抽油机井电流分析
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根据抽油机井电流峰值分析判断泵况抽油机平衡达到标准的井,深井泵工作正常时上冲程的最大电流和下冲程的最大电流是相等的或相接近的,电流峰值出现的位置也是基本不变的。
深井泵工作状况不正常的井,电流峰值大小和出现的位置会改变,观察电流峰值大小和出现的位置,可以分析判断深井泵工作状况。
标签:抽油机平衡;电流峰值;位置一、抽油机平衡抽油机井电动机在上下冲程的过程中所做的功相等。
用“功”来检测抽油机的平衡状况比较麻烦,生产现场使用电流来检测抽油机是否平衡。
抽油机在运转的过程中,上冲程有最大电流,下冲程也有最大电流,两个最大电流中小电流与大电流的比值。
电流比在85%~100%之间为平衡。
二、抽油机井电流峰值1、曲柄旋转运动与驴头往复运动常规抽油机曲柄从最上方旋转到最下方是180°。
从最下方旋转到最上方是180°。
上下冲程所用的时间相等。
曲柄旋转到最上方与地面垂直时是冲程的下死点,曲柄旋转到最下方与地面垂直时是冲程的上死点。
偏置型抽油机曲柄旋转到最上方时不是冲程的下死点,继续旋转到连杆与曲柄呈一条直线时才是冲程的下死点。
曲柄旋转到最下端时不是冲程的上死点,继续旋转到连杆与曲柄重合时才是冲程的上死点。
上冲程曲柄大约旋转187°~195°,下冲程大约旋转173°~165°,上冲程慢下冲程快。
2、电流峰值的概念抽油机井电动机带动曲柄旋转需要做功,电动机做功产生电流。
由于抽油机驴头作往复运动,从静止开始到速度最快再到静止,运动速度不同,单位时间内做的功也不同,产生的电流大小也不同。
电流峰值就是在上冲程或下冲程过程中出现的最大电流。
上冲程出现的最大电流称为上电流,下冲程出现的最大电流称为下电流。
3、深井泵工作正常井电流峰值位置抽油机平衡达到标准的井,泵况正常时上冲程的最大电流出现在60°左右,下冲程最大电流出现在270左右。
如果最大电流出现的位置与上述位置不一致,说明深井泵工作状况不正常或井内其他因素影响光杆负荷。
抽油机井泵况综合分析方法摘要:给出了目前的泵况分析方法。
由于单一的方法在分析的准确性、及时性以及对趋势发展的预见性等方面都存在一定的局限,所以需要应用两种或两种以上的分析方法对泵况进行综合分析。
介绍了抽油机井泵况分析的各种方法,阐述了各种方法针对于不同泵况类型的适用性及综合运用的效果。
关键词:抽油机井;泵况分析方法;组合运用;准确定性1常用的抽油机井泵况分析方法1.1 电流分析法抽油机运行电流能够反映抽油机上下冲程的载荷变化,是分析抽油机井泵况的最简易最直观的技术手段。
抽油机井在生产过程中电流的变化有突然性的,也有趋势性的。
(1)杆柱断脱。
是指抽油杆、活塞或扶正器短接发生断脱,电流变化特征为上下电流均大幅度下降,断脱位置越浅电流下降幅度越大。
(2)管柱断脱。
是指油管、泵发生断脱,电流变化特征为上电流明显下降,下电流有所下降或不变(下电流下降幅度与惯性载荷关系密切),断脱位置越浅电流下降幅度越小。
(3)油管漏失。
是指油管发生刺漏或磨漏,漏点越大、漏点越深则上电流下降越明显,下电流下降或不变(下电流下降幅度与惯性载荷关系密切)。
(4)凡尔漏失。
是指凡尔球出现座不严或凡尔座有麻点、刺漏等现象。
游动凡尔漏失:一般是上电流下降,下电流有所下降或不变;固定凡尔漏失:一般是下电流下降,降幅一般不大,上电流通常也会下降。
(5)杆柱下行困难。
是指杆柱下行遇到明显的阻力导致下行速度变慢,一般特征是下电流明显高于上电流。
(6)结蜡影响。
杆管发生结蜡后载荷增大导致上下电流明显上升,产量下降。
1.2 产量分析法每口井在泵况正常的情况下(假设抽汲参数不变)都会有一个稳定的产量范围(个别低产液的间歇出油井除外)。
抽油机井泵况出现异常后,势必要在产量上有所体现。
通过定期进行量油并计算泵效来分析泵况是否正常的方法就是产量分析法。
产量出现超范围波动就应及时核实泵况,目前产量每10d计量一次,因此通过产量的变化发现泵况问题的及时性不如电流法。
抽油机电流对产量的影响解析摘要抽油机井在正常生产过程当中经常会产生不同的故障,从而影响到抽油机井的日常生产,影响产量。
抽油机井的工作原理就是把电能转化成机械能,在抽油机井的载荷变化时,电流同时会产生变化,就可以通过电流进行抽油机井故障的判断。
