论文部分内容阅读
【摘 要】本文介绍了双憋曲线诊断法，并提出了载荷诊断法，通过现场实验所取得的数据进行分析，总结出切实可行诊断方法，避免了无效施工，提高了作业的符合率。
【关键词】诊断法应用符合率
大庆油田目前在机械采油方式上应用最多的是抽油机生产，而在抽油机井的管理工作中，泵况核实是指导生产的必要手段，随着油田稳产的需要，需要更多的诊断方法来准确地指导油井管理及动态分析。
一、双憋曲线法
憋压曲线是在抽油机停止运转和正常运转的两种状态下，可以采取关闭闸门来憋起油管中压力的方式，从而测得一条时间与压力变化的相对关系的曲线来判断泵况的方法。
1、憋压的理论依据
当抽油泵的工作状况良好时，游动凡尔和固定凡尔不漏失时，抽油泵会将压进管腔内的液体，这是油管内的压力上升，液体受到压缩；同时，抽油杆在力的作用下发生了弹性伸长；柱塞与衬套间隙漏失速度随着柱塞上下压差的增大也将有所增加。当压力达到一定程度后，管腔内自由气的体积比较小，压力随时间变化关系，主要表现为液体压缩的增压关系与抽油杆弹性伸长的增容缓压及间隙漏失缓压关系的综合结果。
由于间隙漏失量和抽油杆弹性伸长引起的管腔增容量均是压差的线性函数，线性函数的迭加仍是线性函数，且漏失量和增容量与泵排量相比很小，因此憋压过程压力与时间关系主要反映的是液体压缩关系。由于液体在十余万兆帕压力范围内，压缩系数可近似为常数，所以该关系是近似线性关系，可用定性简式写为：
P=PO+at
式中 p----憋压后的油压，Mpa；
po---憋压前的油压，Mpa；
a----与冲程、冲数、泵直径等有关的系数，无量纲；
t----- 憋压时间，min。
当阀漏失与油管漏失时，便有漏失孔道产生。其漏失流动性质属于孔口淹没出流类型。在此泵况下憋压，压力与时间关系反映的是好泵线性关系附加由于漏失引起的压力降p（t）。该压力降不是常量，是随憋压时间的增加，单位时间内漏失量增大而导致的非线性增大的量，由此分析知该井憋压曲线将是介于好泵工作的直线与停机压力恢复的对数曲线之间的斜率逐渐变小的曲线。抽油泵或者油管发生漏失的原理基本上是相同的，从曲线的表现形式上看基本相同的，如果发生漏失的位置在管体的上部，这时安装套压表，可以从表上的指针看到其会随着光杆的上下行程而摆动的现象。
2、憋压方式
根据油井条件和漏失问题性质的不同，有三种憋压方式：一是三相憋压，三相憋压油管内是油、气、水三相，一般情况下可以采取这种憋压；二是两相憋压，如果油井气量过大，则关回压闸门后，油管内自由气体体积占油管内总体积的比例较大。为了剔除这种气体产生的影响，采取在关闭阀门一段时间后，让管内的气体逐渐上升到油管的顶部后，进行开阀放气，在游离气排放干净后，重新进行验证。这时得到的时间与压力的相对关系可以准确地反映出了液体在油管内的压缩规律；三是单相憋压，所说的单向憋压就是保证油管内基本上都是水，可以采用掺水的方式掺入到井底或者油管内，这样可以较清楚地判断出泵在井下的状况。
3、现场应用情况
作业前验证南6-10-丙617井和南6-40-丙619井，用相面法分析南6-10-丙617的示功图为正常，但产量只有18t/d，泵效有26，7%，憋压曲线证明油管漏失或双阀漏，但因示功图为平行四边形，故判定为油管漏，作业检泵是发现第4到第10根油管公扣螺纹漏，换掉漏的油管后，产量增至42t/d，泵效为62.4%。相面法分析南6-10-丙619的示功图为断脱，日产液量为0t，检泵时发现第90根杆接箍处偏磨脱。
二、抽油井载荷诊断法
