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運(yùn)用電流判斷抽油機(jī)井故障的研究

發(fā)布時(shí)間:2018-07-02 來源: 感恩親情 點(diǎn)擊:


  [摘 要]電流資料是抽油機(jī)井日常生產(chǎn)數(shù)據(jù)的組成部分之一,與產(chǎn)液量、含水率、示功圖等共同組成了用以鑒別抽油井生產(chǎn)運(yùn)行狀況的動(dòng)態(tài)資料。量取電流資料是生產(chǎn)一線工人每天都需進(jìn)行的基本工作之一,它作為動(dòng)態(tài)資料的一部分,電流資料的變化反映了井的生產(chǎn)運(yùn)行情況。在日常生產(chǎn)管理中,及時(shí)對(duì)電流資料的變化進(jìn)行分析、診斷,能夠及早發(fā)現(xiàn)抽油井生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題和故障,有利于及時(shí)制定解決措施,使油井恢復(fù)正常。
  [關(guān)鍵詞]電流;抽油機(jī)井;故障
  中圖分類號(hào):S303 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2018)24-0063-01
  1 運(yùn)用電流資料發(fā)現(xiàn)抽油機(jī)井問題的優(yōu)勢(shì)所在
 。1)電流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確錄取和運(yùn)用能夠及時(shí)有效的發(fā)現(xiàn)問題。利用測(cè)示功圖、憋壓、檢查液面等方法及手段也都能用以檢查抽油機(jī)的運(yùn)行狀況。但就檢測(cè)周期來看,電流數(shù)據(jù)的錄取每天進(jìn)行,而抽油機(jī)井的產(chǎn)液量每10~15天測(cè)量一次,液面、示功圖則每月測(cè)試一次。電流數(shù)據(jù)的錄取無疑更具及時(shí)性。
  (2)電流數(shù)據(jù)的錄取相較其他方法具有簡(jiǎn)便性。一名前線工作人員,使用一部鉗形電流表就能進(jìn)行電流數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確錄取。
 。3)電流的變化直接反映抽油機(jī)能耗狀況,數(shù)據(jù)的錄取直接為節(jié)能工作提供依據(jù)。
  2 抽油機(jī)井電動(dòng)機(jī)電流變化因素分析
  2.1 平衡重因素
  平衡重是影響抽油機(jī)平衡的主要因素,調(diào)整平衡重的方法是移動(dòng)平衡塊的位置,改變平衡塊至曲柄輸出軸之間的距離,改變平衡效果。抽油機(jī)在正常生產(chǎn)的情況下平衡率應(yīng)該在85%以上,如果達(dá)不到85%,就應(yīng)該移動(dòng)平衡塊來改變平衡效果。
  2.2 洗井因素
  抽油機(jī)井正常生產(chǎn)時(shí)井內(nèi)液面在某一個(gè)深度相對(duì)穩(wěn)定,抽油機(jī)的平衡率一般在85%以上,平衡率合格的抽油機(jī)有3種情況,一是上電流大下電流小,平衡塊輕。二是上電流與下電流相等。三是上電流小下電流大,平衡塊重。
  抽油機(jī)井在洗井以前深井泵舉升的高度是液面的深度,洗井時(shí)液面上升到井口,洗井的效果是結(jié)在油管上的蠟被融化,摩擦阻力減少。洗井結(jié)束后液面逐漸下降,直至恢復(fù)到洗井前深度,液面下降有一個(gè)過程,需要較長(zhǎng)的時(shí)間(正常井24小時(shí)以內(nèi)),在液面下降的過程中,抽油機(jī)井電動(dòng)機(jī)的電流隨著液面下降在逐漸變化。洗井后在液面下降的過程中測(cè)量的電流與洗井前測(cè)量的電流沒有可比性,只有在液面恢復(fù)到洗井前的深度時(shí)(一般應(yīng)在24小時(shí)以內(nèi))測(cè)量的電流才能與洗井前測(cè)量的電流對(duì)比,分析洗井效果。
  根據(jù)抽油機(jī)井負(fù)荷分析:洗井后液面恢復(fù)到洗井前位置時(shí)上電流與下電流都有所下降,說明洗井前井內(nèi)結(jié)蠟比較嚴(yán)重,洗井效果好。
  2.3 桿管斷脫因素
  抽油泵的活塞與抽油桿相連接,抽油泵的泵筒與油管相連接,活塞與泵筒配合工作。無論抽油桿斷還是油管斷,抽油泵都不能工作,P液的數(shù)值就為零。如果油管斷脫,P液的數(shù)值為零,P桿的數(shù)值不變。如果抽油桿斷脫,P液的數(shù)值也為零,P桿的數(shù)值根據(jù)斷脫的位置不同而不同。
  如果油管斷脫,油管與泵筒落入井底,抽油桿仍然帶動(dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng),由于活塞沒有與泵筒配合工作,所以光桿負(fù)荷只有抽油桿在液體中的重量即P桿,沒有活塞以上相當(dāng)于活塞截面積的液體重量即P液。正常工作的抽油機(jī)驢頭上行時(shí)光桿負(fù)荷是P桿+P液,抽油機(jī)的平衡重G=p桿+P液/2。由于油管斷脫,P液的數(shù)值為零,平衡重大于P桿的重量,驢頭上行時(shí)平衡塊帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成了發(fā)電機(jī),發(fā)電電流比正常工作時(shí)的電流要低一些。抽油機(jī)驢頭下行時(shí)電流不變。
