情境三 任務(wù)一 子任務(wù)二

情境三：抽油機(jī)井生產(chǎn)與維護(hù)任務(wù)二：抽油機(jī)井日常管理

任務(wù)一：有桿泵抽油系統(tǒng)選擇子任務(wù)一：抽油設(shè)備選擇子任務(wù)二：抽油機(jī)井動(dòng)態(tài)控制分析子任務(wù)一：抽油井日常管理子任務(wù)二：抽油機(jī)日常管理子任務(wù)三：抽油機(jī)井參數(shù)調(diào)整任務(wù)三：抽油機(jī)設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)子任務(wù)一：抽油機(jī)設(shè)備保養(yǎng)子任務(wù)二：抽油機(jī)井故障判斷與處理子任務(wù)四：抽油機(jī)井復(fù)雜生產(chǎn)情況處理任務(wù)一：有桿泵抽油系統(tǒng)選擇子任務(wù)一：抽油機(jī)井動(dòng)態(tài)控制分析素質(zhì)目標(biāo)

能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)

明確理論示功圖的各項(xiàng)意義；了解不同泵工況的典型示功圖；明確抽油井動(dòng)態(tài)功圖的各項(xiàng)內(nèi)容；掌握抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷計(jì)算；了解系統(tǒng)效率組成。具備良好的文字寫作及語(yǔ)言表達(dá)能力；培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；積極參與學(xué)習(xí)；主動(dòng)承擔(dān)任務(wù)。掌握資料收集的方法與技巧；能進(jìn)分析系統(tǒng)效率；能夠利用示功圖對(duì)泵工況進(jìn)行分析；會(huì)抽油機(jī)井動(dòng)態(tài)控制圖的應(yīng)用，能開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，能聯(lián)系擴(kuò)展知識(shí)。

教學(xué)內(nèi)容1.抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率

2.泵效的計(jì)算和分析3.抽油機(jī)井動(dòng)態(tài)分析

4.開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目（一）、抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)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(diǎn)載荷

動(dòng)載荷——抽油桿柱和液柱的慣性載荷、振動(dòng)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(jī)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(zhǎng)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(diǎn)

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(dòng)載荷。上沖程懸點(diǎn)所受的力主要有：下沖程懸點(diǎn)所受的力主要有：（二）、懸點(diǎn)最大和最小載荷計(jì)算計(jì)算懸點(diǎn)最大和最小載荷的一般公式電動(dòng)機(jī)功率與傳到減速箱曲柄軸的扭矩關(guān)系式為：式中：M—電動(dòng)機(jī)傳給曲柄軸上的扭矩，N·m;Nr—電動(dòng)機(jī)功率，KW;η—傳動(dòng)效率，η=η1×η2η1—皮帶輪傳動(dòng)效率

η2—減速箱傳動(dòng)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(jī)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(shí)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(duì)液體的有效提升高度H計(jì)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(shí)，有效提升高度為：

一.抽油機(jī)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(shí)，有效提升高度為：2.光桿功率

光桿功率即是抽油機(jī)懸點(diǎn)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(jì)算：由于計(jì)算示功圖麻煩，常近似地按理論靜載荷計(jì)算懸點(diǎn)做功：3.抽油機(jī)井的效率（1）抽油機(jī)的效率：是光桿功率與電動(dòng)機(jī)功率之比，它表達(dá)了抽油機(jī)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(dá)了抽油泵工作狀況的好壞及功率利用情況。（3）抽油機(jī)井系統(tǒng)效率：為本抽油機(jī)井輸出功率與輸入功率之比。二、泵效計(jì)算與分析

1.泵效的定義

泵效

:

抽油井的實(shí)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(rèn)為泵工作狀態(tài)良好油井有自噴能力(帶噴井)η>1當(dāng)泵效較低時(shí)，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(huì)引起體積收縮，而對(duì)泵效計(jì)算的影響。因泵效是以地面產(chǎn)出液的體積計(jì)算。）沖程損失對(duì)泵效的影響

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

氣鎖——當(dāng)大量氣體進(jìn)泵后，在抽汲時(shí)，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(duì)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(zhǎng)沖程、慢沖數(shù)和小泵徑原則”。以減少氣體的影響，降低懸點(diǎn)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(qiáng)誘噴作用。（3）深井抽油時(shí)，S和N的選擇一定要避開不利配合區(qū)。二、泵效計(jì)算與分析

