螺杆泵井泵况诊断
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聚驱螺杆泵泵况问题判断方法摘要:介绍了聚驱螺杆泵的结构、工作原理和特点,并阐述其判断漏失的方法,通过对电流、液量、液面变化及井口憋压测试压降法、试注法、等方法,判断聚驱螺杆泵况问题。
由于聚驱井低含水,单管集油等特性,用以往水驱螺杆泵问题井诊断方法不能准确判断泵况问题,因而摸索适合于聚驱螺杆泵问题诊断方法,对今后注聚后螺杆泵井的管理,奠定基础。
关键词:螺杆泵;原理;漏失A1组聚驱新螺杆泵采用采用2口井单管串接深埋集油流程,单井无热洗流程,热洗清防蜡目前只能采用车洗配合井口加药,产液量采用软件功图法计量,因不具备热洗流程及功图法计量不准确等问题,给油井问题诊断带来极大困难。
A条带A1组聚驱从2011年1月13日开始投产,到8月底共螺杆泵井48口。
目前正常生产井44口,单井平均日产液41.1t/d,日产油1.7t/d。
从投产到目前螺杆井问题井发生率占螺杆泵井35.4%,因而摸索螺杆泵井问题井诊断方法,为今后A1组聚驱全部注聚,机采井管理准确分析泵况异常提供重要依据。
一、螺杆泵采油工艺螺杆泵作为一种油田采输工艺技术,是一种行之有效的采输手段,广泛应用于采油生产,而且被广泛应用于油田地面油气集输系统。
这一切均取决于其对于输送介质物性有着优越的适应性,尤其是对于气液混合物的输送,能很好的解决普通容积泵所面临的气蚀、气锁及砂卡问题,达到很高的效率。
1.1结构及工作原理螺杆泵采油装置是由井下螺杆泵和地面驱动装置两部分组成。
二者由加强级抽油杆作为绕轴,把井口驱动装置的动力通过抽油杆的旋转运动传递到井下,从而驱动螺杆泵的转子工作。
螺杆泵的结构见图1。
井下螺杆泵是由一个单头转子和一个双头定子组成,在两件之间形成一个密闭的空腔,当转子在定子内转动时,这些空腔轴向由吸入端向排出端方向运动,密封腔在排出端消失,同时在吸入端形成新的密封腔,其中被吸入的液体也随着运动由吸入端被推挤到排出端。
最终这些封闭腔随定子旋转,从泵入口向出口方向移动,并将液体由进口端推向出口端,排入到管线,举升到地面。
采油工高级工理论知识试题及答案(判断题)一、判断题(共300小题,每小题1分,共300分)1、()水力活塞泵采油时,地面动力液经井口装置从油套环形空间进入井下,带动井下水力活塞泵中的液马达做上下往复运动,并使动力液与井液一起从油管排出井口。
正确答案:x水力活塞泵采油时,地面动力液经井口装置从油管进入井下,带动井下井下水力活塞中的液马达做上下往复运动,并使动力液与井液一起从油套环形空间排出井口。
2、()计算机的汉字输入方法很多,按所用媒介可大致分为语音输入、扫描输入、键盘输入等。
正确答案:√3、()配注水量对水井的适应程度必须与油井结合起来,以油井的反映作为检验标准。
正确答案:×配注水量对油井的适应程度必须与油井结合起来,以油井的反映作为检验标准。
4、()用游标卡尺测量工件,读数时,应将卡尺水平拿着,使眼睛和卡尺的刻度线表面垂直,避免因视线歪斜而造成误差。
正确答案:√5、()抽油机井采油树上法兰钢圈刺漏故障处理时必须要先压好井,放空后将抽油杆放到井底,卸去抽油机负荷,才能进行抬井口更换大法兰钢圈操作。
正确答案:√6、()减速器漏油故障原因主要有:减速器内润滑油过多、合箱口不严螺丝松或没抹合箱口胶、减速器回油槽堵、油封失效或唇口磨损严重、减速器的呼吸器堵,使减速器内压力增大。
正确答案:√7、()注水井作业的基本工序有:关井降压、冲砂、通管、清管‘压油管头,、分层测试、投捞堵塞器。
正确答案:×注水井作业的基本工序有:关井降压、冲砂、通管、清管(压油管头)、释放分隔器、投捞堵塞器等。
8、()231.BJOl2Exeel是功能强大的电子表格处理软件,具有制作、绘制表格等多种功能。
正确答案:×Excel是功能强大的电子表格处理软件,具有计算、汇总等多种功能。
9、()水力活塞泵是一种机械传动的无杆抽油设备。
正确答案:×水力活塞泵是一种液压传动的无杆抽油设备。
