应用示功图和电流变化分析抽油机故障
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抽油机常见故障的判断与排除(一)抽油井故障的判断1.利用示功图示功图是目前检查深井泵工作状态的有效方法。
根据对示功图的分析可判断砂、蜡、气等对深井泵的影响,能判断泵漏失、油管漏失、抽油杆的断脱、活塞与工作筒的配合状况,以及活塞被卡等故障。
应用示功图时还必须结合平时油井管理中积累的资料(如油井产量、动液面、砂面、含砂情况,抽油机运转中电流的变化及井下设备的工作期限等资料)进行综合分析。
2.试泵法这种方法是往油管中打入液体,根据泵压变化来判断抽油泵故障。
试泵方法有两种:一种方法是把活塞放在工作筒试泵,若泵压下降或没有压力,则说明泵的吸入部分和排出部分均漏失。
另一种方法是把活塞拔出工作筒,打液试泵,如果没有压力或压力升不起来,则说明泵的吸入部分漏失严重。
3.井口呼吸观察法这种方法是把井口回压闸门、连通闸门都关上,打开放空闸门,用手堵住放空闸门出口,也可以在放空处蒙薄纸片,这样凭手的感觉或纸片的活动情况,也就是观察抽油泵上、下"呼吸"情况来判断泵的故障。
一般可分为以下几种情况:(1)油井不出油且上行时出气,下行时吸气,说明固定阀严重漏失或进油部分堵塞。
(2)油井不出油,且上行时稍出气,随后又出现吸气现象,说明主要是游动阀漏失。
(3)上行程时出气大,下行程时出气小,这种现象说明抽油泵工作正常,只是油管液面低,油液还未抽到井口。
4.井口憋压法憋压法是通过抽憋和停憋两种情况来分析和判断抽油泵的工作状况、油管漏失等。
该方法是目前油田现场普遍采用的一种方法。
具体操作方法是:抽油机运行中关闭回压闸门和连通闸门,然后在井口观察油管压力变化情况(最高憋到2.5MPa) ,从压力上升情况可以分析判断井下故障,称为抽憋(应注意压力超过2.5MPa时必须立即打开回压闸门);当抽憋压力达到2.5MPa时停抽,再憋10~15min,观察压力的下降情况称为停憋,若压力不变或略有下降,说明没有漏失;若压力下降明显,说明有漏失,压力下降越快,说明漏失越严重。
运用电流变化判断抽油机井故障的方法探讨作者:刘晓成来源:《智富时代》2019年第03期【摘要】电流资料是抽油机井日常生产数据的组成部分之一,电流资料的变化反映了抽油机井的生产状态发生了变化。
本文主要通过分析电流变化,判断抽油机井问题及故障,其目的就是将产量损失降低到最小。
通过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,使油井恢复正常运行。
【关键词】电流资料;诊断;抽油机井;故障;方法探讨一、运用电流资料发现抽油机井问题的优势(一)运用电流数据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。
(二)电流数据易于录取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。
(三)电流变化反映能耗变化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。
(四)电流变化反映井下载荷、平衡状况井下载荷变轻,则上行程电流降,下行程电流升;井下载荷变重,则上行程电流升,下行程电流降。
抽油机不平衡,上下电流差大。
主要出现在泵况突变时发生。
(五)抽油井电流变化反映悬点载荷变化及设备自身变化引起悬点载荷变化的主要原因是杆重、液重、惯性、井下磨阻、井口磨阻及机械磨阻。
地面因素包括电机消耗、皮带损耗、变速箱的磨损以及四连杆的磨阻等。
引起抽油机井载荷变化主要是:悬点载荷上升,说明是防喷盒磨阻增大、蜡影响、或者是卡泵。
悬点载荷下降,说明是游动凡尔漏失、或者断脱。
二、运用电流变化判断运行情况和故障(一)判断抽油机井的平衡情况电动机工作电流的大小直接反应出抽油机载荷大小,正常生产井在生产抽油机的载荷是相对稳定的电动机的工作电流也是相对稳定的。