(二)確定合理沉沒度從沖程損失的計(jì)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(jì)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(diǎn)（固定閥打開）卸載線CD,下沖程靜載線DA,D點(diǎn)（游動(dòng)閥打開）二、泵效計(jì)算與分析

三、抽油機(jī)井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析抽油機(jī)井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析的方法很多，在此主要對(duì)利用抽油機(jī)井的動(dòng)態(tài)控制圖對(duì)油井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)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(guān)系有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行分析，是一個(gè)比較科學(xué)實(shí)用的分析方法。

學(xué)生論點(diǎn)

組號(hào)：1

組號(hào)：2

組號(hào)：3

學(xué)生探究

成果展示教師評(píng)辯

組號(hào)：1

組號(hào)：2

組號(hào)：3

評(píng)定等級(jí)：

評(píng)定等級(jí)：

評(píng)定等級(jí)：總結(jié)

相關(guān)知識(shí)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(fù)載線常有振動(dòng)波紋；c.深井中力傳遞滯后及動(dòng)載荷增大使示功圖順時(shí)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(shì)越大示功圖越低于最小理論值。噴勢(shì)大噴勢(shì)小β1PSS活S光λP大P小3.固定凡爾漏失：a.延長(zhǎng)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(yán)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(zhǎng)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(yán)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(yán)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(diǎn)越淺示功圖越低于最小理論值。斷脫點(diǎn)深斷脫點(diǎn)淺PSS活S光λP大P小7.砂卡：a.上下行負(fù)載線均出現(xiàn)不規(guī)則鋸齒尖峰；b.加載線和減載線振動(dòng)強(qiáng)烈；c.嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致間歇過大而泵漏。PSS活S光λP大P小8.蠟卡：a.上下行負(fù)載線均出現(xiàn)不規(guī)則圓弧波；b.上下行負(fù)載線均超過理論值；c.嚴(yán)重時(shí)上行負(fù)荷巨增巨減，下行負(fù)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(fù)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(fù)載線越短，當(dāng)上下負(fù)載線接近重合時(shí)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(fù)載線均超過理論值；b.堵塞越嚴(yán)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(fù)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(dǎo)致游動(dòng)凡爾跳動(dòng)而漏失，使加載線呈平緩向上凹的曲線。四、抽油機(jī)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目項(xiàng)目名稱：抽油機(jī)憋壓（抽壓）課時(shí)：45分鐘授課對(duì)象：開采專業(yè)教學(xué)目的：熟悉掌握抽油機(jī)井口工藝流程；掌握抽油機(jī)井憋壓安全操作規(guī)程；會(huì)分析憋壓資料并提出下步措施。（一）、引言（二）、準(zhǔn)備工作（三）、操作步驟（四）、示范練習(xí)（五）、相關(guān)知識(shí)（六）、小結(jié)目的抽油機(jī)井井口憋壓是“六小措施”的其中一項(xiàng)，也是采油工判斷抽油機(jī)井（泵）生產(chǎn)狀況的一項(xiàng)比較簡(jiǎn)單的技能操作。通過對(duì)本節(jié)的學(xué)習(xí)，使操作者能夠正確進(jìn)行抽油機(jī)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(dòng)，能夠把井筒內(nèi)軟蠟帶出井筒，同時(shí)加深理解抽油泵泵況的概念。

準(zhǔn)備工作１、抽油機(jī)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(zhǔn)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(biāo)，確定比例，縱坐標(biāo)為憋壓值，橫坐標(biāo)為憋壓時(shí)間，標(biāo)注井號(hào)和憋壓日期。操作步驟(一)1、攜帶好準(zhǔn)備的儀表、工具用具等到抽油機(jī)井口現(xiàn)場(chǎng)，檢查井口生產(chǎn)狀況，確認(rèn)具備憋壓條件，更換準(zhǔn)備的壓力表；回壓閘門單量混合3、抽壓：井口無泄露后，關(guān)閉回壓閘門，記錄原始?jí)毫?，并記錄壓力隨時(shí)間變化值，當(dāng)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(diǎn)值及憋壓時(shí)間，停抽10分鐘，觀察壓力下降趨勢(shì)，記錄停井時(shí)間，每隔1min觀察并記錄壓力及壓力下降值。

4、確認(rèn)抽壓數(shù)據(jù)取全了，緩慢開回壓閘門卸