10、()处理抽油机由于底座与基础接触不实而造成的整机震动的故障方法是:重新加满斜铁,重新找水平后,紧固各螺栓,并备齐止退螺帽,将斜铁块分块叠加,以免斜铁脱落。
采油工高级工理论知识试题及答案(判断题)一、判断题(共300小题,每小题1分,共300分)1、()'7电动机功率大小决定了螺杆泵的排量。
正确答案:×光杆转速决定了螺杆泵的排量。
2、()地层年代可划分为宇、界、系、统、阶、带、群、组、段、层等。
正确答案:×地层单位可划分为宇、界、系、统、阶、时、带、群、组、段、层等。
3、()环链手拉葫芦是一种悬挂式手动提升机械,是生产车间维修设备和施工现场提升移动重物件的常用工具。
正确答案:√4、()231.BJOl2Exeel是功能强大的电子表格处理软件,具有制作、绘制表格等多种功能。
正确答案:×Excel是功能强大的电子表格处理软件,具有计算、汇总等多种功能。
5、()动态分析所需要的基本资料有三类,即静态资料、动态资料和地质资料。
正确答案:×动态分析所需要的基本资料有三类,即静态资料、动态资料和工程资料。
6、()前置型游梁式抽油机结构特点是曲柄连杆机构存在一定的极位夹角和平衡相位角,使减速器输出扭矩在上冲程时滞后,下冲程时超前,降低了电动机功率,具有节能效果。
正确答案:√7、()螺钉旋具按头部形状不同可分为“一”字形和“十”字形两种。
正确答案:√8、()有坫座的虎钳,允许将工件放在上面做轻微的敲打。
正确答案:√9、()动态控制图是利用流压和泵效的相关性,从各自的角度反映抽油机的生产动态。
正确答案:√10、()计算机通常是由显示器和主机两大部分组成的。
正确答案:×计算机通常是由硬件和软件两部分组成的。
11、()抽油机上行电流大,下行电流小,平衡块应当向外调。
正确答案:√12、()在10kV及以下的电气设备上工作,正常活动范围与带电设备的安全距离为0.35m。
正确答案:√13、()如分注井打开井口套管阀门无溢流,说明上部封隔器失效。
正确答案:×如分注井打开套管阀门无溢流,说明上部封隔器正常。
14、()电工刀因没有绝缘层包住手柄,所以不可在带电的导线或带电器材上剥削。
螺杆泵常见故障及解决方法【案例描述】一、螺杆泵工作原理和结构组成1.工作原理地面驱动装置将扭矩和转速利用抽油杆传递给螺杆泵转子,由于螺杆泵转子和定子组合成密封空腔,当转子不断转动时,密封腔沿轴向从吸入端向排出端运动,密封腔体在排出端消失,同时在吸入端生成新的密封腔,密封空间充满的油液随着腔体的运入被挤出到腔体排出端,密封腔体的不断移动,实现油液的输送。
2.结构组成地面驱动的螺杆泵应用较早,技术较为成熟。
而井下驱动螺杆泵由于省去了地面驱动,减少转动环节带来的能量损失,系统的效率较高,可以达到节能效果,该型式的螺杆泵在国内还处于试制阶段,没有大范围应用。
地面驱动的螺杆泵由控制柜、驱动电机、减速装置和光杆密封器等构成。
电网电能通过控制柜驱动电机转动带动抽油杆转动,位于抽油杆下侧的螺杆泵转子生成扭矩和转速。
井下螺杆泵主要由转子和定子构成,转子由高强度钢材加工而成,具有足够硬度且耐磨性好,表面进行镀铬处理。
定子优质钢管内部经过硫化处理而形成的双头螺旋线体,内部衬有橡胶结合,具备足够弹性,井下螺杆泵是采油泵系列中结构较为简便的一种[1]。
【案例分析】一、螺杆泵常见故障及原因分析1.驱动电机烧毁如果井下的油液黏度太高、胶质及沥青物质数量较多,在螺杆泵旋转带动之下,油液会呈现出乳化状态,形成油包水形式的乳状液体,该液体的黏度随乳化程度的上升而不断增大,会产生大于螺杆泵负载能力的问题。
地面驱动装置故障会导致设备负荷变大,滚珠轴承的损坏较为严重,动力输入端轴齿面以及主锥体齿面的间隙大于设计值,会使承载力出现不均匀现象,设备负荷随之增大,油液在螺杆泵举升之下黏度不断变大,因此,螺杆泵井回压值过大,必须经过洗井后才可以重新开采,地面集输管线也需要扫线后才能正常使用,乳状油液的黏度对温度的敏感性很低,采用加温方式减小油液黏度达不到理想效果,大多采用将转子提出油井泵筒后再进行反洗井作业。