油田抽油机井示功图判断油井泵况解析摘要在油田开发的实际工作中,实测示功图作为分析深井泵工作状况的主要依据。
由于抽油泵井下工作情况较为复杂,在生产过程中,深井泵将受到制造质量,安装质量,以及砂、蜡、气、稠油和腐蚀等多种因素的影响。
所以,实测示功图的形状各不相同。
为了能正确分析和解释示功图,常常需要与理论示功图进行对比分析,而且实测示功图的解释应以理论示功图为基础。
主题词:载荷游动阀固定阀泵况1静载荷下理论示功图如图1所示,静载理论示功图绘制于以悬点位移为横坐标,悬点载荷为纵坐标的坐标系中。
在下死点A处的悬点静载荷为W1。
冲程开始后,液柱载荷W2逐渐加在活塞上,并引起抽油杆柱和油管柱的变形,液柱载荷全部回到活塞上之后,停止变形(Q=B`B)。
从B点以后悬点以不变的静载荷W1+W2上行至上死点C。
从上死点开始下行后,由于抽油杆柱和油管柱的弹性,液柱载荷W2逐渐地由活塞转移到油管上,故悬点逐渐卸载。
在D点卸载完毕,悬点以固定的静载荷W1继续下行至A点。
这样,在静载荷作用下的悬点理论示功图为平行四边形ABCD。
ABC为上冲程静载变化线。
AB为加载线,加载过程中,游动阀和固定阀同时处于关闭状态。
在B点,加载完毕,变形结束,B`B=Q,活塞与泵筒开始发生相对位移,固定阀也就开始打开而吸入液体。
BC为吸入过程,BC=S`,在此过程中游动阀仍然处于关闭状态。
CDA为下冲程静载变化线。
CD为卸载线,卸载过程中,游动阀和固定阀也同时处于关闭状态。
在D点,卸载完毕,变形结束,D`D=Q,活塞与泵筒开始发生相对位移,游动阀被顶开而开始排出液体。
DA为排出过程DA=S`,排出过程中固定阀仍然处于关闭状态。
2理论示功图的分析在绘制和解释理论示功图的基础上,我们把理论示功图分成四个部分进行分析,使我们进一步了解示功图的作用。
我们首先把理论示功图(图2)划分成四个部分即:A、B、C、DA表示固定凡尔,如这部分有缺失首先在固定凡尔上找原因。
电流变化判断抽油机井故障的探讨油田生产一线的工人们每天的基本工作之一就是量取电流资料,根据电流资料的情况来判断抽油机井的运行是否正常。
若不正常,就要及时分析诊断,找出抽油机井在生产过程中存在的问题和故障,从而在第一时间解决问题,保证油井的生产效率。
即使利用电流资料可以很方便地诊断出抽油机井的故障,但是当泵况和电流的变化不一致或者是操作人员在进行电流录取时采取的数据不准确,也会导致诊断结果不准确。
因此在实际工作中,除了根据日常的电流录取及时进行抽油机井诊断与故障解决,还要注意排除上述两方面原因引起的结果不准确。
一、原理机械采油是用电能转换为机械能,由电动机提供动力,经减速装置将电动机的高速旋转运动变为抽油机的低速旋转运动,再由曲柄一连杆一游梁结构将低速旋转运动变为抽油机的往复运动,带动深井泵工作。
要使抽油机在平衡条件下运转,就应该在抽油机曲柄上加一重物,在下冲程中让抽油杆自重和电动机一起来对重物做功,而在上冲程时,则让重物储存的能量释放出来和电动机一起对悬点做功,根据能量守恒定律,我们可以转变思维,将电动机在能量转换中的电流大小作为抽油机负荷大小的直接反映。
因此,无论抽油机井的哪一部分出现了问题或故障,我们都可以通过电流变化情况及时查知。
二、运用电流资料发现抽油机井问题的优势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。
三、电流数据的不同变化对应的各类问题抽油机井上下电流影响因素三个方面:井底负荷,抽油机减速箱扭矩及电机额定功率。
(完整word版)抽油机井常见故障的判断方法与分析步骤二、抽油机井常见故障的判断方法与分析步骤抽油井在生产过程中经常发生一些故障,采油工人在巡回检查中必须及时发现,分析判断原因,及时采取相应的措施解除故障并及时观察效果,总结经验,以保证油井的正常生产。
(一)抽油井故障的判断1.利用示功图示功图是目前检查深井泵工作状态的有效方法。
