抽油机井常见井下故障判别及处理方法
摘要:阐述了如何利用技术方法来对井下故障进行判别,同时在井下故障分析与判断过程中,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,并提出了处理方法。
关键词:抽油机井下故障判别处理方法
一、常见井下故障判别方法及处理
1.1抽油泵故障
(1)游动凡尔漏失。油产量下降、示功图增载缓慢,液面上升,上电流比正常时小,下电流正常,蹩压时,上冲程压力上升缓慢。
(2)固定凡尔漏失。油产量下降,上电流正常,下电流稍大。抽蹩时上冲程压力上升,下冲程压力下降,压力蹩得越高,上下冲程压力变化越大,待压力升起后再将驴头停在下死点稳压,若固定凡尔漏失则稳不住压。
(3)双凡尔漏失。量油产量下降,液面上升,增载卸载都很缓慢,图形圆滑,双凡尔漏失严重时的功图与断脱功图相类似,上电流较低,下电流稍大,严重漏失时不出油,抽蹩压力上升缓慢,严重时不升,驴头停在上、下死点都稳不住压力。蹩压时,先停蹩压力稳定不升时再启抽蹩压,以检验泵的工况。停蹩时要记录每分钟压力值,抽蹩时要注意上下冲程时压力变化情况。处理方法:一般来讲,造成游动凡尔漏失,由于结蜡严重,蜡卡游动凡尔,也可能是由于凡尔球与球座磨损漏失,对于前种情况可采取长时间热洗方法处理,洗后在管柱内充满洗井液的情况下,再进行测示功图和蹩压工作以确定是否还漏失。
(4)凡尔未打开。游动凡尔打不开:不出油,液面到井口,示功图与固定凡尔失灵差不多,载荷卸不下来。蹩压时上冲程压力上升,下冲程压力下降,变化值基本不变。这类井热洗时将活塞提出泵筒能洗通,放入泵筒内就洗不通,电流:上电流正常,下电流比正常时要小。固定凡尔打不开:不出油,液面在井口,示功图不能卸载,类似于游动凡尔打不开,电流上冲程大,下冲程小(因为泵抽空产生吸力)。对于这类井应查清是否有井下开关,若有井下开关则按井下开关失灵处理,若无井下开关采取高压热洗处理,无效后作业检泵。
(5)凡尔关不上。游动凡尔关不上:示功图不能增载,图形与抽油杆底部断脱类似。蹩压时,上冲程压力不升,下冲程压力上升,井口下冲程出油,电流上冲程减小,下冲程正常。固定凡尔关不上:示功图不能卸载,井口不出油,液面在井口,上下冲程电流均小于正常时电流,洗井正常。措施:大排量热洗,并在洗井过程中开关回压闸门,再测试功图,蹩压,若无效则报作业。固定阀罩变形,使阀球在开启时堵塞油流通道,造成井液不能入泵,泵抽真空,不出油。这类问题多数是由于固定凡尔罩材质不合格造成,另外碰泵生产也能造成固定阀罩变形。这类问题多发生在修复泵上
1.2杆的故障
现场验证一般采用量油、测试功图、液面、电流、双蹩曲线、碰泵等方法。产量突然大幅度下降或不出油,液面上升幅度大,功图一般在下理论负荷线以下,图形呈黄瓜状。电流上冲程小,下冲程大,越是上部断脱,上电流越小,下电流越大。蹩压不升,如果是底部断脱蹩压可能出现上冲程压力下降,下冲程压力上升的现象,变化值不变。热洗后抽蹩测功图,压力不升图形不变。如果是杆断,下放光杆超过防冲距一段距离后不再下行,如果是杆脱下放光杆距离与防冲距基本相当。上部杆断脱可以利用吊车打捞;带有对接器的井热洗后对接数次无效报作业,不带有对接器的井,确定断脱无误后申请作业。例如:B2-J6-441井2007年12月30日产液量24.7t/d,泵效32.4%,电流46/44,动液面614.9m,沉没度206.4m,最大载荷49KN。2月14日突然不出油,现场憋压油压不升,测示功图,图形呈黄瓜状,在下理论负荷线以下,靠近基线,最大载荷只有22KN,电流20/18,分析为抽油杆上部断脱。2月24日检泵,现场跟踪抽油杆第37根接箍断。
