3.6抽油井工况诊断技术
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抽油机井工况诊断浅析摘要:本文综合了油井的功图、压力、电参数、井身结构等多元数据进行理论分析研究,与油井的工况进行分析对比,得出了油井多元数据相互之间以及与油井工况之间的主要关系,从而为更加准确的判断油井工况、提高油井的生产效率、计算机的工况自动识别等方面,提供了有力的技术支持。
关键词:抽油机井;多元数据;工况1引言有杆泵采油是我国油田原油生产的最主要的开采方式,我国油田普遍开采多年,对于油井的功况诊断,已经是油田采油工艺技术的重要组成部分。
正确的油井工况诊断不仅可以为油井的生产提供保证、为油井作业提供依据,而且能够提高油井的系统效率和管理水平。
本文结合油井工况对油井的功图、压力、电参数、井身结构等多元数据的影响进行分析,得出了油井多元数据与油井工况的关系,通过油井工况诊断,可以查明故障原因,采取相应措施,针对性的解除故障,保障油井长期稳产和长寿。
2工况因素分析2.1示功图通过实测功图进行油井工况诊断是油田生产中普遍应用的方法,实测示功图可以反映出深井泵在井下工作的异常现象,可以结合地质情况和利用生产数据、仪器工作状况,来分析解释抽油井的工作制度是否合理。
机、杆、泵参数组合是否与油井相适应。
实测示功图经过诊断技术处理,可以找出影响油井泵效或不出油的原因,然后根据油田采油工艺技术的配套措施来解决生产问题。
在油田生产过程中,技术人员基本都是通过功图进行油井诊断,对于一些常规的油井工况可以方便准确的判断出来。
有的油井供液不足,动液面下降过快;有的油井抽油时出现的一些工程问题,例如:泵失效、阀漏失、抽油杆断脱、碰泵、缸套错位等工况。
但对于一些油管漏失、丝扣漏失、管线堵、泵阀常开、连抽带喷等工况,仅仅靠单一功图的数据是不能够进行准确判断的,因此必须通过一些其它数据,进行对比分析。
随着计算机技术的不断发展,通过地面功图的特征进行自动判断油井工况已经成为可能。
由于地面实测功图影响因素较多,因此,在计算机识别中往往求解出其井下泵功图,然后再进行油井工况的诊断。
抽油机常见井下故障判别及处理方法作者: 日期:抽油机井常见井下故障判别及处理方法撰写人:郭洪权抽油机常见井下故障判别及处理方法抽油机井地面故障原因分析比较直观,故障处理也比较方便、简单,而井下故障相对地面故障而言,则原因分析及处理难度都较大。
本文阐述了如何利用技术方法来对井下故障进行判别,同时将井下故障在分析与判断过程中还要同地面故障分析相结合,只有这样才能保证井下故障的诊断准确率,并提出下一步处理方法。
1、抽油机井下故障诊断方法目前抽油机井井下故障诊断方法很多,油田上常用的诊断方法主要有六种:第一种是光杆示功图诊断法;第二种是井下示功图诊断法;第三种是井口憋压诊断法;常见方法介绍:第一种是光杆示功图法:就是利用安装在悬绳器上的水力动力仪,直接测出示功图,然后与理论示功图进行对比,观察实测示功图各部缺失情况进行泵况判断•光杆示功图法,对于冲次较低,泵深较浅的纯抽井,可以得出较准确的泵况诊断。
“十”字平分法示功图法是将实测示功图与理论示功图相比较,观察实测示功图各部分的缺失情况来判断,也叫“十”字平分法。
该方法是在闭合图型上虚描“十”字线,将其平分为四部分,用简单的常用公式计算出上下行程静载线,也虚划于卡片上。
力比和减程比都使用相应卡片值,再计算出行程损失值“入",上行和下行间两条负载过渡线就变成了斜线,这样, 一张平行四边形的“静力示功图”就重合于实测卡片上了。
典型示功图正常示功图供液不足功图气体影响功图排油阀漏失进油阀漏失断脱第二种是井下示功图法:根据波动方程原理,用计算机技术将实测光杆示功图或信号转化为井下任意深度的示功图后,再靠人的视力和经验诊断泵况。