根据对示功图的分析可判断砂、蜡、气等对深井泵的影响,能判断泵漏失、油管漏失、抽油杆的断脱、活塞与工作筒的配合状况,以及活塞被卡等故障。
应用示功图时还必须结合平时油井管理中积累的资料(如油井产量、动液面、砂面、含砂情况,抽油机运转中电流的变化及井下设备的工作期限等资料)进行综合分析。
2.试泵法这种方法是往油管中打入液体,根据泵压变化来判断抽油泵故障。
试泵方法有两种:一种方法是把活塞放在工作筒内试泵,若泵压下降或没有压力,则说明泵的吸入部分和排出部分均漏失。
另一种方法是把活塞拔出工作筒,打液试泵,如果没有压力或压力升不起来,则说明泵的吸入部分漏失严重。
3.井口呼吸观察法这种方法是把井口回压闸门、连通闸门都关上,打开放空闸门,用手堵住放空闸门出口,也可以在放空处蒙张薄纸片,这样凭手的感觉或纸片的活动情况,也就是观察抽油泵上、下"呼吸"情况来判断泵的故障。
一般可分为以下几种情况:(1)油井不出油且上行时出气,下行时吸气,说明固定阀严重漏失或进油部分堵塞。
(2)油井不出油,且上行时稍出气,随后又出现吸气现象,说明主要是游动阀漏失。
(3)上行程时出气大,下行程时出气小,这种现象说明抽油泵工作正常,只是油管内液面低,油液还未抽到井口。
4.井口憋压法憋压法是通过抽憋和停憋两种情况来分析和判断抽油泵的工作状况、油管漏失等。
该方法是目前油田现场普遍采用的一种方法。
具体操作方法是:抽油机运行中关闭回压闸门和连通闸门,然后在井口观察油管压力变化情况(最高憋到2.5MPa) ,从压力上升情况可以分析判断井下故障,称为抽憋(应注意压力超过2.5MPa时必须立即打开回压闸门);当抽憋压力达到2.5MPa时停抽,再憋10~15min,观察压力的下降情况称为停憋,若压力不变或略有下降,说明没有漏失;若压力下降明显,说明有漏失,压力下降越快,说明漏失越严重。
应用示功图和电流变化分析抽油机故障
摘要:正确分析诊断功图结果为油井正常生产提供可靠依据十分重要。
抽油井
在正常生产过程中,上、下行电流是平稳的,示功图形状变化也不大,当这两个
动态参数发生异常时,很可能出现油井工况问题,此时,应采取相应措施进行处理,使油井生产恢复正常。
文章分析了抽油机上、下行电流与示功图变化特点,
并结合实例,分析了抽油杆断脱、井卡等情况下上、下行电流与示功图的具体变化,指出实际操作中应两者结合判断,综合考虑,才能准确诊断油井工况。
关键词:抽油机;电流;示功图;故障诊断
前言
随着油田开发生产规模的扩大,有杆泵发挥着越来越重要的作用。
保持油井
高产、稳产使抽油泵工况处于最佳状态,使机杆泵及地面设备协调、高效,发挥
功图的提示、监督、挖潜油井作用,必须正确使用功图这一工具。
油田开发的最
小单元就是采油井,每口采油井的生产是否正常,关系到油田开发与生产的效果,如果采油井一旦出现了故障,生产就要受到影响,其产量就会降低,某些动态参
数就会发生一定的变化,只要在生产过程中及早地发现动态参数的变化,并加以
分析、判断,再根据具体故障采取具体措施才能使油井恢复正常生产。
在动态参
数中,抽油机上、下行电流及示功图是反应油井工况异常最明显、最快捷的动态
参数。
通过分析示功图,可以知道抽油机负荷的变化、泵的工作状况,各项参数
配合是否合理,是否受到砂、蜡、气、水的影响,油层供液能力是否充足,抽油
杆工作是否正常等,由示功图及时诊断抽油井工作状况,从而及时调整工作制度。
重点介绍抽油机泵漏失、杆断脱和杆卡等几种常见情况。
1 抽油机上、下行电流与示功图变化特点
在生产过程中,通过所辖多口油井动态参数的分析,总结、归纳出抽油机上、下行电流、示功图的变化规律,经验证,利用这些动态参数判断油井工况具有良
好效果。
表1 抽油机上、下行电流、示功图变化规律表
2 应用实例与效果
利用抽油机上下行电流、示功图变化规律,对地面故障、井下故障等油井工况进行判断,及时采取措施恢复油井生产。
2.1 抽油机泵漏失判断
2.1.1 泵漏原因分析
