十二月技能培训教案.docx

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十二月技能培训教案

理论示功图解释及典型示功图分析

教案类别：

技能培训教案

备课时间：

2012年11月30日备课人：

审核时间：

2012年11月31日审核人：

王喜兵

培训内容：

一、理论示功图点线面解释

示功图：

是驴头悬点载荷与光杆位移的关系曲线所围成的面积，面积的大小反映深井泵做功情况的好坏。

示功图分为理论示功图和实测示功图。

理论示功图是在理想情况下绘制出来的，用以与实测示功图进行比较，从中找出负荷变化的差异，以此对比分析深井泵工作状况。

理论示功图是在理想情况下绘制出来的，理想情况是指：

1）、假设泵、油管没有漏失，泵工作正常：

2）、油层供液能力充足，充满程度良好：

3）、不考虑动载荷影响：

4）、不考虑沙、蜡、稠油的影响：

5）、不考虑油井连喷带抽：

6）、认为进入泵的液体是不可压缩地，凡尔是瞬间开闭的。

下图中AB为抽油机上行加载线，BC为活塞上行冲程线，CD为抽油机下行卸载线，DA为抽油机下行冲程线，各线所圈括面积ABCD为深井泵做功的面积。

P负荷——光杆（驴头）承受的最大负荷（千克）：

P液——抽油泵活塞以上液柱重量（千克）：

/杆——抽油杆在油中的重量（千克）：

λ——冲程损失（米）：

λ1——抽油杆伸缩长度（米）：

λ2——油管在井中的伸缩长度（米）：

二、典型实测示功图的分析和解释

实测示功图由动力仪测出。

在油井管理中我们把实测示功图和理论示功图加以比较就能分析出深井泵工作状况好坏，光杆上负荷的变化，抽油机受力情况，油井动态及抽油装置的各项参数选择是否合理，并能分析出泵是受哪些因素的影响，从而采取什么方法来解决存在的问题，同时还能判断油层供液能力的好坏程度，为合理开采、选择适当的抽油参数提供依据。

一、典型实测示功图分析及相应措施

1.气体和充不满对示功图的影响（图4-21）

由于在下冲程末余隙内还残存一定量的溶解气和压缩气，在上冲程开始后泵内压力由于气体膨胀而不能很快降低，固定凡尔打开滞后，加载变缓。

余隙越大，残存的气量越多，泵口压力越低，则吸入凡尔打开滞后越多。

在下冲程时，气体受压缩，泵内压力不能很快提高，游动凡尔打开滞后，因此悬点卸载变慢。

泵的余隙越大，进入泵内的气量越多，卸载越慢，示功图的“刀把”越明显。

措施：

加强放套管气的工作，定时放套管气，尽量调小防冲距，加深泵挂深度，井下加气锚。

2.供液不足的影响（图4-22）

当沉没度太小，供液不足，液体不能充满工作筒，下冲程中悬点载荷不能立即减小，只有当柱塞遇到液面时，则迅速卸载。

所以卸载线较气体影响的卸载线陡而直。

有时，当柱塞碰到液面时，因振动载荷排液线会出现波浪。

措施：

①地层方面：

加强注水，酸化压裂油层，改善油层供液状况。

②设备方面：

加深泵挂深度，调整工作参数。

3.工作筒漏失对示功图的影响（图4-23）

工作筒漏失分为活塞以上排出部分漏失和活塞以下吸入部分漏失。

1）排出部分漏失

上冲程时，泵内压力降低，柱塞上下两面产生压差，使柱塞上面的液体经排出部分的不严密处（凡尔及柱塞下衬套的间隙）漏到柱塞下面的工作筒内，漏失的速度随柱塞下面的压力减小而增大。

由于漏失到柱塞下面的液体有向上的“顶托”作用，所以悬点载荷不能及时上升到最大值，使加载变慢。

随着悬点运动的加快，“顶托”作用相对减小，直到柱塞上行速度大于漏失速度的瞬间，悬点载荷达到最大值。

当柱塞上行到后半行程时，悬点作减速运动，柱塞上行速度变慢，直到柱塞速度小于漏失速度瞬间，又出现漏失液体的“顶托”作用，使悬点载荷提前卸载，吸入凡尔提前关闭，到上死点时悬点载荷已降至以C'点。

