運用電流判斷抽油機井故障的研究

　　[摘 要]電流資料是抽油機井日常生產(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)運行狀況的動態(tài)資料。量取電流資料是生產(chǎn)一線工人每天都需進行的基本工作之一，它作為動態(tài)資料的一部分，電流資料的變化反映了井的生產(chǎn)運行情況。在日常生產(chǎn)管理中，及時對電流資料的變化進行分析、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，有利于及時制定解決措施，使油井恢復正常。
　　[關(guān)鍵詞]電流；抽油機井；故障
　　中圖分類號：S303 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0063-01
　　1 運用電流資料發(fā)現(xiàn)抽油機井問題的優(yōu)勢所在
　�。�1）電流數(shù)據(jù)的準確錄取和運用能夠及時有效的發(fā)現(xiàn)問題。利用測示功圖、憋壓、檢查液面等方法及手段也都能用以檢查抽油機的運行狀況。但就檢測周期來看，電流數(shù)據(jù)的錄取每天進行，而抽油機井的產(chǎn)液量每10～15天測量一次，液面、示功圖則每月測試一次。電流數(shù)據(jù)的錄取無疑更具及時性。
　�。�2）電流數(shù)據(jù)的錄取相較其他方法具有簡便性。一名前線工作人員，使用一部鉗形電流表就能進行電流數(shù)據(jù)的準確錄取。
　�。�3）電流的變化直接反映抽油機能耗狀況，數(shù)據(jù)的錄取直接為節(jié)能工作提供依據(jù)。
　　2 抽油機井電動機電流變化因素分析
　　2.1 平衡重因素
　　平衡重是影響抽油機平衡的主要因素，調(diào)整平衡重的方法是移動平衡塊的位置，改變平衡塊至曲柄輸出軸之間的距離，改變平衡效果。抽油機在正常生產(chǎn)的情況下平衡率應該在85%以上，如果達不到85%，就應該移動平衡塊來改變平衡效果。
　　2.2 洗井因素
　　抽油機井正常生產(chǎn)時井內(nèi)液面在某一個深度相對穩(wěn)定，抽油機的平衡率一般在85%以上，平衡率合格的抽油機有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。
　　抽油機井在洗井以前深井泵舉升的高度是液面的深度，洗井時液面上升到井口，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，直至恢復到洗井前深度，液面下降有一個過程，需要較長的時間（正常井24小時以內(nèi)），在液面下降的過程中，抽油機井電動機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量的電流與洗井前測量的電流沒有可比性，只有在液面恢復到洗井前的深度時（一般應在24小時以內(nèi)）測量的電流才能與洗井前測量的電流對比，分析洗井效果。
　　根據(jù)抽油機井負荷分析：洗井后液面恢復到洗井前位置時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，抽油桿仍然帶動活塞上下運動，由于活塞沒有與泵筒配合工作，所以光桿負荷只有抽油桿在液體中的重量即P桿，沒有活塞以上相當于活塞截面積的液體重量即P液。正常工作的抽油機驢頭上行時光桿負荷是P桿+P液，抽油機的平衡重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，驢頭上行時平衡塊帶動電動機旋轉(zhuǎn)，電動機轉(zhuǎn)換成了發(fā)電機，發(fā)電電流比正常工作時的電流要低一些。抽油機驢頭下行時電流不變。
　　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，光桿負荷也減輕較少，平衡重與光桿負荷的差比抽油桿在活塞處斷略大，上沖程電動機轉(zhuǎn)化成發(fā)電機，下沖程電流略有增加。如果抽油桿斷脫位置距離活塞較遠，P液為零，P桿減輕較多，光桿負荷也減輕較多，平衡重與光桿負荷的差比抽油桿在活塞處斷大很多，上沖程電動機轉(zhuǎn)化成發(fā)電機，發(fā)電電流很高，下沖程電動機負荷很大，電流增加很多。
　　根據(jù)抽油機負荷分析；油管斷脫，驢頭上行時電動機轉(zhuǎn)換成了發(fā)電機，發(fā)電電流比正常工作時的電流要低一些。抽油機驢頭下行時電流不變。抽油桿斷脫，斷桿位置越往上接近井口，上沖程時電動機發(fā)電電流越大，下沖程時電流增加越多。
　　2.4 結(jié)蠟變化因素
　　當結(jié)在油管上的蠟與結(jié)在抽油桿上的蠟在抽油桿上下運動中發(fā)生摩擦時，光桿原有的負荷就會改變。由于摩擦力與光桿的運動方向相反，上沖程時光桿負荷會增加，下沖程時光桿負荷會減少。抽油機原有的工作狀態(tài)也會改變，上沖程時由于光桿負荷增加，平衡重沒有改變，光桿負荷與平衡重的差值會增加，電流也會增加。下沖程時光桿負荷減少，平衡重沒有改變，光桿負荷與平衡重的差值反而會增加，電流也會增加。
　　根據(jù)抽油機負荷分析：桿管結(jié)蠟，上下電流都增加，結(jié)蠟越嚴重，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。油管漏失會使油管內(nèi)的液體從漏失點流到套管內(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，抽油機井舉升高度降低，電流發(fā)生變化。上沖程時光桿負荷減少，電流會下降，下沖程時抽油桿重量沒有改變，電流沒有也不會改變。
　　根據(jù)抽油機負荷分析：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、游動凡爾密封不嚴等都是泵漏失，三種不同的漏失因素對電流有不同的影響。
　　泵筒與活塞之間漏失量過大，抽油機上沖程時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，光桿負荷達不到最大值，光桿負荷與平衡重的差值變小，上沖程時電流下降。下沖程時固定凡爾關(guān)閉，深井泵工作正常，下沖程時電流不變。
　　游動凡爾漏失量過大，抽油機上沖程時一部分液體從游動凡爾漏回泵筒，P液數(shù)值變小，光桿負荷達不到最大值，光桿負荷與平衡重的差值變小，上沖程時電流下降。下沖程時固定凡爾關(guān)閉，深井泵工作正常，下沖程時電流不變。
　　固定凡爾漏失量過大，抽油機上沖程時游動凡爾關(guān)閉，P液數(shù)值正常，光桿負荷不變上沖程電流不變。下沖程時固定凡爾漏失，泵筒內(nèi)的一部分液體漏回到井里，光桿負荷中的P液數(shù)值不能完全轉(zhuǎn)移給油管，光桿負荷達不到最小值，光桿與平衡重的差值變小，下沖程時電流變小。
　　根據(jù)抽油機負荷分析：游動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
　　因此，合理運用電流法判斷抽油機井故障是提高企業(yè)效益及維護生產(chǎn)穩(wěn)定的有效途徑。對于問題的發(fā)現(xiàn)，電流法有著其他方法不能比擬的優(yōu)勢，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，對各種方法進行綜合運用才能達成。
　　參考文獻
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