从理论上分析,螺杆泵对油液的砂含量不是十分敏感,但这只针对普通螺杆泵而言。
一、螺杆泵采油工艺简介 (2)二.螺杆泵的分类 (2)2.1单螺杆泵 (2)2.2双螺杆泵和多螺杆泵 (2)2.3 排量 (3)2.4 功率 (3)三、螺杆泵的基本工作原理以及结构 (4)3.1 (4)3.2 (5)3.3 (6)四、螺杆泵性能特点 (6)五.螺杆泵在污水处理中的选用及应用过程 (8)5.1、螺杆泵的转速选用 (8)5.2、螺杆泵的品质 (8)5.3、确保杂物不进入泵体 (9)5.4、避免断料 (9)5.5、保持恒定的出口压力 (9)六、单螺杆泵输送脱水干污泥的应用实例 (10)6.1 两个工程实例 (10)6. 2 泵的选用 (12)6.3 输送管道 (13)6. 4 寿命与经济性 (14)6.5 前景瞻望 (15)七、螺杆泵采油故障原因分析 (15)八、对策 (17)摘要介绍了螺杆泵的分类、结构、工作原理和特点。
螺杆泵在污水处理中的选用及应用过程。
分析了大排量螺杆泵井杆、管磨损原因,即主要由螺杆泵在运转过程中油管弯曲、工作参数不合理及转子离心惯性力和倾倒力矩产生的杆管接触载荷造成的,并提出了优化下泵参数、杆泵优化匹配及全井扶正技术,采取井下安装单流阀、井口安装放气阀等技术措施,是解决抽油杆反转造成杆脱的有效方法,可降低杆、管磨损发生几率,应用效果明显。
对其在古城油矿使用过程中出现的问题进行分析,并提出相应的对策。
关键词:螺杆泵;原理;故障分析;对策一、螺杆泵采油工艺简介螺杆泵作为一种油田采输工艺技术,是一种行之有效的采输手段,广泛应用于采油生产,而且被广泛应用于油田地面油气集输系统。
这一切均取决于其对于输送介质物性有着优越的适应性,尤其是对于气液混合物的输送,能很好的解决普通容积泵所面临的气蚀、气锁、砂卡问题,达到很高的效率。
二.螺杆泵的分类螺杆泵按螺杆数量分为。
单螺杆泵——单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵。
双螺杆泵——由两个螺杆相互啮合输送液体的泵。
2.1单螺杆泵是一种单螺杆式输运泵,它的主要工作部件是偏心螺旋体的螺杆(称转子)和内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套(称定子)。
采油工高级工理论知识试题及答案(判断题)一、判断题(共300小题,每小题1分,共300分)1、()前置型游梁式抽油机结构特点是曲柄连杆机构存在一定的极位夹角和平衡相位角,使减速器输出扭矩在上冲程时滞后,下冲程时超前,降低了电动机功率,具有节能效果。
正确答案:√2、()如果螺杆泵井泵无排量,井口憋压时油压不升,表明该井发生了抽油杆断脱或油管漏失故障。
正确答案:√3、()空心活动配水器由固定部分的工作筒和活动部分的堵塞器组成。
正确答案:×空心活动配水器由固定部分的工作筒和活动部分的配水芯子配套使用。
4、()'7电动机功率大小决定了螺杆泵的排量。
正确答案:×光杆转速决定了螺杆泵的排量。
5、()数字式万用表一般标有“COM”的插孔为公共插孔,通常插入黑色表笔;标有“V/12”的插孔应插入红色表笔,用以测量电阻值和交直流电压值。
正确答案:√6、()正注井的油管压力,用公式表示为:P油=p井口一p井下管损正确答案:×正注井的油管压力,用公式表示为:P油=P泵一P地面管损7、()注水井测试资料是非常重要的资料,是通过井下测试流量计与井下配水管柱配合测试出的各段(分层注水井)或全井注水量与产液量的关系测试资料(注水井指示曲线)。
正确答案:×注水井测试资料是非常重要的资料,是通过井下测试流量计与井下配水管柱配合测试出的各段(分层注水井)或全井水量与压力的关系测试资料(注水井指示曲)。
8、()计算机通常是由显示器和主机两大部分组成的。
正确答案:×计算机通常是由硬件和软件两部分组成的。
9、()稠油在地层和井筒中流动阻力很小,使深井泵充满程度低,影响油井产量.正确答案:x稠油在地层和井筒中流动阻力很大,使深井泵充满程度低,影响油井产量。
