情境三 任務一 子任務二

情境三：抽油機井生產(chǎn)與維護任務二：抽油機井日常管理

任務一：有桿泵抽油系統(tǒng)選擇子任務一：抽油設備選擇子任務二：抽油機井動態(tài)控制分析子任務一：抽油井日常管理子任務二：抽油機日常管理子任務三：抽油機井參數(shù)調(diào)整任務三：抽油機設備的維護與保養(yǎng)子任務一：抽油機設備保養(yǎng)子任務二：抽油機井故障判斷與處理子任務四：抽油機井復雜生產(chǎn)情況處理任務一：有桿泵抽油系統(tǒng)選擇子任務一：抽油機井動態(tài)控制分析素質(zhì)目標

能力目標知識目標

明確理論示功圖的各項意義；了解不同泵工況的典型示功圖；明確抽油井動態(tài)功圖的各項內(nèi)容；掌握抽油機懸點載荷計算；了解系統(tǒng)效率組成。具備良好的文字寫作及語言表達能力；培養(yǎng)團隊協(xié)作精神；積極參與學習；主動承擔任務。掌握資料收集的方法與技巧；能進分析系統(tǒng)效率；能夠利用示功圖對泵工況進行分析；會抽油機井動態(tài)控制圖的應用，能開發(fā)實訓項目，能聯(lián)系擴展知識。

教學內(nèi)容1.抽油機井的系統(tǒng)效率

2.泵效的計算和分析3.抽油機井動態(tài)分析

4.開發(fā)實訓項目（一）、抽油機驢頭懸點載荷分析

靜載荷——抽油桿柱和液柱載荷、泵的沉沒壓力、井口油壓

懸點載荷

動載荷——抽油桿柱和液柱的慣性載荷、振動和沖擊載荷、摩擦載荷等

1.抽油桿柱載荷上沖程——抽油桿柱在空氣中的重力Wr

(3-14)一.抽油機井的系統(tǒng)效率

(3-15)式中Wr－抽油桿柱在空氣中的重力，N；fr－抽油柱柱截面積，m2；ρs－抽油桿材料的密度，ρs＝7850Kg/m3；g－重力加速度，m/Ｓ2；L－抽油桿柱長度，m；qr－每米抽油桿柱在空氣中的質(zhì)量，Kg/m

；

Wr’－抽油桿在液體中的重力，N；

qr’－每米抽油桿柱在液體中的質(zhì)量,Kg/m

；

ρl－液體的密度，Kg/m3。下沖程：抽油桿柱在液體中的重力Wr’式中：

——抽油桿在液體中的失重系數(shù)(3-16)2.液柱載荷WL

只有上沖程液柱載荷才作用于驢頭懸點

WL＝(fP－fr)Lρmlg(3-17)式中：WL－作用在活塞上的液柱載荷，N

fp－活塞截面積，m2

fr－抽油桿柱截面積，m2

忽略沉沒壓力、井口壓力、摩擦載荷和沖擊振動載荷。上沖程懸點所受的力主要有：下沖程懸點所受的力主要有：（二）、懸點最大和最小載荷計算計算懸點最大和最小載荷的一般公式電動機功率與傳到減速箱曲柄軸的扭矩關系式為：式中：M—電動機傳給曲柄軸上的扭矩，N·m;Nr—電動機功率，KW;η—傳動效率，η=η1×η2η1—皮帶輪傳動效率

η2—減速箱傳動效率

n—曲柄轉(zhuǎn)速（沖數(shù)）（減速箱輸出軸上的轉(zhuǎn)速），轉(zhuǎn)/分。1.抽油機井的有用功率有用功率或稱有效功率，也稱為水力功率NH,是指在一定時間內(nèi)，將一定量的液體提升一定的距離所需要的功率：泵對液體的有效提升高度H計算如下：a．如果忽略沉沒壓力和回壓的影響，有效提升高度等于下泵深度：H=L。b．考慮沉沒壓力和回壓的影響時，有效提升高度為：

一.抽油機井的系統(tǒng)效率c．考慮環(huán)形空間中與油管中的液體密度不同時，有效提升高度為：2.光桿功率

光桿功率即是抽油機懸點載荷做功的功率，是提升液體和克服井下消耗所需要的功率?？捎檬竟D的面積計算：由于計算示功圖麻煩，常近似地按理論靜載荷計算懸點做功：3.抽油機井的效率（1）抽油機的效率：是光桿功率與電動機功率之比，它表達了抽油機工作狀況好壞及功率利用程度。（2）油井效率：是有效功率與光桿功率之比，主要表達了抽油泵工作狀況的好壞及功率利用情況。（3）抽油機井系統(tǒng)效率：為本抽油機井輸出功率與輸入功率之比。二、泵效計算與分析