抽油机正常运转时驴头在最大载荷和最小载荷的交互作用下，会产生时时变化的载荷，由于各种因素都会对这个变化的载荷产生影响，因此必须细致地分析其产生的后果，特别是管线内大量结蜡时，是整个载荷产生不规则的变化，分析起来也较费力。在生产过程中，剔除掉其它的因此产生的影响，这时驴头在最大载荷和最小载荷之间会有较大的差值，我们可以有效地利用它们之间的差值来判断抽油泵的工作状态，从而提出相应的措施，提高抽油泵的效率。
对于泵况的诊断来说，断脱与未断脱是最难判断的，而最大载荷和最小载荷会产生相应的变化，它们可以通过仪器在现场测得，因此载荷法判断泵况对于采油队来说是最直接最简单的也是最经济的诊断方法。在计算驴头所承受的载荷时，通常只考虑液体重量、杆柱重量及其产生的惯性力。
在现场的实际应用过程中采取上提光杆将活塞完全提出工作筒，这时驴头所承受的悬点载荷只有有杆柱的自重及抽油杆和其它附件的惯性力，即：Pmax1，然后再下放光杆让柱塞重新进入工作筒内，这时驴头所承受的的最大載荷，即：Pmax2又发生了新的变化，只要抽油杆出现了脱或者断，就会出现有Pmax≈Pmax1≈Pmax2，如果没有出现断脱就有Pmax≈Pmax2>>Pmax1。验证南6-40-丙619井分别测得Pmax=38.0KN，Pmax1=37.7KN，Pmax2=38.2KN，由于Pmax≈Pmax1≈Pmax2判断为断脱，检泵时发现第90根杆接箍处偏磨脱。作业前验证南6-10-丙617分别测得Pmax=35.0KN，Pmax1=25.9KN，Pmax2=35.8KN，由于Pmax≈Pmax2》Pmax1所以判断为未脱，作业检泵时发现第4到第10根油管公扣螺纹漏。
三、几点认识
1、通过对诊断法的研究及应用，发现只要认真负责的去应用这些方法，就能及时准确地了解抽油系统的工作状况，明确油井生产存在的问题，并及时地制定出各项措施安排，减少产量损失，提高经济效益。
2、在抽油机生产过程中，常会遇到断脱、漏失、堵塞、卡泵等各种井下问题。诸多原因要求我们必须掌握更多的科学方法为生产服务，同时要在实践中不断地总结出更新的方法，来提高自身的业务素质。
【关键词】诊断法应用符合率
大庆油田目前在机械采油方式上应用最多的是抽油机生产，而在抽油机井的管理工作中，泵况核实是指导生产的必要手段，随着油田稳产的需要，需要更多的诊断方法来准确地指导油井管理及动态分析。
一、双憋曲线法
憋压曲线是在抽油机停止运转和正常运转的两种状态下，可以采取关闭闸门来憋起油管中压力的方式，从而测得一条时间与压力变化的相对关系的曲线来判断泵况的方法。
1、憋压的理论依据
当抽油泵的工作状况良好时，游动凡尔和固定凡尔不漏失时，抽油泵会将压进管腔内的液体，这是油管内的压力上升，液体受到压缩；同时，抽油杆在力的作用下发生了弹性伸长；柱塞与衬套间隙漏失速度随着柱塞上下压差的增大也将有所增加。当压力达到一定程度后，管腔内自由气的体积比较小，压力随时间变化关系，主要表现为液体压缩的增压关系与抽油杆弹性伸长的增容缓压及间隙漏失缓压关系的综合结果。
由于间隙漏失量和抽油杆弹性伸长引起的管腔增容量均是压差的线性函数，线性函数的迭加仍是线性函数，且漏失量和增容量与泵排量相比很小，因此憋压过程压力与时间关系主要反映的是液体压缩关系。由于液体在十余万兆帕压力范围内，压缩系数可近似为常数，所以该关系是近似线性关系，可用定性简式写为：
P=PO+at
式中 p----憋压后的油压，Mpa；
po---憋压前的油压，Mpa；
a----与冲程、冲数、泵直径等有关的系数，无量纲；
t----- 憋压时间，min。