10、()在常用的封隔器的支撑方式代号中“3”表示该封隔器为单向卡瓦封隔器。
正确答案:×在常用的封隔器的支撑方式代号中“3”表示该封隔为无支撑封隔器。
Research on the screw pump workingcondition diagnosis technologyAbstractThis thesis selects the screw pump as well pumping mode as the object, working condition of ground drive screw pump well as mainly focuses on the various parameters, with the help of Shuguang oil production plant of Liaohe oilfield test, in the normal production data for working condition judgment condition of screw pump pumping well analysis and judgment. First of all, this testing system for screw pump wells hardware devices are studied by the basic realization of correlation function and main technical index. Secondly, establish working condition diagnosis model, ground drive screw pump well,at the same time, study the fault type of sucker rod and tubing for screw pump, and subdivided into 11. Then, the fault diagnosis method respectively from the traditional diagnosis method, characteristic curve control method and the method of synthetical diagnosis were analyzed, ground drive screw pump working condition diagnosis method program diagram, drawing in addition, calculation formula of motor working condition diagnosis and system efficiency of screw pump well established, laid the solid foundation for the daily study and field application. Based on the above research results, research and development of the supporting software of screw pump well. Finally, the screw pump well Shuguang oil production plant of Liaohe Oilfield Company of five representative was analyzed and the effect of field application test, the feasibility and necessity of this study further verified through field test, indicates that the practice value of the research.Key words: screw pump; working condition diagnosis;rod; efficiency of the system摘要本研究论文选取以螺杆泵作为采油方式的抽油井作为对象,以地面驱动螺杆泵井的工作状况作为研究的主要重点,借助辽河油田曙光采油厂测试的各种参数,以正常生产数据为判断条件对螺杆泵抽油井的工作状况进行分析和判断。