当漏失量很大时，由于漏失液体对柱塞的“顶托”作用很大，上冲程载荷远低于最大载荷，吸入凡尔始终是关闭的，泵的排量为零。

2）吸入部分漏失（图4-24）

下冲程开始后，由于吸入凡尔漏失，泵内压力不能及时提高，使卸载变慢。

同时也使排出凡尔不能及时打开。

当柱塞速度大于漏失速度后，排出凡尔开始打开，卸掉液柱载荷，在下冲程末，因柱塞下行速度小于漏失速度，泵内压力降低使排出凡尔提前关闭A点，悬点提前加载。

到达下死点时，悬点载荷已增加到A″。

吸入部分和排出部分同时漏失时的示功图（图4-25）分别漏失时的图形的迭合，近似于椭圆形。

措施：

不严重时碰泵或反洗井，严重时修井检泵。

4.油管漏失的影响（图4-26）

上冲程柱塞以上的液体从油管内的漏失点漏到油套环形空间，悬点载荷加不到最大载荷，上冲程载荷低于最大载荷。

漏失部位离井口越近，上冲程载荷越接近最大载荷线，漏失部位离泵筒越近，上冲程载荷越低。

措施：

修井，更换油管。

5.带自喷能力的影响（图4-27）

上冲程时，由于自喷压力大，游动凡尔不能完全关闭。

由于液柱混气，比重较轻，因而上行程载荷线较理论值低的很多。

示功图位置与自喷能力强弱有关，自喷能力越强示功图越靠下。

当完全通过泵自喷时，示功图接近最小载荷线。

措施：

加强油井正常管理，结合现场的量油测气的结果从新确定油井的合理工作制度。

6.抽油杆断脱（图4-28）

断脱位置在柱塞以上时，距井口越近，示功图越向基线靠近。

断脱位置比较低的示功图同有些带喷井的示功图在形状上是相似的。

但带喷井泵效高、产量大，而抽油杆柱断脱的井的产量却等于零。

措施：

修井

7.柱塞下入泵中位置不合适

图4-29为防冲距过大，在上冲程中柱塞部分脱出工作筒，导致悬点突然卸载。

图4-30为防冲距过小，柱塞在下死点与固定凡尔相撞，

措施：

重新调整防冲距，使柱塞在工作筒中运行。

8.砂、蜡的影响

图4-31为油井出砂后，由于上下行程中载荷变化不均匀，图形表现为不规则的齿状波纹。

措施：

轻微砂卡可以碰泵或洗井，严重砂卡应修井，装砂锚。

图4-32为油管结蜡，上下行程时磨擦阻力增大，因此最大、最小载荷线比理论值相关大，功图“肥大”。

措施：

轻微结蜡可以大排量热洗，严重结蜡的修井。

二、技术要求

1.判断实测示功图方法：

要根据影响示功图的诸项因素，全面掌握油井生产动态、静态资料和设备仪表的情况，依据实测示功图的形状与理论示功图对比，综合分析，解释出影响示功图的主要因素判断抽油泵工作状况。

