运用电流判断抽油机井故障的研究

　　[摘 要]电流资料是抽油机井日常生产数据的组成部分之一，与产液量、含水率、示功图等共同组成了用以鉴别抽油井生产运行状况的动态资料。量取电流资料是生产一线工人每天都需进行的基本工作之一，它作为动态资料的一部分，电流资料的变化反映了井的生产运行情况。在日常生产管理中，及时对电流资料的变化进行分析、诊断，能够及早发现抽油井生产中出现的问题和故障，有利于及时制定解决措施，使油井恢复正常。
　　[关键词]电流；抽油机井；故障
　　中图分类号：S303 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）24-0063-01
　　1 运用电流资料发现抽油机井问题的优势所在
　　（1）电流数据的准确录取和运用能够及时有效的发现问题。利用测示功图、憋压、检查液面等方法及手段也都能用以检查抽油机的运行状况。但就检测周期来看，电流数据的录取每天进行，而抽油机井的产液量每10～15天测量一次，液面、示功图则每月测试一次。电流数据的录取无疑更具及时性。
　　（2）电流数据的录取相较其他方法具有简便性。一名前线工作人员，使用一部钳形电流表就能进行电流数据的准确录取。
　　（3）电流的变化直接反映抽油机能耗状况，数据的录取直接为节能工作提供依据。
　　2 抽油机井电动机电流变化因素分析
　　2.1 平衡重因素
　　平衡重是影响抽油机平衡的主要因素，调整平衡重的方法是移动平衡块的位置，改变平衡块至曲柄输出轴之间的距离，改变平衡效果。抽油机在正常生产的情况下平衡率应该在85%以上，如果达不到85%，就应该移动平衡块来改变平衡效果。
　　2.2 洗井因素
　　抽油机井正常生产时井内液面在某一个深度相对稳定，抽油机的平衡率一般在85%以上，平衡率合格的抽油机有3种情况，一是上电流大下电流小，平衡块轻。二是上电流与下电流相等。三是上电流小下电流大，平衡块重。
　　抽油机井在洗井以前深井泵举升的高度是液面的深度，洗井时液面上升到井口，洗井的效果是结在油管上的蜡被融化，摩擦阻力减少。洗井结束后液面逐渐下降，直至恢复到洗井前深度，液面下降有一个过程，需要较长的时间（正常井24小时以内），在液面下降的过程中，抽油机井电动机的电流随着液面下降在逐渐变化。洗井后在液面下降的过程中测量的电流与洗井前测量的电流没有可比性，只有在液面恢复到洗井前的深度时（一般应在24小时以内）测量的电流才能与洗井前测量的电流对比，分析洗井效果。
　　根据抽油机井负荷分析：洗井后液面恢复到洗井前位置时上电流与下电流都有所下降，说明洗井前井内结蜡比较严重，洗井效果好。
　　2.3 杆管断脱因素
　　抽油泵的活塞与抽油杆相连接，抽油泵的泵筒与油管相连接，活塞与泵筒配合工作。无论抽油杆断还是油管断，抽油泵都不能工作，P液的数值就为零。如果油管断脱，P液的数值为零，P杆的数值不变。如果抽油杆断脱，P液的数值也为零，P杆的数值根据断脱的位置不同而不同。
　　如果油管断脱，油管与泵筒落入井底，抽油杆仍然带动活塞上下运动，由于活塞没有与泵筒配合工作，所以光杆负荷只有抽油杆在液体中的重量即P杆，没有活塞以上相当于活塞截面积的液体重量即P液。正常工作的抽油机驴头上行时光杆负荷是P杆+P液，抽油机的平衡重G=p杆+P液/2。由于油管断脱，P液的数值为零，平衡重大于P杆的重量，驴头上行时平衡块带动电动机旋转，电动机转换成了发电机，发电电流比正常工作时的电流要低一些。抽油机驴头下行时电流不变。
