有桿抽油井工程診斷方法及其程序畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-22 07:50本頁面
【正文】 閥和固定閥工作良好。圖41b是無油管錨條件下，泵工作良好的泵示功圖。圖41c～f依次表示泵受氣體影響、充不滿、排出部分漏失和吸入部分漏失情況下的泵示功圖。 示功圖故障分類抽油機(jī)井的計(jì)算機(jī)診斷是通過載荷傳感器和位移傳感器在地面測(cè)得不同時(shí)間光桿載荷和位移的變化關(guān)系（地面示功圖），然后利用數(shù)學(xué)方法借助于計(jì)算機(jī)來求得各級(jí)抽油桿柱截面和泵上的載荷及位移（泵功圖），從而繪出井下示功圖，然后診斷油井故障。本文在詳細(xì)研究分析油井示功圖形態(tài)[9]、故障特征以及生產(chǎn)設(shè)備條件的基礎(chǔ)上，將示功圖故障做如下分類：①、窄條或不出液類（固定閥卡死常開、泵嚴(yán)重磨損、油桿斷脫、氣鎖、液擊、卡泵、抽噴、油管嚴(yán)重漏失、管線或閘門堵）1液擊5固定閥常開6泵嚴(yán)重磨磨損9油桿斷脫3卡泵2氣鎖4管線或閘門堵7油管嚴(yán)重漏失8抽噴 圖42 窄條或不出類②、其他故障a、完全上沖程特征故障類，包括柱塞脫出工作筒、游動(dòng)閥漏失、上碰、上閥關(guān)閉遲緩；1游動(dòng)閥漏失2上碰4柱塞脫出工作筒3上閥關(guān)閉遲緩 圖43完全上沖程特征故障類b、完全下沖程特征故障類，包括供液不足、固定閥漏失、下碰1固定閥漏失2供液不足3下碰 圖44完全下沖程特征故障類1正常2泵筒中部磨大3氣體影響4雙閥漏失5襯套拉槽6泵筒彎曲7出砂c、上下沖程特征故障類，包括氣體影響、液體或機(jī)械摩阻、泵筒彎曲、襯套拉槽、雙閥漏失、正常、泵筒中部磨大； 圖45 上下沖程特征故障類窄條或不出類很容易根據(jù)泵效、功圖最大載荷、功圖最小載荷以及功圖面積來判斷：a 示功圖面積不要正常示功圖面積的四分之一；b除了抽噴外泵效基本為0；符合上述兩條的可以劃分為窄條或不出類。第五章 有桿抽油井診斷實(shí)例示功圖診斷是當(dāng)前有桿抽油井生產(chǎn)工況診斷最普遍方法。及時(shí)、準(zhǔn)確地掌握有桿抽油系統(tǒng)的工作狀況，診斷油井所存在的問題，制定合理的技術(shù)措施，使油井及時(shí)恢復(fù)正常生產(chǎn)，可提高作業(yè)效率和油井產(chǎn)量[1]。下面以新疆油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)為例，對(duì)工況進(jìn)行診斷。 診斷程序界面圖51 程序主界面 油井工況診斷分析 應(yīng)用抽油機(jī)井地面測(cè)試儀測(cè)得地面示功圖，通過自己所編寫的有桿抽油系統(tǒng)診斷程序，對(duì)抽油系統(tǒng)的設(shè)備工況進(jìn)行診斷分析。井下診斷技術(shù)可以求得抽油桿柱不同深度的載荷和位移數(shù)值，從而繪制泵的示功圖。泵功圖反映了井下設(shè)備的工作狀況。通過觀察泵功圖的形狀，可以分析井下泵的工況。以下以新疆油田兩口生產(chǎn)井為例應(yīng)用程序進(jìn)行診斷實(shí)例計(jì)算。例一：油井基本數(shù)據(jù)資料如下表：抽油機(jī)型號(hào)CYJ10353HB生產(chǎn)廠家蘭通沖次,min1泵徑,mm38泵型桿式泵動(dòng)液面深,m油壓,MPa套壓,MPa地面原油粘度,50日產(chǎn)液量,m3/d含水率,%31氣相對(duì)密度油相對(duì)密度水相對(duì)密度1泵深,m油管內(nèi)徑,mm62油管錨定錨定氣油比,m3/m3桿柱組合φ19+φ22抽油桿類型 鋼桿懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)計(jì)算： 對(duì)于常規(guī)型抽油機(jī)CYJ10353HB，采用所編程序輸入各參數(shù)計(jì)算得各運(yùn)動(dòng)關(guān)系曲線分別為：圖52 