它措施施工更换机组的井，本次不参与检泵周期计算。下次检泵周期统计起始日，从本次措施下泵投产之日起算；（3）检电泵井在施工过程中，如果转为大修、调查等施工项目，均统计检泵周期；（4）保修期内责任返工井，不参加本次检泵周期计算，下次检泵作业，其检泵周期从本次算起。注：电泵井保修期规定：水驱电泵井保修期为1年聚驱电泵井保修期6个月，电泵机组保修期1年。,2、电动潜油泵井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,2.3 投产一次成功率,式中：Ka投产一次成功率，%；
32、nQ投产一次成功井数，口；nS年施工总井数，口。注：投产后正常连续运转24h以上的井为投产一次成功井；返工后达到合格的井，不算一次成功井。,2、电动潜油泵井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,2.4 机组返厂率,式中：Kd机组返厂率，%；nd统计井中运转一年内损坏台数，台；nad统计井总台数，台。,2、电动潜油泵井生产指标统计方法,第二部分三、机采井指标计算方法,3、螺杆泵井生产指标统计方法,螺杆泵的理论排量根据泵的结构参数及实际转速计算。,3.1理论排量,式中 Q-螺杆泵理论排量，m3/d；e-转子偏心距，m；D-转子直径，m；T-定子导程，m；n-转子转速，r/min。,式中
33、 q-螺杆泵每转排量，ml/r,现场中，根据选用的泵的型号，可计算出理论排量：,第二部分三、机采井指标计算方法,一、常规举升工艺技术简介,二、举升参数的优化,三、机采井指标计算方法,四、抽油机井的功况诊断,五、机采井的节能降耗,四、抽油机井的功况诊断,光杆示功图诊断法井下示功图诊断法井口憋压诊断法 声测诊断法组合诊断法,（一）抽油机井功况诊断方法,四、抽油机井的功况诊断,核实油井生产数据：产量、含水、功图、液面、电流、油套压。要求：同步测试。对核实后的资料进行综合对扣分析，并查阅相关的历史动静态数据（井史、施工总结），初步判断故障原因。根据初步分析结果，有针对性地进行现场验证与处理。目前常用并
34、有效的故障原因验证与处理方法有双蹩曲线（可利用掺水正、反蹩压）；洗井（将活塞提出泵筒）；蹩压测功图；碰泵等。根据现场验证、处理情况，制定下步措施，处理恢复正常的可维持生产；处理无效的，应整理好相关资料，上报检泵。,（二）需做的基础工作,四、抽油机井的功况诊断,（三）应了解的基础知识,1、抽油机井故障类型,四、抽油机井的功况诊断,（三）应了解的基础知识,1、抽油机井故障类型,四、抽油机井的功况诊断,（三）应了解的基础知识,1、抽油机井故障类型,四、抽油机井的功况诊断,（三）应了解的基础知识,2、理论示功图意义,S光杆冲程，mS活活塞冲程，mP光杆负荷，KNP杆抽油杆在液体中质量，KNP液柱塞以上
35、液柱质量，KNP静光杆承受最大静负荷，KN冲程损失，m=1+21抽油杆伸缩长度，m2油管伸缩长度，m,A驴头下死点位置B活塞开始上行点C驴头上死点位置D活塞开始下行点,AB增载线（仅光杆上行，游动凡尔关闭）BC吸入线（活塞上行，固定凡尔打开）CD减载线（仅光杆下行，固定凡尔关闭）DA排出线（活塞下行，游动凡尔打开）0A下冲程时光杆承受的最小静载荷0B1上冲程时光杆承受的最大静载荷,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形饱满，线条平直，且增、减载线，上下行线均与理论线平行。,原因分析：抽油泵工作正常。,措施制定：正常生产,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析
36、、故障验证、处理,特征描述：图形呈平行四边形，但是实际载荷远低于理论载荷。,原因分析：油管漏失，其漏失部位越靠近泵口，图形越窄。,措施制定：采取检泵措施。,现象：这类井产液量逐渐下降，液面逐渐上升，电流上冲程小，下冲程正常，功图呈正常功图但实际负荷小于理论负荷，越是上部漏失图形越接近正常功图。抽蹩压力上升，稳压稳不住，热洗后图形逐渐增大，但实际负荷仍小于上理论负荷，在一定压力下能达到上理论负荷线，蹩压仍稳不住。,注意：油管下部漏失且漏失量大(一般为油管本体有较大漏洞或裂缝)，油井不出油的井，现场憋不起压力，示功图最大、最小载荷线相接近，类似断脱现象。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、
37、故障验证、处理,油套窜漏失现象与油管上部漏失现象基本一致。,现象：热洗时在井口能听到刺水声音，洗井液返上时间短。蹩压时用2块压力表，一块装在油压表接头上，另一块装在套压表接头上，蹩压过程中油套压表同时波动并且油套压相等。,特征描述：图形呈平行四边形，但是实际载荷远低于理论载荷。,原因分析：油管漏失，油套窜,措施制定：采取检泵措施。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：右下角缺部分随抽油时间增长而缺口增大,原因分析：供液不足,措施制定：制定合理的工作制度调小参数，加深泵挂，换小泵径,液击问题,液击是在泵充不满时，柱塞下行以很高的速度撞击液面，使流体载荷突然由杆柱转