抽油泵正常生产时,上冲程,抽油杆带动活塞向上运动,活塞上游动凡尔在油管内液柱
作用下而关闭,并排出活塞冲程一段液体。
与此同时,泵筒内压力下降,在环形空间的液柱
压力作用下,固定凡尔打开,井内液体进入泵内,占据活塞所让出的空间;下冲程,抽油杆
带动活塞向下运动,泵筒液柱受压缩,压力增加,当此压力等于环空液柱压力时,固定凡尔
靠自重而关闭。
活塞继续下行,泵内压力升高,当泵内压力超过油管内液柱压力时,泵内液
柱即顶开游动凡尔,并将载荷转移到油管内。
泵漏失有三种情况:一是球座是否刺损或球磨损,二是凡尔球有杂物或其它硬物垫住,使球与球座密封不严,三是由于结蜡影响,使凡尔
不工作。
第一种情况只能通过作业处理,第二、三种情况可以通过热洗处理,处理不好只能
作业处理。
2.1.2利用功图判断漏失类型
由于抽油泵工作环境十分恶劣,机械磨损或井下液体的腐蚀都会导致抽油泵漏失、失灵
等故障,泵漏失可分为游动凡尔漏失、固定凡尔漏失、双凡尔漏失。
(1)游动凡尔漏。
现象:量油产量下降、示功图增载缓慢、液面上升、上电流比正常时小,下电流正常,憋压时
上冲程压力上升缓慢。
将驴头停在上死点稳压,游动凡尔漏失稳不住。
(2)固定凡尔漏。
现象:量油产量下降、示功图卸载缓慢、液面上升、上电流正常,下电流正常,憋压时上冲
程压力上升,下冲程压力下降,压力憋得越高,上下冲程压力变化越大,将驴头停在下死点
稳压,固定凡尔漏失稳不住。
(3)双凡尔漏。
现象:量油产量下降,液面上升,增载卸载
都很缓慢,图形圆滑,漏失严重时的功图与断脱功图相似,憋泵压力上升,稳压稳不住。
2.2 抽油杆断脱。
曾有一口井上行电流突然下降,下行电流突然上升,在示功图上,发现
示功图载荷明显减小,图形变窄,说明抽油井的井下负荷突然减小,从图形上分析该异常应
为断脱,后经作业证实,确为抽油杆断脱。
原因分析采油井正常生产时悬点的最大载荷主要
由两个方面构成。
一个是抽油杆自身重量,另一个是液体重量,当抽油杆断脱后,悬点的载
荷只有断点以上剩余杆的自重,当然要比原来小,只是由于抽油杆与井筒中液体摩擦力的作用,才使上下载荷线不重合,摩擦力大上下载荷线之间的差就相对大一些,反之就小一些。
当抽油杆上行程时,由于井下一端负荷小,靠平衡块就能将驴头拉起,电机做功小,因此电
流下降,下行时,由于井下负荷小,平衡块要靠电机做功才能将它举升上去,电机做功大,
所以电流上升。
断脱的部位越靠上,抽油杆上部越轻,上行电流下降越多。
2.3井卡。
某日,发现某井上、下行电流同时突然升高,经测试,发现示功图明显改变,从图形上分析该异常为井卡,经作业,查看核实为井卡。
分析井卡后柱塞在泵筒无法移动只
有抽油杆的伸缩变形,上冲程中悬点载荷先是缓慢增加,将被压缩而弯曲的抽油杆柱拉直,
到达卡死点位置后,抽油杆柱因受拉而伸长,悬点载荷大幅度增加,下冲程中先是恢复弹性
变形,到卡死点后抽油杆柱被压缩而发生弯曲,所以在卡死点的前后段示功图会有两个斜率段,由于柱塞被卡,导致抽油泵不能抽出液体。
2.4 供液不足。
泵供液不足主要是泵筒中液体不能充满,使游动凡尔不能及时打开,造
成这种情况的原因有多种,如地层能量下降,下泵深度不合理,出砂等。
对于动液面高,供
液较好、出砂不严重的井突然减产时,需要考虑固定凡尔被卡死。
对于砂面掩盖油层,污染
严重的需要及时冲砂,解堵。
泵效下降要及时根据液面变化调整工作制度,必要时加深泵挂,或换小泵。
在实际生产中,我们经常使用一个简易计算泵效的方法,公式如下:
3 结论与建议
(1)建议各井可加装远程监测,此技术应具备实时监测油井电流、载荷、示功图等多项参数,通过此技术,可及时判断油井生产情况,排除故障,实现降本增效。
(2)当抽油井
的电流、示功图发生改变时,井下工况很可能发生了异常,单独应用上、下行电流或示功图
判断油井工况还具有局限性,两者应结合判断,有时同一现象可以由不同原因造成,应综合
参考其他参数变化进行判断,才能使工况诊断更准确。