螺杆泵智能工况诊断技术在锦州油田的应用【摘要】螺杆泵智能工况诊断技术能实现自动诊断,自动控制,可实现无人值守;具有远程无线监控功能,能自动录入数据库,实现数字化、网络化管理,实现遥测遥控、防盗报警等功能。
主要介绍了螺杆泵智能工况诊断技术的原理、特点、功能、技术指标及在锦州油田的应用效果和应用前景。
【关键词】螺杆泵智能工况诊断锦州油田应用锦州油田1999年开始应用螺杆泵[1]采油技术,并逐步地将其做为一种节能型举升设备在稀油油藏开发中大面积应用。
这些年来,锦州油田通过完善螺杆泵配套工艺,提高螺杆泵携砂能力等手段,使锦州油田螺杆泵采油技术水平整体处于领先地位,在采油生产领域起到了示范作用。
但在实际现场应用方面还存在一定的问题,如调参不合理、不及时导致系统效率低,电流、套压、扭矩偏高导致故障甚至事故的发生等一些问题,这些都是制约螺杆泵采油的因素。
因此,实施螺杆泵智能工况[2-3]诊断技术,对锦州油田螺杆泵采油技术领域意义重大。
1 技术原理该技术原理是:对螺杆泵井的动液面、电流、扭矩、套压、转速等几个重要参数,实现真正的闭环控制和准确控制,做到时时测量、时时诊断、在线调参和及时处理问题。
它包含四个子系统:(1)数据采集系统,实现了螺杆泵井重要工况数据的时时在线检测,给出螺杆泵井的供液量等情况;(2)跟踪系统,在线动态跟踪螺杆泵井的工作状态,快速解析出螺杆泵井的供液情况、载荷情况、抽汲情况及变化规律;(3)控制系统,通过运行传感器的回馈信号,确定最佳的运行参数,通过变频调速,把螺杆泵井控制在最佳工作点,使螺杆泵井采油的效率始终保持在最佳状态;(4)远程无线监控系统,实现信息传输和远程控制,能够将井史井参等信息及时传回控制管理中心,实现无线远程防盗报警与故障报警等功能,直接将油井的异常情况以短信息的方式及时发送到管理者的手机上。
螺杆泵工况常用的诊断方法有电流法诊断、憋压法诊断、扭矩法诊断、液量变化法诊断。
考虑到成本、环境条件等因素的影响,锦州油田采用螺杆泵专用变频器内已有的电参数监测装置对泵的过载情况进行监测,该方法的技术思想是通过对螺杆泵驱动电机上的a/b/c三相电流电压、有功功率、无功功率、功率因数、频率等进行实时监测,可以使井场的操作人员和管理者及时掌握螺杆泵驱动电机的工作状况,来分析螺杆泵在井下的工况,判断分析有无故障发生及故障发生的原因,及时地对设备进行有效的维护,保证螺杆泵安全、可靠、有效地工作。
概述地面驱动井下螺杆泵是近几年在国内外众多油田上得到广泛应用的新型采油设备,对原油的开采起了重要作用。
螺杆泵采油系统主要由井下螺杆泵和地面驱动装置两部分组成,地面驱动装置将井口通过抽油杆的旋转运动传递到井下,驱动螺杆泵工作。
井下螺杆泵是一种旋转式容积泵,它的主要工作零件是一个旋转的转子和固定的定子,井下的螺杆泵由转子和定子组成,转子是螺杆泵中唯一的运动部件,它是由高强度钢经精加工及表面镀鉻而成;定子是在钢管内模压高弹性合成橡胶而成,根据不同的应用场面合有多种橡胶类型。
由于转子与定子配合时形成一系列互相隔开的封闭腔,当转子转动时,封闭腔沿轴向向由吸入端向排腔的运移由吸入端推挤到排出端。
这种封闭腔的不断形成、运移、消失,起到了泵送液体的出端运移,在排出端消失,同时吸入端形成新封闭腔,其中腔内所盛满的液体也就随着封闭作用。
由于螺杆是等速旋转,所以液体出流流量也是均匀的。
螺杆泵在采油生产中将成为一种普遍应用的机械采油设备,随着应用技术的日益完善,螺杆泵采油技术的配套发展有着广阔的应用前景。
应用:机械行业:使用极为广泛,用于液压油输送,系统增压,润滑油输送等造船业:用于输送,增压,燃油喷射泵,润滑油输送泵电厂:各种原油,重油,燃油的输送油田:原油及原油提炼的其它油品,包括沥青等。