38、移到油管上，同时产生强烈的冲击波，破坏整个抽油系统。液击能够造成杆柱过早疲劳失效，同时冲击力会使抽油泵的凡尔球和凡尔座过早损坏。还会使柱塞与泵筒得不到润滑，加速其磨损.另外油管液击的冲击下会突然拉伸，使其连接螺纹松动，发生漏失或断脱故障。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：左上角缺失一块，曲面超右，上负荷线高出理论负荷线，右下角缺失。,原因分析：游动凡尔关闭迟缓，功图受气体影响。,措施制定：洗井、采取防气措施。,气击问题,气击同液击类似，只是产生的冲击较小，气击的危害非常类似于液击。,特征描述：卸载缓慢，图形右下角缺失，沉没度200米。,原因分析：气体影响,措
39、施制定：采取防气措施。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：呈圆弧形，无产量。,原因分析：气锁,措施制定：采取防气措施。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：左右上角缺失,原因分析：游动凡尔关闭迟缓，活塞磨损，漏失严重。,措施制定：采取检泵措施,游动凡尔漏失现象：量油产量下降、示功图增载缓慢，液面上升，上电流比正常时小，下电流正常，蹩压时，上冲程压力上升缓慢。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：增载缓慢且左上角缺失,原因分析：游动凡尔漏失,措施制定：洗井无效则采取检泵措施,游动凡尔漏失现象：量油产
40、量下降、示功图增载缓慢，液面上升，上电流比正常时小，下电流正常，蹩压时，上冲程压力上升缓慢。现场验证要求：蹩压时，先停蹩压力稳定不升时再启抽蹩压，以检验泵的工况。停蹩时要记录每分钟压力值，抽蹩时要注意上下冲程时压力变化情况。处理方法：一般来讲，造成游动凡尔漏失，主要原因是由于结蜡严重，蜡卡游动凡尔，也可能是由于凡尔球与球座磨损漏失，对于前种情况可采取长时间热洗方法处理，洗后在管柱内充满洗井液的情况下再进行测示功图和蹩压工作以确定是否还漏失。注意：在洗井过程中应采取反复关开回油闸门的方法以使游动凡尔球在开关过程中与座相互碰撞除掉球与座上的蜡及脏物。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障
41、验证、处理,特征描述：卸载缓慢且右下角缺失,原因分析：固定凡尔漏失,措施制定：洗井无效则采取检泵措施,固定凡尔漏失现象：量油产量下降，上电流正常，下电流稍大。抽蹩时上冲程压力上升，下冲程压力下降，压力蹩得越高，上下冲程压力变化越大，待压力升起后再将驴头停在下死点稳压，若固定凡尔漏失则稳不住压。现场验证要求：蹩压时，先停蹩压力稳定不升时再启抽蹩压，以检验泵的工况。停蹩时要记录每分钟压力值，抽蹩时要注意上下冲程时压力变化情况。处理方法：一般来讲，造成游动凡尔漏失，主要原因是由于结蜡严重，蜡卡游动凡尔，也可能是由于凡尔球与球座磨损漏失，对于前种情况可采取长时间热洗方法处理，洗后在管柱内充满洗井液的情
42、况下再进行测示功图和蹩压工作以确定是否还漏失。注意：在洗井过程中应采取反复关开回油闸门的方法以使游动凡尔球在开关过程中与座相互碰撞除掉球与座上的蜡及脏物。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形呈椭圆形，严重时呈“黄瓜状”。产量大幅度下降，甚至不出油。,原因分析：游动凡尔和固定凡尔均漏失,措施制定：洗井无效则采取检泵措施,双凡尔漏失现象：量油产量下降，液面上升，增载卸载都很缓慢，图形圆滑，双凡尔漏失严重时的功图与断脱功图相类似，上电流较低，下电流稍大，严重漏失时不出油，抽蹩压力上升缓慢，严重时不升，驴头停在上、下死点都稳不住压力。现场验证要求：蹩压时，先停蹩压
43、力稳定不升时再启抽蹩压，以检验泵的工况。停蹩时要记录每分钟压力值，抽蹩时要注意上下冲程时压力变化情况。处理方法：一般来讲，造成游动凡尔漏失，主要原因是由于结蜡严重，蜡卡游动凡尔，也可能是由于凡尔球与球座磨损漏失，对于前种情况可采取长时间热洗方法处理，洗后在管柱内充满洗井液的情况下再进行测示功图和蹩压工作以确定是否还漏失。注意：在洗井过程中应采取反复关开回油闸门的方法以使游动凡尔球在开关过程中与座相互碰撞除掉球与座上的蜡及脏物。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形呈“黄瓜状”，在理论负载线以下。产量突然大幅下降，甚至不出油。,原因分析：抽油杆断脱。,措施制定