2.实测示功图主要影响因素有：

砂、蜡、水、气的影响；惯性载荷、振动载荷、冲击载荷与摩擦阻力影响；漏失、断脱、设备故障、仪器故障等因素的影响。

常压水套炉气系统流程解堵操作卡

教案类别：

安全培训教案

备课时间：

2012年12月备课人：

薛凯

审核时间：

2012年12月审核人：

王喜兵

培训内容：

一、故障分析

1、供气不足

2、流程误关闭

3、火咀堵塞

4、凝析油堵塞气管线及其安全附件

5、分离器窜原油堵塞气管线及其安全附件

6、天然气中的水蒸气冷凝后冻堵气管线及其安全附件

7、减压阀损坏故障

8、燃烧器电路故障不启动

二、危害因素

1、在加热炉15米范围内，直接排放凝析油或天然气

2、加热炉炉膛未冷却、备用炉未熄火、周围明火源

3、点火阀门关闭不严或未关闭，清理炉膛火咀

4、从减压阀和安全附件排放凝析油

5、无电工证维修燃烧机电路

6、明火烘烤气管线

三、存在风险

1、火灾爆炸2、回火烧伤3、人员触电

四、检查准备

1、检查供气总阀、点火阀门是否切断

2、检查气源压力供给是否正常，检查燃烧器电压表或指示灯是否处于正常，维修应处于关闭状态

3、熄灭周围及备用加热炉火源

4、同时关闭加热炉火咀前的两道点火控制阀门；如只有一道点火阀门，应同时再关闭最近的一道供气阀门

5、关键步骤：

操作人员保持与加热炉的距离15米以外，等待炉膛通风冷却30分钟以上（有两台炉的同时关闭）

6、保持循环泵循环，防止循环管线冻堵，同时可以降低炉膛温度

7、关闭加热炉火咀风门、烟道，使用消防毡密封所有加热炉的空气吸入口，防止空气进入炉膛

8、准备工具用具、消防器材

五、作业流程

1、点火阀门关闭不严

（1）关闭总供气阀门，直到加热炉自动熄灭（包含备用炉）

（2）等待炉膛通风冷却30分钟以上

（3）拆卸旧阀门、安装新阀门

2、火咀孔眼堵塞

（1）确认点火阀门关闭，且没有漏气现象

（2）等待炉膛通风冷却30分钟以上

（3）旋开风门后部的螺帽，拧去火咀的堵丝

（4）使用直径适合的细铁丝清理火咀的堵塞物

（5）如火咀太脏，应拆除到通风且安全区域清洗

（6）安装火咀、堵丝和螺帽

3、气管线窜原油、凝析液、冻堵

（1）关闭加热炉供气总阀、点火控制阀

（2）对分离器、压力缸进行排污

（3）熄火停炉冷却30分钟以上，并做好炉口封堵

（4）拆卸加热炉管线，从丝口连接部位安装放空软管引致安全地带排放（15米以外）

（5）操作人员应保持与放空口足够的安全距离，防止中毒、火灾烧伤，提前采取环保预防措施

（6）如气管线冻堵，应使用热水浇烫，禁止明火，同时可借助气管线的正常压力推动管线积液排空

（7）排空后恢复气系统流程

4、减压阀、燃烧器、流程、起源引起的熄火

（1）关闭两道点火控制阀门

（2）等待炉膛通风冷却30分钟以上

（3）封堵加热炉炉口（包含备用炉）

（4）将减压阀拆卸后放在安全区域清洗

（5）燃烧器故障直接报井区（队）干部派电工维修

（6）流程故障应检查流程是否正常

（7）气源问题应通知井区（队）解决

5、点炉应执行加热炉点炉操作卡

六、作业关闭：

清洁整理现场、做好后续观察和记录。

RTU与PLC功能原理及区别

教案类别：

技能培训教案

备课时间：

2012年11月30日备课人：

审核时间：

2012年11月31日审核人：

王喜兵

培训内容：

一、RTU

1、RTU的定义：

RTU英文全称RemoteTerminalUnit，中文全称为远程终端控制系统。

它是构成企业综合自动化系统的核心装置，通常由信号输入/出模块、微处理器、有线/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。

它通过自身的软件（或智能软件）系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。

RTU是一种耐用的现场智能处理器，它支持SCADA控制中心与现场器件间的通讯。

它是一个独立的数据获取与控制单元。

它的作用是在远端控制现场设备，获得设备数据，并将数据传给SCADA系统的调度中心。

2、RTU的基本作用：

RTU能控制对输入的扫描，且通常是以很快的速度。

它还可以对过程进行一些处理，如改变过程的状态，存储等待SCADA监控中心查询的数据。

一些RTU能够主动向SCADA监控中心进行报告，但多数情况下还是SCADA监控中心对RTU进行选择。

RTU还有报警功能。

当RTU受到SCADA监控中心的选择时，它需要对如“把所有数据上传”这样的要求进行响应，来完成一个控制功能。

其主要功能表现为：

①监控中心使用远端地址进行数据的安全传输，对数据变化的异常报告，以及高效的通过一种媒介与多个远端进行通讯。

②对数字状态输入进行监控并在受到轮询时向监控中心汇报状态的变化。

③检测、存储并迅速汇报某一状态点的突发状态变化。

④监控模拟量输入，当其变化超过事先规定的比例时，向监控中心汇报。

⑤在可编程的执行过程中对每个基点在选择——核对——执行的安全模式下进行执行控制。

⑥模拟量设定点控制。

⑦对状态变化作1毫秒事件序列的标定。

⑧监控并计算从kWh计数器得到的累积脉冲。

二、PLC

1、PLC的产生及定义：

1969年美国设备公司（DEC）研制出世界上第一台可编程控制器，型号为PDP-14，并成功应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。

当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC（programmablelogiccontroller）。