地面驱动螺杆泵采油系统示意图,如图1。
图1 地面驱动螺杆泵采油系统示意图1、电控柜2、驱动电机3、齿轮箱体4、密封盒进口连接5、动力传输装置6、井口三通7、防喷器8、油管9、套管10、转子11、定子12、尾管13、油管锚主要配套设备由上到下对螺杆泵主要部件进行介绍:(一)地面驱动装置工作原理及作用:支撑并驱动抽油杆,进而带动井下螺杆泵,完成把井下液体抽汲到地面的工作。
停机时,防反转装置吸收抽油杆反转扭矩,防止脱扣。
装置组成:地面驱动装置实物视图,如图2所示图2 地面驱动装置实物图A、驱动电机驱动电机为Y系列三相异步电动机,其安装在电机调节板上,通过改变辅助支撑的长度来改变电机的位置。
双憋压曲线在螺杆泵井工况诊断中的应用摘要:通过对螺杆泵井进行井口憋压测试,绘制憋压曲线。
建立双憋压曲线,分析单井工作状况,得出合理的判断依据。
主题词:螺杆泵双蹩压曲线工况诊断abstract: through analyzing the screw pump well to suppress the pressure test, draw pressure-out curve. establish dual pressure-out curve, single well work situation analysis, it is concluded that the reasonable judgement basis.keywords: double screw pump bie pressure curve condition diagnosis中图分类号: th327 文献标识码:a文章编号:以前通常采用安装压力表后开关生产阀门及套管阀门观察压力变化情况来判断螺杆泵泵况。
然而按照目前的做法,靠关一会儿回压闸门看油压上升的快慢来估计泵的工作状况是不妥当的。
因为憋压时压力上升的快慢,对于好泵来说受含气量、泵挂深度、含水等多种因素的影响;对于漏失甚至断脱的井来说,又受漏失程度、井的自喷能力、含气大小等因素的影响,而其中的某些因素如自喷能力和气量等,又是不可能随时准确地直接定量掌握。
因此,靠这种估计憋泵法除极端情况还是难以准确地区别泵的各种工作状况,由此常导致全区很多问题井积压迟迟难断。
目前通过双憋压曲线,系统全面地解决了上述问题,达到快速准确地诊断问题井,该方法在理论分析和实际应用的基础上,提出一种用双憋压曲线定性解释的方法来诊断深井泵的各种工作状况。
双憋曲线定性解释法诊断螺杆泵井工况,就是螺杆泵分别在运行和停机状态下,通过关回压闸门憋压的方式,各测取一条压力与时间关系曲线。
基于流体传压理论,根据泵抽时因泵况不同而反映出来的各种压力变化规律,对所测曲线进行定性分析,以反映出泵的各种工作状况。
螺杆泵智能工况诊断技术在油田的应用螺杆泵智能工况诊断技术是油田开采中应用比较广泛的一种方式,油田开采过程中应用螺杆泵智能工况诊断技术,能够实现自动诊断,自动控制,无人值守,能够远程监控,防盗报警,实现数字化、网络化管理。
螺杆泵智能工况诊断技术能带来极大的便利和安全,所以如何进一步实现智能的螺杆泵工况诊断、提高油田开采系统的生产设计和管理水平,是当下急需探索的问题。
标签:螺杆泵;智能;诊断技术前言:在油田中应用螺杆泵智能工况诊断技术,需要完善螺杆泵配套工艺,提高螺杆泵携砂能力等手段,促进油田螺杆泵采油技术水平。
虽然在现阶段的油田现场应用方面取得了很大的成绩,但也存在着一些问题,比如调参不合理、不及时导致了系统效率较低,电流、套压、扭矩偏高导致了设备故障甚至发生事故。
所以技术人员应积极研究螺杆泵技术并实现在油田中的应用。
一、油井工况实时诊断系统技术原理螺杆泵智能工况诊断技术的原理是:真正实现闭环控制和准确控制螺杆泵井的动液面、电流、扭矩、套压、转速等重要参数,实现实时测量、实时诊断、在线调参以及及时处理问题。
这项技术包括的四个子系统分别是数据采集系统、跟踪系统、控制系统和远程无线监控系统。