  抽油桿斷脫根據(jù)斷脫的位置不同電流變化有所不同。如果是脫接器斷脫或在活塞附近斷脫,P液為零,P桿基本不變,抽油機(jī)電流變化與油管斷基本相同。如果斷脫位置不在活塞附近,斷脫位置越往上,P桿就越輕,光桿負(fù)荷與平衡重的差距就越大,電流變化就越大。如果抽油桿斷脫位置距離活塞較近,P液為零,P桿減輕較少,光桿負(fù)荷也減輕較少,平衡重與光桿負(fù)荷的差比抽油桿在活塞處斷略大,上沖程電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成發(fā)電機(jī),下沖程電流略有增加。如果抽油桿斷脫位置距離活塞較遠(yuǎn),P液為零,P桿減輕較多,光桿負(fù)荷也減輕較多,平衡重與光桿負(fù)荷的差比抽油桿在活塞處斷大很多,上沖程電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成發(fā)電機(jī),發(fā)電電流很高,下沖程電動(dòng)機(jī)負(fù)荷很大,電流增加很多。
  根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析;油管斷脫,驢頭上行時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成了發(fā)電機(jī),發(fā)電電流比正常工作時(shí)的電流要低一些。抽油機(jī)驢頭下行時(shí)電流不變。抽油桿斷脫,斷桿位置越往上接近井口,上沖程時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)電電流越大,下沖程時(shí)電流增加越多。
  2.4 結(jié)蠟變化因素
  當(dāng)結(jié)在油管上的蠟與結(jié)在抽油桿上的蠟在抽油桿上下運(yùn)動(dòng)中發(fā)生摩擦?xí)r,光桿原有的負(fù)荷就會(huì)改變。由于摩擦力與光桿的運(yùn)動(dòng)方向相反,上沖程時(shí)光桿負(fù)荷會(huì)增加,下沖程時(shí)光桿負(fù)荷會(huì)減少。抽油機(jī)原有的工作狀態(tài)也會(huì)改變,上沖程時(shí)由于光桿負(fù)荷增加,平衡重沒有改變,光桿負(fù)荷與平衡重的差值會(huì)增加,電流也會(huì)增加。下沖程時(shí)光桿負(fù)荷減少,平衡重沒有改變,光桿負(fù)荷與平衡重的差值反而會(huì)增加,電流也會(huì)增加。
  根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析:桿管結(jié)蠟,上下電流都增加,結(jié)蠟越嚴(yán)重,電流增加越多。
  2.5 油管漏失因素
  管接箍絲扣不密封漏失、油管掛不密封漏失、油管與抽油桿接箍磨擦造成油管損壞漏失等都稱為油管漏失。油管漏失會(huì)使油管內(nèi)的液體從漏失點(diǎn)流到套管內(nèi),使油井的產(chǎn)液量減少,套管內(nèi)的液面升高。
  由于油管漏失,油套環(huán)空內(nèi)的液面上升,抽油機(jī)井舉升高度降低,電流發(fā)生變化。上沖程時(shí)光桿負(fù)荷減少,電流會(huì)下降,下沖程時(shí)抽油桿重量沒有改變,電流沒有也不會(huì)改變。
  根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析:油管漏失,上電流下降,下電流不變。
  2.6 泵漏失因素變化
  泵筒與活塞之間漏失量過大、固定凡爾密封不嚴(yán)、游動(dòng)凡爾密封不嚴(yán)等都是泵漏失,三種不同的漏失因素對(duì)電流有不同的影響。
  泵筒與活塞之間漏失量過大,抽油機(jī)上沖程時(shí)一部分液體從泵同與活塞的間隙漏回泵筒,P液數(shù)值變小,光桿負(fù)荷達(dá)不到最大值,光桿負(fù)荷與平衡重的差值變小,上沖程時(shí)電流下降。下沖程時(shí)固定凡爾關(guān)閉,深井泵工作正常,下沖程時(shí)電流不變。
  游動(dòng)凡爾漏失量過大,抽油機(jī)上沖程時(shí)一部分液體從游動(dòng)凡爾漏回泵筒,P液數(shù)值變小,光桿負(fù)荷達(dá)不到最大值,光桿負(fù)荷與平衡重的差值變小,上沖程時(shí)電流下降。下沖程時(shí)固定凡爾關(guān)閉,深井泵工作正常,下沖程時(shí)電流不變。
  固定凡爾漏失量過大,抽油機(jī)上沖程時(shí)游動(dòng)凡爾關(guān)閉,P液數(shù)值正常,光桿負(fù)荷不變上沖程電流不變。下沖程時(shí)固定凡爾漏失,泵筒內(nèi)的一部分液體漏回到井里,光桿負(fù)荷中的P液數(shù)值不能完全轉(zhuǎn)移給油管,光桿負(fù)荷達(dá)不到最小值,光桿與平衡重的差值變小,下沖程時(shí)電流變小。
  根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析:游動(dòng)凡爾和泵筒間隙漏失量過大,上沖程電流變小,固定凡爾漏失,下沖程電流變小。
  3 結(jié)語(yǔ)
  因此,合理運(yùn)用電流法判斷抽油機(jī)井故障是提高企業(yè)效益及維護(hù)生產(chǎn)穩(wěn)定的有效途徑。對(duì)于問題的發(fā)現(xiàn),電流法有著其他方法不能比擬的優(yōu)勢(shì),但問題性質(zhì)的確定和問題的根本解決卻要靠綜合分析各種資料,對(duì)各種方法進(jìn)行綜合運(yùn)用才能達(dá)成。
  參考文獻(xiàn)
  [1] 趙玉波.抽油機(jī)井提高系統(tǒng)效率方法探討[J];石油石化節(jié)能;2011年05期.
  [2] 孟國(guó)華,高立軍,官志波,等.勝坨油田抽油井油管和抽油桿偏磨治理對(duì)策[J].油氣地質(zhì)與采收率,2003,10(增刊):99-100.

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