44、：作业检泵处理,现象：电流上冲程小，下冲程大，越是上部断脱，上电流越小，下电流越大。蹩压不升，如果是底部断脱蹩压可能出现上冲程压力下降，下冲程压力上升的现象变化值不变热洗后抽蹩测功图，压力不升图形不变。如果是杆断，下放光杆超过防冲距一段距离后不再下行，如果是杆脱下放光杆距离与防冲距基本相当。（正洗不通）处理：上部杆断脱可以利用吊车打捞;带有对接器的井热洗后对接数次无效报作业，不带有对接器的井，确定断脱无误后申请作业。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,油管断脱现象：电流上冲程小，下冲程大，正、反洗井均通，且上返时间短，下放光杆碰不着泵的固定凡尔。如果井内下有253旁通开
45、关或丢手机堵管柱，泵下装有桶杆的井碰泵时，下放光杆超过防冲距后可能碰着泵，但这类井可通过洗井来判别。注意：如果是油管上部断脱，功图可能类似于油管漏失功图，但断脱井产量变化大（突然性的）正反洗井，立即有反应，下放光杆碰不着泵的固定凡尔罩。,特征描述：图形呈“黄瓜状”，在理论负载线以下。产量突然大幅下降，甚至不出油。,原因分析：抽油杆断脱。,措施制定：作业检泵处理,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：上、下行线均超过理论负荷线，且有波纹。,原因分析：结蜡严重,措施制定：洗井,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形饱满，上行线平直，下
46、行线波纹大，上下行线基本平行。,原因分析：抽油泵工作正常；上行慢，下行快，平衡块太轻。,措施制定：调平衡，平衡块向曲柄轴外调。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形饱满，上负荷线有波纹，下负荷线平直，上下负荷线基本平行。,原因分析：抽油泵工作正常；上行程快，下行程慢，平衡块过重。,措施制定：调平衡，平衡块向内调。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：产量无，负载明显增加，冲程损失大，增降载线平行。,原因分析：管线堵，生产及回油闸门未开。,措施制定：解堵或打开闸门。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征
47、描述：增、卸载线均呈垂直线,原因分析：盘根盒过紧,措施制定：松盘根盒,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形饱满，增载线，上下行线相互平行，图形发生扭转且小于10度,原因分析：抽油泵工作正常，因冲次过大造成图形扭转。,措施制定：维持生产 减慢冲次,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：上行程负荷增大，下行程不卸载。,原因分析：固定凡尔失灵卡死,措施制定：高压热洗无效，可安排检泵处理。,现象：不出油，液面在井口，示功图不能卸载，类似于游动凡尔打不开，电流上冲程大，下冲程小（因为泵抽空产生吸力），洗井不通处理：对于这类井应查清是否有井
48、下开关，若有井下开关则按井下开关失灵处理，若无井下开关采取高压主热洗处理，无效作业。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形瘦小，在理论负荷线以上。,原因分析：固定凡尔卡死关不上。,措施制定：如洗井无效，需采取检泵措施。,现象：示功图不能卸载，井口不出油，液面在井口，上下冲程电流均小于正常时电流，洗井正常。处理：大排量热洗，并在洗井过程中开关回压闸门，再测试功图，蹩压，若无效则报作业。,四、抽油机井的功况诊断,（四）示功图分析、故障验证、处理,特征描述：图形在下理论线左右，增减载线平行，或呈“黄瓜状”，产量大于理论排量。,原因分析:油井代喷,措施制定：调大参数
49、正常生产或采取换大泵措施,四、抽油机井的功况诊断,特征描述：形如倒置“菜刀”,原因分析：活塞出泵筒,措施制定：调小防冲距,特征描述：上行线离理论线较远，在左下角有曲面，上行到某一处忽然减载，右下角有耳朵，右上角缺。,原因分析：固定凡尔稍漏；泵柱塞行至一半时脱出工作筒造成抽油杆震动,措施制定：调防冲距，如果固定凡尔漏失严重要采取检泵措施。,四、抽油机井的功况诊断,特征描述：图形正常，右上方有个小耳朵,原因分析：抽油杆接箍在上死点挂井口,措施制定：重新调整防冲距，加长光杆,特征描述：左上角缺失，右上角多出一角。,原因分析：游动凡尔漏失，抽油杆接箍挂井口,措施制定：如果漏失不严重可调小防冲距，维持生
50、产；漏失严重应安排检泵处理。,四、抽油机井的功况诊断,特征描述：图形胖且不规范，产量大幅下降，或不出油。,原因分析：抽油杆断脱、油管结蜡,措施制定：采取检泵措施,特征描述：不规则变化,原因分析：衬套乱,措施制定：采取检泵措施,四、抽油机井的功况诊断,现象：253下移井口表现不出油，液面测不出来，长期关井液面也不能恢复到井口，功图类似于固定凡尔卡死功图。打开套管闸门往里吸气，洗井过程中抽油机运转正常，个别井可能会出现采油树震动，有上刮下碰现象，用水泥车反打能稳住压，253下移多数出现在刚作业后的井。处理方法：加深试捅,253旁通开关故障与处理,253旁通开关一般下在83mm以上大泵产量较高的井上