　　抽油杆断脱根据断脱的位置不同电流变化有所不同。如果是脱接器断脱或在活塞附近断脱，P液为零，P杆基本不变，抽油机电流变化与油管断基本相同。如果断脱位置不在活塞附近，断脱位置越往上，P杆就越轻，光杆负荷与平衡重的差距就越大，电流变化就越大。如果抽油杆断脱位置距离活塞较近，P液为零，P杆减轻较少，光杆负荷也减轻较少，平衡重与光杆负荷的差比抽油杆在活塞处断略大，上冲程电动机转化成发电机，下冲程电流略有增加。如果抽油杆断脱位置距离活塞较远，P液为零，P杆减轻较多，光杆负荷也减轻较多，平衡重与光杆负荷的差比抽油杆在活塞处断大很多，上冲程电动机转化成发电机，发电电流很高，下冲程电动机负荷很大，电流增加很多。
　　根据抽油机负荷分析；油管断脱，驴头上行时电动机转换成了发电机，发电电流比正常工作时的电流要低一些。抽油机驴头下行时电流不变。抽油杆断脱，断杆位置越往上接近井口，上冲程时电动机发电电流越大，下冲程时电流增加越多。
　　2.4 结蜡变化因素
　　当结在油管上的蜡与结在抽油杆上的蜡在抽油杆上下运动中发生摩擦时，光杆原有的负荷就会改变。由于摩擦力与光杆的运动方向相反，上冲程时光杆负荷会增加，下冲程时光杆负荷会减少。抽油機原有的工作状态也会改变，上冲程时由于光杆负荷增加，平衡重没有改变，光杆负荷与平衡重的差值会增加，电流也会增加。下冲程时光杆负荷减少，平衡重没有改变，光杆负荷与平衡重的差值反而会增加，电流也会增加。
　　根据抽油机负荷分析：杆管结蜡，上下电流都增加，结蜡越严重，电流增加越多。
　　2.5 油管漏失因素
　　管接箍丝扣不密封漏失、油管挂不密封漏失、油管与抽油杆接箍磨擦造成油管损坏漏失等都称为油管漏失。油管漏失会使油管内的液体从漏失点流到套管内，使油井的产液量减少，套管内的液面升高。
　　由于油管漏失，油套环空内的液面上升，抽油机井举升高度降低，电流发生变化。上冲程时光杆负荷减少，电流会下降，下冲程时抽油杆重量没有改变，电流没有也不会改变。
　　根据抽油机负荷分析：油管漏失，上电流下降，下电流不变。
　　2.6 泵漏失因素变化
　　泵筒与活塞之间漏失量过大、固定凡尔密封不严、游动凡尔密封不严等都是泵漏失，三种不同的漏失因素对电流有不同的影响。
　　泵筒与活塞之间漏失量过大，抽油机上冲程时一部分液体从泵同与活塞的间隙漏回泵筒，P液数值变小，光杆负荷达不到最大值，光杆负荷与平衡重的差值变小，上冲程时电流下降。下冲程时固定凡尔关闭，深井泵工作正常，下冲程时电流不变。
　　游动凡尔漏失量过大，抽油机上冲程时一部分液体从游动凡尔漏回泵筒，P液数值变小，光杆负荷达不到最大值，光杆负荷与平衡重的差值变小，上冲程时电流下降。下冲程时固定凡尔关闭，深井泵工作正常，下冲程时电流不变。
　　固定凡尔漏失量过大，抽油机上冲程时游动凡尔关闭，P液数值正常，光杆负荷不变上冲程电流不变。下冲程时固定凡尔漏失，泵筒内的一部分液体漏回到井里，光杆负荷中的P液数值不能完全转移给油管，光杆负荷达不到最小值，光杆与平衡重的差值变小，下冲程时电流变小。
　　根据抽油机负荷分析：游动凡尔和泵筒间隙漏失量过大，上冲程电流变小，固定凡尔漏失，下冲程电流变小。
　　3 结语
　　因此，合理运用电流法判断抽油机井故障是提高企业效益及维护生产稳定的有效途径。对于问题的发现，电流法有着其他方法不能比拟的优势，但问题性质的确定和问题的根本解决却要靠综合分析各种资料，对各种方法进行综合运用才能达成。
　　参考文献
　　[1] 赵玉波.抽油机井提高系统效率方法探讨[J]；石油石化节能；2011年05期.
　　[2] 孟国华，高立军，官志波，等.胜坨油田抽油井油管和抽油杆偏磨治理对策[J].油气地质与采收率，2003，10（增刊）：99-100.

相关热词搜索：电流 故障 判断 研究 抽油机