通过对录取电流的分析,从而判断出抽油机井的是否存在井筒结蜡、平衡问题、井下泵况等生产故障,同时也可以通过对产量、憋泵效果、示功图以及动液面等的综合分析,对抽油机井的故障进行分析,及时地发现并且处理,采取有效的举措,保障抽油机井的正常生产。
关键词: 抽油机井电流生产1.前言我所在的采油队共有抽油机井150口,抽油机井是否能够正常生产,这直接影响了产量的完成情况。
通过对产量、电流、动液面以及示功图等生产资料的录取分析,能够及时地发现抽油机井是否出现了异常的情况。
但是,抽油机井的正常量油周期在10天,示功图与动液面资料的测试是每月一次,资料录取的周期相对较长,很难及早地发现故障;所以,就要通过电流的辅助来判断是否存在故障,电流是每日都要按时录取的资料,通过电流的变化我们可以更早的发现异常。
抽油机井一般在正常的生产过程中,电流相对都会比较稳定,故当电流发生异常的变化时,就表示抽油机井出现了一定的问题,这样再结合相关的参数,分析查明原因,及时地解决泵况问题。
1.检查抽油机井的平衡状况抽油机井上下冲程驴头悬点载荷相差很大,通过平衡块减小上下冲程中的载荷差异,上冲程时平衡块向下运动,帮助电动机做功;下冲程时平衡块向上运动,把储存能量起来。
检查抽油机井平衡状况的方法有:测电流法、观察法和测时法。
测电流法是在生产中最常用的一种方法,测量电流的方法是用钳形电流表测量电动机的三相电流,分别读出抽油机上冲程时的最大电流值和下冲程时的最大电流值,通过平衡率的计算来判断抽油机井是否平衡。
抽油机井的平衡率的计算公式:B=(I下/I上)×100%,式中:B-抽油机的平衡率,%,I上-上冲程最大电流值,AI下-下冲程最大电流值,A,平衡率的标准是:100%≥B≥85%平衡块的调整方向:当平衡率大于100%时,下电流大,说明平衡过重,应向靠近输出轴的方向调整平衡块;当平衡率小于85%时,上电流大,说明平衡过轻,应向远离输出轴的方向调整平衡块。
运用电流判断抽油机井故障的研究[摘要]我国油田的开发中,使用有杆抽油机进行人工举升采油是主要形式。
但由于复杂的地下工作环境和载荷过重的机械设备,容易导致各种各样的抽油机故障,大幅度增加采油成本,造成经济效益降低,因而通过有效的诊断模式来排除抽油机故障,并及时排除故障十分重要。
本文通过分析电流判断抽油机井故障的原理,探讨了通过电流异常来进行故障诊断的具体方式,并提出了解决故障的相应策略。
[关键词]抽油机井故障;电流异常;原理;方式;解决策略中图分类号:S398 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)26-0195-01抽油机是油田的重要生产设备,其工作时产生的电流、压力和位移情况均反映了该设备的工作情况,因此在实际的抽油机工作过程中,我们可以通过对抽油机井所产生的电流状况判断抽油机井是否出现故障,在油田工作的相关人员可以通过一定周期的调取电流的数据信息,来对抽油机井的运行状况进行系统判断,如果出现任何不符合常理的电流数据,需要进行及时诊断处理,找出抽油机井的故障问题所在,确保油田的石油生产产量得到保证。
一、运用电流判断抽油机井故障的原理1、电流判断原理在我国采用的抽油机井中,都是采用传统的机械采油原理,这种采油机器可以将输入其中的电能逐渐转化成机械能,具体工作过程是由一个大功率的电动机产生足够及其运转的动力,通过传动减速装置把电动机的高速的不断旋转运动转变为低速的抽油机杆的循环往复运动,在此基础上由机械杆带动机井的井泵进行运转。
在这种情况下要想保证抽油机器的和谐运转,必须在抽油机的相关曲柄上挂上一个重量稍大的物体,使得机器在向下进行冲程时由抽油杆自身的重量和高速的发动机对这个重物进行做工,反之,在机器向上进行冲程时,重物中所蕴含的能量则会相应的发动机和抽油机曲柄做工[4] 。
以上抽油机的运动过程可以通过能量守恒定律进行相关分析,可以发现在整个过程的能量交换过程中,可以将系统运动中的电流大小情况作为抽油机运动产生能量状况的替代表现,在这个前提下,在抽油机的各项工作部件出现问题时,我们可以进行对其运行电流的分析来判断故障的发生状况,从而省去有关部门对于整个系统的排查时间,节省了时间成本。
抽油机井电流分析【摘要】抽油机井电流反映抽油机的运行状况,更反映深井泵的工作状况及井内结蜡、杆管摩擦、杆管断脱等变化情况。
抽油机井电流是录取频率最高的资料,是录取方法最简单的资料。