井下示功图法对于没有自喷力的纯抽井,示功图形状复杂时,判断效果较好。
但是由于井下示功图的诊断模型, 是以带粘滞阻尼系数的波动方程为基础,其粘滞阻尼系数难以确定,从而引起井下泵功图的失真。
第三种是憋压诊断法:用憋压时所取得的油管井口压力与憋压时间的关系曲线来分析泵况的方法。
井口憋压法在油井工况诊断中的应用记录井口憋压过程中压力随时间的变化过程,绘制出井口憋压曲线,与理想状态下的理论憋压曲线对比分析,可以定性诊断深井泵和管柱的各种故障,判断油井工况。
多年的现场应用结果表明,该方法操作简便易行,结果比较可靠,是采油现场的常用方法。
标签:憋压;压力;深井泵;抽油井一、引言油田开发进入高含水期后由于腐蚀、偏磨等原因,深井泵工作环境变差,导致出现各种故障,严重影响油井的正常生产。
因此必须关注深井泵的运行,在出现故障后及时判断故障原因,制定合理措施,及时回复生产。
在油井生产管理中,通过井口憋压来分析和判断深井泵工况具有易操作、简单快捷的特点,是一种常用的诊断方法。
二、理论依据1.深井泵工作原理油田所用有杆深井泵是一种往复泵,地面抽油机悬点的上下往复运动,通过抽油杆传递至深井泵。
抽油杆上行时,活塞随之上行,活塞上的游动阀受上方液柱压力作用而关闭。
此时泵筒内压力降低,固定阀在油套环空的液柱压力与泵筒内压力差的作用下被打开。
此时井口排出液体、泵内吸入液体(图1(a))。
抽油杆下行时,活塞随之向下运动,固定阀受重力作用关闭。
泵筒内压力上升,当泵内压力大于活塞上部液柱压力时,游动阀被顶开。
泵筒内的液体,在压力作用下,通过游动阀进入活塞上部,井口同时排出液体(图1(b))。
2.理论憋压曲线理论憋压曲线,就是假设在地层供液能力充足但没有喷势,产液中不含气体,因此产液是纯液流压缩系数很小,可以忽略不计。
油管和深井泵没有漏失,井口没有渗漏。
根据抽油泵工作原理,在关闭井口阀门后,通过抽吸可使井口油压从0MPa上升到一定数值,压力值在停抽后保持不变(图2)。
三、井口憋压法诊断深井泵工况1.憋压过程操作井口憋压操作较为简单,憋压前先关闭井口回压阀门,安装压力表,然后启动抽油机,随着抽油机运转井口压力上升。
记录压力和对应的时间点,绘制成曲线,和理论曲线进行对比,可以判断深井泵的工作状况。
2.憋压数据分析根据记录好的憋压数据,绘制出实际憋压曲线后,与理论憋压曲线进行对比,分析判断深井泵的工作状况。
科技成果——油井工况诊断及功图计产技术
技术开发单位
中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司
适用范围
1、配套示功图采集设备的油井工况诊断、产液量计算及动液面计算的抽油机井。
2、配套电参采集设备的系统效率在线监测、平衡分析的抽油机井。
3、配套变频设备的抽汲参数智能调整的抽油机井。
成果简介
依据有杆泵工作状态与油井产液量变化关系,在一定的边界条件和初始条件下,通过采集地面示功图,利用有杆泵抽油系统的力学、数学模型求解出泵示功图,对泵示功图进行分析,判识油井工况,确定泵的有效冲程,计算出地面有效排量。
工艺技术及装备
1、基于泵示功图的油井工况诊断技术;
2、油井产液量计算技术;
3、抽汲参数调整技术;
4、低产低效油井间开技术;
5、利用泵示功图计算动液面技术;
6、油井系统效率及平衡度技术。
市场前景
该技术运行平稳,减少站控数据处理点,取得了显著的经济和社会效益,可移植性强,适用于国内油田采用抽油机生产的油井,对国内油田油井数字化管理将会起到示范和引领作用。
油井异常工况远程诊断技术及应用发布时间:2022-04-27T07:40:36.157Z 来源:《工程管理前沿》2022年第1月1期作者:杨林林[导读] 不同工作状况下油井参数的变化和各参数间的相互关系遵循着一定规律。