数据采集系统能够实现螺杆泵井的动液面、扭矩、轴向力、电流、电功率、转速等工况数据的在线检测,跟踪系统需要分析数据并计算,实时跟踪螺杆泵井的工作状态,计算出它的供液情况、载荷情况、抽汲情况及变化规律,控制系统是通过变频调速器保持螺杆泵采油的工作效率,远程无线监控系统需要进行信息传输和远程控制,将油井的异常情况用短信息发送给管理者。
螺杆泵工况常见的诊断方法有电流法诊断、憋压法诊断、扭矩法诊断、液量变化法诊断这几项。
二、技术特点这项系统有很多的优点,例如,实时监测动液面,通過对动液面的监测,防止油井沉没度较低时抽空,出现烧泵现象;跟踪测量并分析电流、有功功率、动液面、供液情况等,判断结蜡、杆断、偏磨等现象的出现或趋势,根据结蜡的原因,制定热洗制度,防止断杆,及时发现偏磨,避免管漏,延长使用期限和检泵周期;优化和设计螺杆泵井的设计,采用变频自动调速或停机,减少损坏螺杆泵井;使用远程无线监控,将螺杆泵的原始信息传输到控制管理中心,信息、调参、故障报警等可实现远程控制,保存油井的工作参数等信息,方便人们的检索和查阅。
综合运用多种方法判断螺杆泵井下故障作者:王云宝来源:《中国科技博览》2015年第01期[摘要]本文在对现场的实际生产资料进行分析的基础上,参考了目前的工况分析方法的多种手段,对螺杆泵工况表现形式进行归纳和分类,总结卧式驱动头螺杆泵和直驱驱动头螺杆泵出现断脱,漏失、卡泵等井下故障的简单判断方法,提高现场人员对螺杆泵井下故障判断的效率。
[关键词]螺杆泵井下故障判断中图分类号:F4224 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)01-0049-01一、螺杆泵井下故障的常用判断方法螺杆泵井下常见故障分为杆管断脱、油管或泵漏失和卡泵三种,针对这些情况我们一般判断螺杆泵井下故障分为以下八种方法:①电流法②扭矩法③蹩压法④液面法⑤杆负荷与旋转判断法(提转子出泵筒)⑥盘皮带轮法⑦量油法⑧调参法。
由于螺杆泵不同于抽油机的特殊性,加之故障形式比抽油机复杂,如果仅凭一种方法判断某些故障,方法单一,对故障判断的准确率低,所以实际工作时,必须采用综合多种判断方法,才能作出正确的分析及判断。
二、针对螺杆泵出现的井下故障运用综合法判别目前在我厂应用的螺杆泵,根据驱动头形式可以分为两种,一种为卧式驱动头螺杆泵,一种为新型的直驱驱动头螺杆泵,针对这两种螺杆泵下面分别阐述断脱、漏失、和卡泵的三种情况的原因、特征及判断方法:1 抽油杆或油管断脱1.1 造成抽油杆断脱的原因造成抽油杆断脱的原因是多方面的,首先是因洗井不彻底或三元井杆、管、泵结垢,造成井下结蜡或结垢严重,使抽油杆在油管内旋转过程中,摩擦力增加。
结蜡或结垢严重时,使抽油杆被卡,当过流保护失灵或过流保护电流调的过高、保护时间设置过长等,就可使抽油杆扭断。
第二,泵下入较深,抽油杆材质不合格,达不到强度要求,被扭断。
第三,扶正器布置不合理或抽油杆在井内使用时间过长,造成管、杆摩擦,磨断抽油杆;第四,抽油杆在长期拉、压、扭不合理受力条件下工作,受疲劳应变过大而断脱。
浅析螺杆泵井泵况诊断
[摘要]随着螺杆泵井在油田的广泛应用,全面科学地判断螺杆泵井下故障成为必要技术,但是对螺杆泵井异常的判断,尤其是漏失井的判断是一个比较困难,也比较复杂的问题。
综合运用电流法、量油法、测试动液面法、蹩压法诊断螺杆泵井泵况,对指导螺杆泵现场生产有着重要意义。
[关键词]螺杆泵泵况诊断
中图分类号:te933.3 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)05-0028-02
一、问题的提出
螺杆泵井作为一种机械采油设备,它具有其它抽油设备所不能代替的优越性,如:它适用于稠油、含砂、高含气井的开采,它体积小、安装方便、无污染、能耗低等是它易于推广的重要特征,螺杆泵目前已在全油田普及,单一运用一种方法,判断螺杆泵泵况异常原因比较困难,综合运用电流法、量油法、测试动液面法、蹩压法诊断螺杆泵井泵况,能比较准确的判断出异常原因,对螺杆泵现场生产有着重要的指导意义。
二、螺杆泵工作原理