当阀漏失与油管漏失时，便有漏失孔道产生。其漏失流动性质属于孔口淹没出流类型。在此泵况下憋压，压力与时间关系反映的是好泵线性关系附加由于漏失引起的压力降p（t）。该压力降不是常量，是随憋压时间的增加，单位时间内漏失量增大而导致的非线性增大的量，由此分析知该井憋压曲线将是介于好泵工作的直线与停机压力恢复的对数曲线之间的斜率逐渐变小的曲线。抽油泵或者油管发生漏失的原理基本上是相同的，从曲线的表现形式上看基本相同的，如果发生漏失的位置在管体的上部，这时安装套压表，可以从表上的指针看到其会随着光杆的上下行程而摆动的现象。
2、憋压方式
根据油井条件和漏失问题性质的不同，有三种憋压方式：一是三相憋压，三相憋压油管内是油、气、水三相，一般情况下可以采取这种憋压；二是两相憋压，如果油井气量过大，则关回压闸门后，油管内自由气体体积占油管内总体积的比例较大。为了剔除这种气体产生的影响，采取在关闭阀门一段时间后，让管内的气体逐渐上升到油管的顶部后，进行开阀放气，在游离气排放干净后，重新进行验证。这时得到的时间与压力的相对关系可以准确地反映出了液体在油管内的压缩规律；三是单相憋压，所说的单向憋压就是保证油管内基本上都是水，可以采用掺水的方式掺入到井底或者油管内，这样可以较清楚地判断出泵在井下的状况。
3、现场应用情况
作业前验证南6-10-丙617井和南6-40-丙619井，用相面法分析南6-10-丙617的示功图为正常，但产量只有18t/d，泵效有26，7%，憋压曲线证明油管漏失或双阀漏，但因示功图为平行四边形，故判定为油管漏，作业检泵是发现第4到第10根油管公扣螺纹漏，换掉漏的油管后，产量增至42t/d，泵效为62.4%。相面法分析南6-10-丙619的示功图为断脱，日产液量为0t，检泵时发现第90根杆接箍处偏磨脱。
二、抽油井载荷诊断法
抽油机正常运转时驴头在最大载荷和最小载荷的交互作用下，会产生时时变化的载荷，由于各种因素都会对这个变化的载荷产生影响，因此必须细致地分析其产生的后果，特别是管线内大量结蜡时，是整个载荷产生不规则的变化，分析起来也较费力。在生产过程中，剔除掉其它的因此产生的影响，这时驴头在最大载荷和最小载荷之间会有较大的差值，我们可以有效地利用它们之间的差值来判断抽油泵的工作状态，从而提出相应的措施，提高抽油泵的效率。
对于泵况的诊断来说，断脱与未断脱是最难判断的，而最大载荷和最小载荷会产生相应的变化，它们可以通过仪器在现场测得，因此载荷法判断泵况对于采油队来说是最直接最简单的也是最经济的诊断方法。在计算驴头所承受的载荷时，通常只考虑液体重量、杆柱重量及其产生的惯性力。
在现场的实际应用过程中采取上提光杆将活塞完全提出工作筒，这时驴头所承受的悬点载荷只有有杆柱的自重及抽油杆和其它附件的惯性力，即：Pmax1，然后再下放光杆让柱塞重新进入工作筒内，这时驴头所承受的的最大載荷，即：Pmax2又发生了新的变化，只要抽油杆出现了脱或者断，就会出现有Pmax≈Pmax1≈Pmax2，如果没有出现断脱就有Pmax≈Pmax2>>Pmax1。验证南6-40-丙619井分别测得Pmax=38.0KN，Pmax1=37.7KN，Pmax2=38.2KN，由于Pmax≈Pmax1≈Pmax2判断为断脱，检泵时发现第90根杆接箍处偏磨脱。作业前验证南6-10-丙617分别测得Pmax=35.0KN，Pmax1=25.9KN，Pmax2=35.8KN，由于Pmax≈Pmax2》Pmax1所以判断为未脱，作业检泵时发现第4到第10根油管公扣螺纹漏。
三、几点认识
1、通过对诊断法的研究及应用，发现只要认真负责的去应用这些方法，就能及时准确地了解抽油系统的工作状况，明确油井生产存在的问题，并及时地制定出各项措施安排，减少产量损失，提高经济效益。
2、在抽油机生产过程中，常会遇到断脱、漏失、堵塞、卡泵等各种井下问题。诸多原因要求我们必须掌握更多的科学方法为生产服务，同时要在实践中不断地总结出更新的方法，来提高自身的业务素质。