通过观察电流的变化可以初步判断深井泵的工作状况,判断井内杆管摩擦、杆管断脱等变化情况,为准确判断和采取措施提供参考依据。
一、抽油机井电动机电流特点及对应关系1、抽油机平衡概念抽油机电流分为上电流和下电流,驴头上行时测得的是上电流,驴头下行时测得的是下电流。
上电流是指驴头从最低点运行到最高点过程中出现的最大电流,下电流是指驴头从最高点运行到最低点过程中出现的最大电流。
准确的平衡率的概念是:抽油机上下冲程过程中测得的两个最高电流中小电流与大电流的比值。
I小/I大>85%。
现在大多数人认为平衡率是:下冲程最高电流与上冲程最高电流的比值。
I 下/I上在85%~115%之间,这种概念是不准确的。
例如下电流是85安,上电流是100安,平衡率是85/100=85%,如果下电流是100安,上电流是85安,平衡率是100/85=117.65%,不是115%,I下/I上在85%~115%之间是不准确的,但是很多书上都这样写,技能鉴定评分表上也是这样写,所以也只能承认这个概念。
抽油机平衡率的高低是由抽油机平衡重调节的,移动平衡块,改变平衡块重心至减速箱输出轴的距离就改变了平衡重。
2、抽油机井电流特点曲柄旋转一周出现两次大电流和两次小电流,把曲柄在最高点位置作为0度,当曲柄旋转到70°~90°时出现电流高峰值,这是上电流,旋转到180°附近时出现最低电流,旋转到270°附近时又出现电流高峰值,这是下电流,旋转到360°附近时出现最低电流。
二、抽油机井电动机电流变化因素分析(单一因素变化分析)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。
抽油机井电流分析
【摘要】抽油机井电流反映抽油机的运行状况,更反映深井泵的工作状况及井内结蜡、杆管摩擦、杆管断脱等变化情况。
抽油机井电流是录取频率最高的资料,是录取方法最简单的资料。
通过观察电流的变化可以初步判断深井泵的工作状况,判断井内杆管摩擦、杆管断脱等变化情况,为准确判断和采取措施提供参考依据。
一、抽油机井电动机电流特点及对应关系
1、抽油机平衡概念
抽油机电流分为上电流和下电流,驴头上行时测得的是上电流,驴头下行时测得的是下电流。
上电流是指驴头从最低点运行到最高点过程中出现的最大电流,下电流是指驴头从最高点运行到最低点过程中出现的最大电流。
准确的平衡率的概念是:抽油机上下冲程过程中测得的两个最高电流中小电流与大电流的比值。
I小/I大>85%。
现在大多数人认为平衡率是:下冲程最高电流与上冲程最高电流的比值。
I 下/I上在85%~115%之间,这种概念是不准确的。
例如下电流是85安,上电流是100安,平衡率是85/100=85%,如果下电流是100安,上电流是85安,平衡率是100/85=117.65%,不是115%,I下/I上在85%~115%之间是不准确的,但是很多书上都这样写,技能鉴定评分表上也是这样写,所以也只能承认这个概念。
抽油机平衡率的高低是由抽油机平衡重调节的,移动平衡块,改变平衡块重心至减速箱输出轴的距离就改变了平衡重。
2、抽油机井电流特点
曲柄旋转一周出现两次大电流和两次小电流,把曲柄在最高点位置作为0度,当曲柄旋转到70°~90°时出现电流高峰值,这是上电流,旋转到180°附近时出现最低电流,旋转到270°附近时又出现电流高峰值,这是下电流,旋转到360°附近时出现最低电流。
二、抽油机井电动机电流变化因素分析(单一因素变化分析)
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、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。
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。
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。
抽油机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。
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。
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。