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螺杆泵油井生产系统故障形式及诊断方法

发布时间:2018-07-25
螺杆泵采油系统由于其尺寸小,质量轻,维扒管理方便,地面设备简单紧凑,调节排量容易,..

螺杆泵采油系统由于其尺寸小,质量轻,维扒管理方便,地面设备简单紧凑,调节排量容易,系统效率高等优点,受到人们 日益重视,并在油田逐步   推广使用。特别是 在开采高粘油、高含砂量和高含气量的原油中,螺杆泵   具有   的作用。但如何加强螺杆泵生产系统工况诊断是 提高螺杆泵油井科学管理水平的关键。它可以使螺杆泵油井生产管理者   监测螺杆泵生产井的井下工作状态,判断分析有无故障及故障原因,从而挖掘油井潜力,保证设备   可靠   地工作,延长检泵周期,   终达到科学化管理螺杆泵生产井的目的。
有杆泵油井可以通过示功图来进行诊断,而螺杆泵油井由于没有示功图,其诊断方法和有杆泵油井有所不同非 有杆式油井的诊断方法一般有两种:
a)利用油井现场测试数据,对油井进行诊断。
b)利用振动信号和噪声,对其进行时域和频域分析诊断。
现文采用油井生产数据,利用系统工作原理,分析组成螺杆泵油井生产系统的各子系统的工作状况及其对系统的影响。
1螺杆泵油井生产系统主要故障形式
根据螺杆泵油井优化设计要求,在生产过程中它应在其推荐工作区工作,而且泵效较高但由于种种原因,在实际生产过程,泵的工作情况较差,导致整个系统效率降低并会缩短螺杆泵的工作寿命。
引起螺杆泵故障的主要原因有:
a)选泵不当。
b)泵或油管液体流失。
c)气体影口向。
d)供液不足,导致抽空。
e)原油粘度大,管线堵塞,砂卡或卡泵。
f)定子损坏或脱落。
g)抽油杆断裂或脱扣。
经现场调   现,现场对螺杆泵油井管理还不规范,没有一套科学的选泵方法对螺杆泵生产情况,只能从产量上来了解。螺杆泵油井出现较多的故障是 螺杆泵抽油杆脱扣.由于含砂量较大导致砂卡和螺杆泵抽空,以及效率低等问题。
2螺杆泵油井生产系统
对螺杆泵油井进行诊断分析,   充分掌握油井生产系统的工作规律在分析生产系统各子系统的基础上,了解螺杆泵油井的工作状况。
螺杆泵油井生产系统可以包括3个子系统,即油井流入系统、井筒流动系统和井下螺杆泵系统各子系统都有自己的工作规律。
2. 1油井流入系统
从油井流入系统主要要了解的内容是 油层的供液能力和油井潜九系统规律可用油井流入动态曲线来表T}由于油井产液为油气水混合体,所以采用油气水综合流入动态曲线。
2. 2井筒流动系统
对井筒流动系统主要要进行的是 对油井井筒多相流体的压力和温度分布的分析计算。
2. 3井下螺杆泵系统
从井下螺杆泵系统主要要了解的内容是 螺杆泵的工作特性,利用螺杆泵参数来计算螺杆泵理论特性曲线或根据水特性数据拟合水特性曲线。
3诊断方法
对螺杆泵油井生产系统工况诊断的目的是 了解泵的工况、油井供液能力及其井下螺杆泵与油井生产能力的匹配状况;判断故障及其原因了解泵的工况主要是 利用生产数据计算井筒和泵的工作特性参数,如排量、扬程、效率及功率;并与泵水特性曲线或理论特性曲线作比较;了解泵的工作状况根据油井产量及泵的工况点所在特性曲线图上的位置和泵的特性参数,判断泵与油层匹配状况及泵工况较差的原因。
3. 1螺杆泵工况诊断的参数计算对螺杆泵工况诊断首先需要计算泵的压头和流量,然后绘制螺杆泵的理论特性曲线或水特性曲线。泵的压头为泵出口压头和泵   压头之差值。
根据动液面计算螺杆泵入口压力P;油井正常稳定生产时,由于重力分离作用,井口至油层中部的物性分布可以简化为3段,即气柱段油柱段及液柱段。泵入口处压力是 套压和气体压力以及油柱压力共同作用的结果气柱压力主要考虑为静气柱压力,计算油柱压差需考虑套管产气和不产气的两种情况套管不产气时认为油柱为静油柱,而套管产气时   气将穿过油柱而流向井口,使油柱中混有气体。所以,此时的油柱压差是 由油气混合物的作用而造成。
3. 2螺杆泵工况诊断分析
按照螺杆泵油井正确选泵的要求,在生产过程中,泵应在其推荐区内工作,而且泵效较高。但由于种种原因,在实际生产过程中,工作情况较差,导致整个系统效率降低,将会缩短螺杆泵的工作寿命。
3. 2. 1选泵不当
主要根据泵的工作点是 否在泵的特性曲线的推荐工作区域来判断,根据理论效率曲线,依照效率值,考虑到螺杆泵的工作特点,并且考虑到这种判断有   的模糊性,因此将螺杆泵工况范围划为3个区域,即较佳工作区域一般工作区域和恶劣工作区域。
3.2.2供液不足
由于螺杆泵的结构   ,工作时如果发生供液不足,将会导致转子和定子之间发生平磨产生过热使橡胶定子烧毁;或者由于螺杆泵   压力很低(低于汽蚀压力),发生汽蚀,流量效率下降,消耗功率增加。判断供液不足主要是 根据螺杆泵   压力和油井流量来考虑的。
3.2.3抽油杆断脱
抽油杆断脱在螺杆泵油井发生率较高,抽油杆断脱占重复作业的50%。抽油杆断脱后,产量为0,由于电机负载几乎为0,所以其运行电流小于其正常运行时的电流。

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