1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：

可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

PLC是由继电器逻辑控制发展而来，所以它在数字处理、顺序控制方面具有一定优势，继电器在控制系统中主要起逻辑运算和弱点控制强电两种作用。

2、PLC特点：

可靠性高。

一般平均无故障时间为4-5万H以上，有些可达到10万H以上，均有完善的自诊断功能。

编程简单，适用方便。

PLC适用针对工业控制的梯形图、功能块图、指令表和顺序功能表图（SFC）编程，不需要太多的计算机编程知识。

新的编程工作站配有综合的软件工具包，并可在任何兼容的个人计算机上编程。

设计、安装容易，维护工作量少，抗干扰能力强。

与计算机系统相比，PLC安装不需要特殊机房和严格的屏蔽。

使用时只要各种器件连接无误，系统便可工作，各个模件上设有运行和故障指示装置，便于查找故障，大多数模件可以带电插拔。

一些PLC外壳由可在不良工作环境下工作的合金组成，上面带有散热槽，在高温下，该外壳不易变形，还可抗无线电频率（RF高频）电磁干扰、防火等。

功能完善，适用性好，可实现三电一体化。

PLC应用微电子技术和微计算机，简单型式都具有逻辑、定时、计数等顺序控制功能。

基本型式再加上模拟I/O、基本算术运算、通信能力等。

体积及能耗低；性能价格比高。

3、PLC基本组成：

PLC主要由中央处理器、输入接口、输出接口、通信接口等部分组成。

其中CPU是PLC的核心；I/O部件是连接现场设备与CPU之间的接口电路；通信接口用于与编程器和上位机的连接。

整体式PLC所有部件都装在同一机壳内；模块式PLC各功能部件独立封装，称为模块。

4、PLC的主要功能：

①多种控制功能；②数据采集、存储与处理功能数学运算功能；③输入/输出接口调理功能：

④通信、联网功能；⑤人机界面功能；⑥编程、调试等功能。

5、PLC的工作原理：

⑴PLC的循环扫描

PLC的CPU采用分时操作规程的原理，每一时刻执行一个操作，随着时间的延伸一个动作接一个动作顺序地进行，这种分时操作进程称为CPU对程序的扫描。

PLC的用户程序由若干多指令组成，指令在存储器中按序号顺序排列。

CPU从第一条指令开始，顺序逐条执行用户程序，直到用户程序结束，然后返回第一条指令开始新的一轮扫描。

⑵PLC工作过程：

①公共操作：

每次扫描程序前进行的自检。

②数据I/O操作：

数据I/O操作也称为I/O状态刷新，包括两种操作。

采样输入信号，刷新输入状态表的内容；送出处理结果，用输出状态表的内容刷新输出电路。

③执行用户程序操作

④处理外设请求操作：

包括操作人员的介入和硬件设备的中断

PLC的I/O滞后现象

造成I/O滞后现象的原因：

扫描方式；电路惯性，即输入滤波时间常数和输出继电器触点的机械滞后；与程序设计安排有关。

三、RTU与PLC的区别

RTU与PLC相比较，RTU通常具有更优良的通讯能力和更大的存储容量，更适用于恶劣的温度和湿度环境，提供更多的计算功能，在国外主要用于室外，比如在一些无人值守的站点，因此，RTU的机柜要适合全天候的气象条件，比如防止日晒、雨淋、风沙等，对温度的要求要比普通PLC要高，如果是安装在石油或天然气管道上的RTU，根据现场的环境还有可能要求防爆，而PLC因为其工作环境温度范围为0~50度，一般用于工厂车间流水线的控制，在其他地方不能可靠工作，虽然在实际应用当中，经常用PLC来当RTU来用，但是比较勉强，可靠性不能保证。

RTU和PLC的差别不是很大，前者侧重于高可靠性的远程监测和远程控制，适用于各种恶劣的环境。

部分RTU也具有可编程工具，PLC可以应用的大多数场合，RTU都是可以用的。

后者则侧重于本地控制，主要是逻辑编程，以及程序经常需要改动的地方。

两种产品各有其优缺点，而且主要针对的应用范围也不尽相同，具体选型时可以查阅它们更详尽的参数后确定，在这里不再赘述。

rtu优势：

1、提供的接口较多2、可以远程维护（程序的下载等）3、功耗小很多rtu可以用电池供电。

适合远程通讯特别是RTU＋数传电台这种方式。

PLC的优势在于应用案例较多比较成熟稳定，特别是有一些大型的应用。

一般是远距离采集系统采用RTU，其他采用PLC方式。

热洗车热洗井筒标准操作卡

教案类别：

技能培训教案

备课时间：

2012年11月30日备课人：

审核时间：

2012年11月31日审核人：

王喜兵

培训内容：

热洗的目的：

主要是为了清除井要求：

①套压控制井放套管气时应平稳缓慢；

②热洗时不能停抽油机，以防套管内的死油堵死进泵通道；

③热洗排量由小到大，逐步升温：

第一阶段洗井温度50～70℃，第二阶段洗井温度70～80筒中聚结在油管、油杆和抽油泵凡尔球、座上了蜡块，增大油流的运行空间，使抽油泵凡尔球、座正常启、闭，降低抽油机运行载荷，保证油井正常生产。

热洗过程中的技术℃，第三阶段洗井温度80～90℃；热洗进口温度最后应达到90℃左右，出口温度不低于60℃，热洗时间不低于4h。

操作步骤：

严格按标准化操作卡进行操作。