1.泵效的定義

泵效

:

抽油井的實際產(chǎn)液量

理論產(chǎn)量Qt=1440fpsn

泵效η↗，泵的工作效率↗。若泵效η＝0.7～0.8，則認為泵工作狀態(tài)良好油井有自噴能力(帶噴井)η>1當泵效較低時，深井泵可能存在問題。2.影響泵效的因素

(1)沖程損失的影響。由于油管柱和抽油桿柱在交變載荷作用下引起彈性變形，使活塞沖程ＳP小于光桿沖程Ｓ，其差值λ＝Ｓ-ＳP即為沖程損失。

(2)氣體和充不滿的影響。

(3)漏失影響。（4）體積系數(shù)的影響。（在吸入條件下液體的體積系數(shù)大于１，地面脫氣原油會引起體積收縮，而對泵效計算的影響。因泵效是以地面產(chǎn)出液的體積計算。）沖程損失對泵效的影響

靜載荷引起的沖程損失氣體對泵效的影響一般P泵入口<Pb。有氣體入泵→導致泵效降低。

氣鎖——當大量氣體進泵后，在抽汲時，只有泵內(nèi)氣體的膨脹和被壓縮，吸入閥和排出閥都打不開，出現(xiàn)抽不出油的現(xiàn)象。充滿系數(shù)β:

每沖程吸入泵內(nèi)的液體體積上沖程活塞讓出的容積β表示泵在工作過程中被液體充滿的程度。

R——泵內(nèi)氣油比提高泵效的措施(一)選擇合理的工作方式油井工作方式（又稱工作制度）——對抽油井，是指沖程、泵徑和沖次即F,Ｓ,n的配合。（1）選擇F,Ｓ,n的組合原則是：“長沖程、慢沖數(shù)和小泵徑原則”。以減少氣體的影響，降低懸點載荷，特別是稠油井。（2）連噴帶抽井，則選用大沖數(shù)快抽汲方式以增強誘噴作用。（3）深井抽油時，S和N的選擇一定要避開不利配合區(qū)。二、泵效計算與分析

(二)確定合理沉沒度從沖程損失的計算知，下泵深度越小，沖程損失越小，泵效越高；而根據(jù)充滿系數(shù)的計算及氣體的影響原理知，沉沒度越大即下泵深度越大，泵吸入口處的沉沒壓力越高，氣體影響越小。而能使乘積最大的下泵深度和沉沒度，即是合理的下泵深度和合理的沉沒度。(三)改善泵的結(jié)構(gòu)，提高泵的抗磨、抗腐蝕性能(四)使用油管錨，減小沖程損失(五)合理利用氣體能量，減少氣體影響

1.合理利用氣體能量

2.減小防沖距

3.使用氣錨減少氣體影響

封閉平行四邊形上沖程載荷、位移曲線，AB—BC；位移：EB=，BC=；下沖程載荷、位移曲線，CD—DA；位移：經(jīng)過后，完成卸載，完成。下沖程緩慢減載，經(jīng)過全部減去加載線AB,上沖程靜載線BC,B點（固定閥打開）卸載線CD,下沖程靜載線DA,D點（游動閥打開）二、泵效計算與分析

三、抽油機井生產(chǎn)動態(tài)分析抽油機井生產(chǎn)動態(tài)分析的方法很多，在此主要對利用抽油機井的動態(tài)控制圖對油井生產(chǎn)動態(tài)進行分析的方法加以介紹。該分析方法把油層供液能力與抽油泵的抽油能力之間的協(xié)調(diào)關系有機地結(jié)合起來進行分析，是一個比較科學實用的分析方法。

學生論點

組號：1

組號：2

組號：3

學生探究

成果展示教師評辯

組號：1

組號：2

組號：3

評定等級：

評定等級：

評定等級：總結(jié)