螺杆泵采油系统组成主要由驱动装置、井口装置、井下螺杆泵以及中间抽油杆、油管组成。
工作时,由地面驱动设备带动抽油杆柱旋转,连接于抽油杆底端的螺杆泵转子随之一起转动,井液从螺杆泵下部吸入,由上端排出,并从油管流出井口再通过地面管线输送
至计量问。
螺杆泵是靠空腔排液,由于定子比转子多一条螺旋线,所以在转子与定子间形成一个个互不连通的封闭腔室,当转子在定子中旋转时,封闭空腔沿轴线方向由吸入端均匀地挤到排出端,同时,又在吸入端重新形成新的低压空腔将原油吸入,这样封闭空腔随着转子的放置而不断变换位置,并呈现周期性的重复出现,且转子沿着自己轴线旋转的同时又平行于定子轴线并绕定子轴线沿着一定半径的圆周滚动,从而将井内的流体由底部密封腔逐级推向顶部密封腔,并且逐级提高压力,从而把杆管环空中的流体连续不断地举升到地面。
三、螺杆泵泵况诊断方法
电流法:通过测试驱动电机电流变化来诊断螺杆泵的泵况。
量油法:通过量油得知液量变化,根据液量变化来诊断螺杆泵的泵况。
测动液面法:通过测试仪器测试动液面,根据动液面深浅的变化来诊断螺杆泵的泵况。
蹩压法:就是在螺杆泵工作条件下,采取关闭井口生产闸门进行蹩压,测井口油压和套压来诊断螺杆泵的泵况。
由于螺杆泵井电流每天录取一次,而且录取方便、准确,通过电流变化可以初步知道螺杆泵井生产情况的变化,因此,我们常用电流法初探螺杆泵井泵况,然后在结合量油、测动液面、蹩压来诊断螺杆泵井泵况变化原因,及时采取应对措施,保证螺杆泵井正常生产。
四、诊断螺杆泵井泵况
(一)螺杆泵井断脱诊断方法
首先录取资料时会发现电流下降甚至接近空载电流,油套压不等,量油不上液面,测试动液面迅速上升,蹩压时油压不上升,这些是螺杆泵井断脱主要表现,对于有自喷量的螺杆泵井断脱时,电流虽然下降,量油值比正常生产时下降幅度可能不大,蹩压时油压上升,这些症状与螺杆泵井漏失症状相似,这时我们可以采用停蹩的方式,停蹩15分钟,油压上升至和抽蹩一样的压力值,启抽后油压不在上升,可以判断出该井断脱。
(表1)
(二)螺杆泵井漏失诊断方法
螺杆泵井漏失初期,各项判断指标表现不明显,所以说漏失井的判断是一个比较困难,也比较复杂的问题。
判断螺杆泵井是否漏失,往往需要一段时间去验证,漏失初期,录取电流时,电流值比正常生产时电流值下降2-3a,量油值略有下降,动液面上升幅度小,蹩压能升到3.0mpa,症状不明显,容易让人忽视,长期跟踪会发现电流逐渐下降至空载电流,量油越来越低,严重时不上液面,动液面逐渐上升,直至到井口,蹩压升压慢,甚至不起压,这样一个过程变化就是螺杆泵井漏失表现。
(表2)
(三)螺杆泵井结蜡诊断方法
杆管结蜡后,油流通道变小,使抽油杆旋转摩擦阻力增大,举升液上升时沿程阻力增加,导致光杆扭矩增大。
螺杆泵井结蜡主要表现:电流明显高于电机正常运转电流,量油值略有下降,动液面上
升幅度小,油、套压资料录取正常,蹩压正常能升到3.0mpa。
通过对不同泵型井进行统计,按照常规的电机效率为30%-70%,得出各种常用电机额定功率下的正常工作电流范围。
不同泵型、不同排量的螺杆泵在结蜡不同时期的电流变化,我们在日常工作中可以根据表中所给出的电流值结合螺杆泵生产实际对于螺杆泵井结蜡进行诊断,对于螺杆泵井在结蜡轻微后期或中度结蜡初期及时进行洗井处理。
五、螺杆泵井泵况分析实例
根据生产实际总结出来的螺杆泵井泵况诊断的经验,在实际工作中加以应用。
2011、2012年上报并检开的螺杆泵井共有38口,上报检泵原因与实际检泵结果对照,方案符合率达100%。
(表3)
六、结论
1.在螺杆泵生产管理中,电流录取方便、准确,用电流法可以初步知道螺杆泵井生产情况。
2.在螺杆泵生产管理中,同时结合螺杆泵井电流、量油,液面、蹩压等情况进行泵况分析,能更准确诊断出螺杆泵井异常原因,及时采取措施,恢复正常生产。
3.电流下降甚至接近空载电流,蹩压不起,油套压不等,量油不上液面、液面在井口,这是由于抽油杆负载过大、偏磨等原因,引起抽油杆断裂、光杆断、脱扣的情况属于杆断脱。
4.在螺杆泵生产管理中,漏失井的判断比较困难,需要一个验证过程。