懸點(diǎn)位移曲線圖53 懸點(diǎn)速度曲線圖54 懸點(diǎn)加速度曲線井下設(shè)備工況診斷:根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合前面得出的懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律作為邊界條件，根據(jù)波動(dòng)方程求解模型編制的程序，對(duì)抽油桿分成n個(gè)節(jié)點(diǎn)求出每個(gè)節(jié)點(diǎn)在不同時(shí)刻的位移，從而求出泵載荷、位移關(guān)系曲線，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下設(shè)備工況進(jìn)行診斷得：輸入各參數(shù)，計(jì)算得出泵功圖為： 圖55 診斷井下示功圖 經(jīng)診斷分析，從泵功圖可以看出該井氣體影響的特征十分明顯。因此根據(jù)診斷結(jié)果，應(yīng)當(dāng)采取措施減小游離氣的影響，可以加大泵掛深度或加深油管至產(chǎn)層，并控制套壓，使部分氣體從油套環(huán)空排出，減少泵中游離氣的進(jìn)入量。例二：油井基本數(shù)據(jù)資料如下表：抽油機(jī)型號(hào)生產(chǎn)廠家蘭通沖次,min16泵徑,mm44泵型桿式泵沖程油壓,MPa套壓,MPa地面原油粘度,50日產(chǎn)液量,m3/d含水率,%氣相對(duì)密度油相對(duì)密度水相對(duì)密度1泵深,m油管內(nèi)徑,mm62油管錨定錨定氣油比,m3/m323桿柱組合φ19+φ22抽油桿類型 鋼桿由以上數(shù)據(jù)得泵工況診斷泵示功圖（圖56），與實(shí)測(cè)泵示功圖（圖57）進(jìn)行對(duì)比分析，圖57 實(shí)測(cè)泵示功圖圖56 診斷泵示功圖經(jīng)診斷分析，從泵功圖可以看出該井泵示功圖為一矩形，認(rèn)為工況診斷正常，抽油系統(tǒng)正常生產(chǎn)。 第六章 結(jié)論本文根據(jù)抽油機(jī)的幾何結(jié)構(gòu),建立了抽油機(jī)懸點(diǎn)位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)參數(shù)規(guī)律。通過抽油機(jī)的懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和懸點(diǎn)實(shí)測(cè)示功圖得出診斷模型的邊界條件，針對(duì)不同材質(zhì)的組合抽油桿柱，對(duì)抽油桿微元體受力分析,建立描述抽桿柱動(dòng)力學(xué)特性的波動(dòng)方程。并結(jié)合邊界條件，通過有限差分法求解波動(dòng)方程得到井下抽油桿柱任意斷面的位移和載荷，利用VB語言編寫程序計(jì)算出抽油桿柱的位移和載荷，繪出泵示功圖。通過本設(shè)計(jì)，得出了以下幾點(diǎn)結(jié)論：（1） 分析抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性，建立常規(guī)型抽油機(jī)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律模型，繪出了抽油機(jī)懸點(diǎn)位移、速度、加速度的曲線圖；（2） 通過建立診斷數(shù)學(xué)模型，然后利用VB語言編寫程序?qū)δＰ瓦M(jìn)行數(shù)值求解，計(jì)算出各級(jí)抽油桿柱截面和泵上的載荷及位移，從而繪出井下示功圖，并根據(jù)它們來判斷和分析井下工況，實(shí)現(xiàn)有桿抽油系統(tǒng)工況的計(jì)算機(jī)診斷；（3） 根據(jù)所編程序?qū)?shí)際生產(chǎn)井進(jìn)行實(shí)例計(jì)算，診斷油井工況，驗(yàn)證模型的正
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