1.3管的故障
(1)油管漏失。这类井产液量逐渐下降,液面逐渐上升,电流上冲程小,下冲程正常,功图呈正常功图但实际负荷小于理论负荷,越是上部漏失图形越接近正常功图。抽蹩压力上升,稳压稳不住,热洗后图形逐渐增大,但实际负荷仍小于上理论负荷,在一定压力下能达到上理论负荷线,蹩压仍稳不住。
(2)油管断脱。油井产量突然大幅度下降或不出油,液面回升到井口,功图在下理论负荷线以上是呈黄瓜状,电流上冲程小,下冲程大,洗井返上时间短,下放光杆碰不着泵的固定凡尔。注意:如果是油管上部断脱,功图可能类似于油管漏失功图,但断脱井产量变化大(突然性的)热洗马上返热,下放光杆碰不着泵的固定凡尔罩。如果井内下有253—旁通开关或丢手机堵管柱,泵下装有桶杆的井碰泵时,下放光杆超过防冲距后可能碰着泵,但这类井可通过洗井来判别,热洗上返时间短。
1.4253下移
253下移井口表现不出油,液面测不出来,长期关井液面也不能恢复到井口,功图类似于固定凡尔卡死功图。打开套管闸门往里吸气,洗井过程中抽油机运转正常,个别井可能会出现采油树震动,有上刮下碰现象,用水泥车反打能稳住压,253下移多数出现在刚作业后的井。
1.5井下开关失灵
对于这类井只需采取碰泵处理,在碰泵时要记清碰泵次数,不能乱碰。有时可能发现将活塞坐在开关上,洗井通,将活塞提起后洗井不通,再坐下洗井又通,提起又不通,这可能是开关内弹簧断,只能检泵作业。另一个作业不压井开关是脱堵器,这种井下开关主要装在Ф70mm整筒泵,Ф83mm、Ф95mm泵上,它的工作原理是对接器对上后开关打开,对接器脱开后开关关闭。
1.6油套串
250型采油树的油管头采用锥体密封。在生产过程中250型采油树的油管头的顶丝是上紧的,因此油管头不动。如果在作业时密封圈未损坏,在生产过程中出现油套串的可能性很小。偏心型采油树的油管头采取直线密封,在作业施工时坐油管头时很容易损伤密封圈,在测试解卡时转动油管挂,可使密封圈刮坏或磨损,发生油套串。此类问题热洗时在井口能听到刺水声音,洗井液返上时间短。蹩压时用2块压力表,一块装在油压表接头上,另一块装在套压表接头上,蹩压过程中油套压表同时波动并且油套压相等。
1.7卡泵
(1)蜡卡井。当抽油机井结蜡后,在其上行冲程中抽油机的负荷增大,而下行时则负荷减小,表现电动机的上行电流增加,下行时电流比正常时也增加;光杆下行困难,严重结蜡时光杆不能下行。处理时将活塞提出泵筒洗井,如果条件允许的话可安排热洗车进行洗井,无效后报作业。
(2)衬套乱卡泵井。抽油工作时,地面光杆在某一位置上不再下行,向上仍能提动抽油杆,但下放至原位置时不再下行,这种现象表明该段衬套错位。要求我们技术人员在判断衬套乱时,必须查清井下抽油泵的类型。
(3)泵筒脏造成卡泵。新投产井或刚施工后的井,有时由于井筒脏等原因,会发生卡泵现象。对这类井的处理必须严格按洗井要求进行,对于能洗通的井把活塞提出泵筒大排量冲洗,进出口温度达到要求,若还不能解卡,要求使用水泥车洗井,若仍无效可申请作业。
二、结束语
做好抽油机井井下故障的诊断及泵况管理,需要将单井地面工程、采油工程、油藏地质、日常管理等有机的结合在一起。分析井下故障原因、制定处理方案的过程中,一定要做到各项相关资料相互符合、对扣;同时要加强管理跟踪、记录故障处理过程,以验证井下故障的分析符合率,不断提高我们技术人员分析问题解决问题的能力。
参考文献:
1.张琪.采油工程原理与设计[M].石油大学出版社.
