螺桿泵工況診斷分析方法的類型是豐富多樣,其中主要包括憋壓診斷法、電流診斷法和光桿受力診斷法三種。本文中主要分析的診斷方法是光桿受力診斷法,下面簡單介紹一下其餘兩種。
1憋壓診斷法
憋壓法診斷技術是利用憋壓曲線來對螺桿泵採油系統的各種工況進行定性解釋的。螺桿泵井採油系統的憋壓分析是以關井后油壓與時間的關係曲線為主要依據的定性分析方法。常用的3種憋壓手段包括:
①開機憋壓(常規憋壓):是指油井在正常生產時,通過關閉生產閘門來提高油壓的憋壓方法。
②關機憋壓(高壓憋壓):是指油井在停止生產時,通過關閉生產閘門來提高油壓的憋壓方法。關機憋壓通常是在油井經歷了開機憋壓處理,油壓已經達到一定值後進行的後續憋壓處理,是一種在相對高壓下進行憋壓的方法。
③停機憋壓:是指在將正常生產的螺桿泵停轉的同時關閉生產閘門進行憋壓的方法。
現場試驗時,首先需要在螺桿泵運行狀態下,關閉回壓閘門,測取一條壓力與時間的關係曲線;然後,在停機狀態下,用相同方式再測取一條壓力與時間的關係曲線。最後,比較測得的兩條憋壓曲線的變化趨勢,分析兩條曲線中各種壓力的變化規律中反映出來的各種螺桿泵井採油系統的工作狀況信息。
憋壓診斷法可以有效的分析出系統的四種常見工況:正常工況、桿柱斷脫、油管漏失、泵漏失。
憋壓法工況分析的主要優勢在於其對所分析油井的各方面基礎數據沒有具體的要求,整個工況分析過程方便、快捷、簡單、可靠,從而大大提高了工作效率。但其分析範圍較窄,只能對油井工況作一些簡單的分類處理,精細的工況診斷還是的依靠其他診斷技術。
2電流診斷法
電流診斷法是通過觀測電動機的電流值隨著時間的變化情況來分析螺桿泵井採油系統的工況。其中電流指標的類型根據其值的範圍主要分為:接近電動機空載電流、接近電動機正常電流、明顯高於電機正常運轉電流、周期性波動電流四大類。然後,可以根據這些電流指標來判斷驅動電動機的負載情況,進而了解井口設備所承受的井下部件重量的情況。但是僅僅用電流數據時無法準確判斷出系統的工況的。因此,電流法不能只關注於驅動電機的電流變化,它還需要和油井的排量、油壓、動液面等因素相結合,來共同判斷現實情況下螺桿泵採油系統的工作狀況。具體應用情況如表5-1所示。
表3-1電流法診斷情況匯總表 工作電流 工作特性 故障形式 接近電動機空載電流 無排量,油套管不連通 抽油桿柱斷脫,定子脫膠 油管和套管連通,無排量或者排量較小 油管斷脫或油管嚴重漏失 接近電動機正常電流 排量較小,液面較淺 油管漏失;定子嚴重磨損或漏失 排量較小,液面較深 供液不足,含氣量大 周期性波動電流 脈動性產液 轉子不連續轉動,過盈量偏大 明顯高於電機 正常運轉電流 排量降低,油壓顯著增高 輸油管線堵塞 投產初期排量正常 定子橡膠膨脹,過盈量增大 排量正常 抽油桿柱與油管內壁摩擦 排量較小,油壓正常 嚴重結蠟