根据这些规律,杨林林胜利采油厂采油管理四区摘要:不同工作状况下油井参数的变化和各参数间的相互关系遵循着一定规律。
根据这些规律,利用油井生产管理系统,基地监测分析人员浏览实时数据,对比历史数据,远程诊断油井工作状况,为制定油井生产管理措施提供依据。
关键词:工作状况;油井参数;生产管理系统;异常工况;报警系统采油井生产数据的采集、传输使生产管理人员在基地监控中心就能够浏览查询油井各项生产数据,而且由于采集数据具有实时性、连续性,能够及时、真实地反映油井生产状况。
抽油机井异常工况包括地面抽油装置和地下泵阀的工作异常。
抽油机井出现异常工况时,各项生产参数会发生变化。
由于参数间的相互关系遵循一定规律,利用参数变化的规律性,基地监测分析人员可以远程诊断油井异常工况,通过合理设置报警门限,对各类异常工况输出报警信息。
1、地面异常工况远程诊断1.1 皮带断抽油机皮带断裂后,电机无法通过皮带传动使平衡块转动,抽油泵停止工作,电机处于空转状态,做功减少,泵不工作使井口没有液体产出。
参数特征变化:上下冲程电流瞬时下降,下降幅度在2~20 A,电流回放曲线表现为下降的“台阶”状;瞬时载荷(抽油杆、泵、泵内混合物三项载荷)不变化,约等于最小载荷值;冲次下降为0;井口温度、压力均下降。
1.2 皮带打滑皮带打滑多为皮带磨损或“断股”,皮带与皮带轮之间摩擦力下降,要使平衡块转动电机需要做更大的功。
参数特征变化:上下冲程电流瞬时上升,电流回放曲线表现为上升的“台阶”状;瞬时载荷不变化,约等于最小载荷值;冲次下降为0;井口温度、压力均下降。
“皮带断”之前有时伴随有“皮带打滑”现象发生。
1.3 毛辫子断毛辫子(一般指游梁式抽油机上驴头与抽油杆的悬绳)断裂使抽油机系统与井下杆泵失去联系,杆泵上提、下放过程中与平衡块间的平衡作用消失,电机在举升和阻止平衡块快速下落时要做更大的功。
油井工况诊断分析及管理探讨发表时间:2019-03-26T16:16:17.590Z 来源:《防护工程》2018年第34期作者:刘翠霞[导读] 有杆泵抽油设备在油田采油生产中应用最为普遍,其设备的运行效率对油田生产影响巨大。
黑龙江省大庆市第三采油厂第四油矿404队摘要:有杆泵抽油设备在油田采油生产中应用最为普遍,其设备的运行效率对油田生产影响巨大。
为此,对有杆泵抽油设备常见工况进行诊断分析,以便油井管理人员能及时而又准确地监测和判断出有杆泵抽油井的故障所在,并对发生的故障进行有效及时的处理,有助于进一步提高油田生产的科学管理水平。
关键词:油井工况;有杆泵抽油机;分析;管理前言有杆泵抽油机是应用最广泛的机械采油设备,世界上80%以上的采油井采用这种采油方式,常规抽油杆工作时是在油管中上下反复运动,在这种交变载荷的作用下经常会发生一些故障,如皮带疲劳断裂事故、油井偷停故障、汽窜故障、井卡故障、接箍外积蜡严重等。
抽油装置特别是井下装置的故障所造成的经济损失是及其巨大的。
1油井常见工况分析1.1 油井供液不足供液不足是指油井抽油泵抽汲过程中液体不能及时充满抽油泵的工作筒,使得抽油泵充满系数降低,油井排量减小。
油井供液不足典型表现是沉没度太小,液体供应不足,抽油泵无法充满。
特点是下冲程悬点载荷变小较慢,在活塞接触到液面时,悬点载荷才迅速变小,因此,出现供液不足时,卸载线较正常情况陡而直。
在示功图上,从上死点开始,下冲程光杆负荷并没有迅速降低,运动一段距离后,负荷才开始降低。
在这段运动距离内,泵内没有液体,游动凡尔不打开,负荷基本同上冲程一样。
只有当活塞接触到液面,负荷才开始逐渐减小。
对于供液不足情况,当泵充满度不好,卸载线会向左偏移,充满度越差,偏移程度也越大。
载荷线也会向左偏移,并且与卸载线保持平行,呈现刀把形状。
1.2 抽油机皮带断抽油机皮带用于抽油机动力传动,皮带在传动时受到摩擦阻力影响,导致皮带磨损严重,长时间使用时皮带容易出现断裂情况。