相關知識PSS活S光λP大P小1.正常：a.基本呈平行四邊形；b.左上角和右下角負載線常有振動波紋；c.深井中力傳遞滯后及動載荷增大使示功圖順時偏轉(zhuǎn)γ。正常示功圖γ典型示功圖分析PSS活S光λP大P小2.連抽帶噴：a.上下行均不能加載卸載，示功圖一般呈窄條形位于理論值之間；b.噴勢越大示功圖越低于最小理論值。噴勢大噴勢小β1PSS活S光λP大P小3.固定凡爾漏失：a.延長光桿減載過程，減載線夾角β越大，下行線收縮越厲害，漏失越嚴重；b.右上角尖、左下角呈圓弧，曲率中心在示功圖內(nèi)或左上方。β2β3θ1PSS活S光λP大P小4.出油凡爾漏失：a.延長光桿加載過程，加載線夾角θ越大，上行線收縮越厲害，漏失越嚴重；b.左下角尖、右上角呈圓弧，曲率中心在示功圖右下方。θ2θ3PSS活S光λP大P小5.吸入和排出都漏失：a.上下行均不能有效加載卸載，示功圖一般呈橢圓條帶狀位于理論值之間；b.漏失越嚴重示功圖越窄。PSS活S光λP大P小6.抽油桿斷脫：a.上下行均不能加載卸載，示功圖一般呈水平窄條形位于最小理論值以下；b.斷脫點越淺示功圖越低于最小理論值。斷脫點深斷脫點淺PSS活S光λP大P小7.砂卡：a.上下行負載線均出現(xiàn)不規(guī)則鋸齒尖峰；b.加載線和減載線振動強烈；c.嚴重時將導致間歇過大而泵漏。PSS活S光λP大P小8.蠟卡：a.上下行負載線均出現(xiàn)不規(guī)則圓弧波；b.上下行負載線均超過理論值；c.嚴重時上行負荷巨增巨減，下行負荷巨減巨增；PSS活S光λP大P小9.氣體影響：a.減載線出現(xiàn)向外彎曲的曲線；b.下行負載線收縮越厲害，氣體影響越大。氣體影響大氣體影響小PSS活S光λP大P小10.供液不足：a.減載線不能卸載只有活塞碰到液面才立即卸載；b.加載線和減載線平行；c.泵體內(nèi)液面越低下行負載線越短，當上下負載線接近重合時將因沖滿系數(shù)為０而不出油。沒有充滿充滿更差充滿極差充滿最差PSS活S光λP大P小11.排液系統(tǒng)堵塞或回壓過高：a.上下負載線均超過理論值；b.堵塞越嚴重超值越大。堵塞較輕堵塞較重PSS活S光λP大P小12.液體粘度大：a.上下負載線均超過理論值；b.粘度越大超值越大；c.粘度越大四角越圓使示功圖呈橢圓形。粘度較小粘度較大PSS活S光λP大P小13.撞擊固定凡爾罩：a.在左下角形成不規(guī)則的環(huán)形“尾巴”；b.由于撞擊導致游動凡爾跳動而漏失，使加載線呈平緩向上凹的曲線。四、抽油機實訓項目項目名稱：抽油機憋壓（抽壓）課時：45分鐘授課對象：開采專業(yè)教學目的：熟悉掌握抽油機井口工藝流程；掌握抽油機井憋壓安全操作規(guī)程；會分析憋壓資料并提出下步措施。（一）、引言（二）、準備工作（三）、操作步驟（四）、示范練習（五）、相關知識（六）、小結(jié)目的抽油機井井口憋壓是“六小措施”的其中一項，也是采油工判斷抽油機井（泵）生產(chǎn)狀況的一項比較簡單的技能操作。通過對本節(jié)的學習，使操作者能夠正確進行抽油機井井口憋壓操作，能夠判斷油井出液是否正常，另外，憋壓后液體的快速流動，能夠把井筒內(nèi)軟蠟帶出井筒，同時加深理解抽油泵泵況的概念。

準備工作１、抽油機井1口，井口裝置符合憋壓要求，油套壓儀表齊全好用。

2、穿戴好勞保用品。

3、準備工具名稱規(guī)格數(shù)量壓力表4MPa1扳手200mm1管鉗450mm1生料帶

少許秒表

1筆

1直尺

116開米格紙

2２、在米格紙上畫出憋壓坐標，確定比例，縱坐標為憋壓值，橫坐標為憋壓時間，標注井號和憋壓日期。操作步驟(一)1、攜帶好準備的儀表、工具用具等到抽油機井口現(xiàn)場，檢查井口生產(chǎn)狀況，確認具備憋壓條件，更換準備的壓力表；回壓閘門單量混合3、抽壓：井口無泄露后，關閉回壓閘門，記錄原始壓力，并記錄壓力隨時間變化值，當壓力上升到1.5Mpa或更高，（注意：憋壓值不超過壓力表量程的1/3---2/3，采油樹各部件不滲、不漏）記錄壓力終點值及憋壓時間，停抽10分鐘，觀察壓力下降趨勢，記錄停井時間，每隔1min觀察并記錄壓力及壓力下降值。

4、確認抽壓數(shù)據(jù)取全了，緩慢開回壓閘門卸