淺析井下桿管泵等因素對抽油機電流不平衡的影響

【摘要】抽油機驢頭在運轉時上下行程中承受著交變載荷，當這種交變載荷不均勻，反應到電動機上，引起電動機電流變化的差異，這種差異稱為抽油機不平衡，在抽油機不平衡時要及時調整到平衡狀態(tài)。抽油機在調平衡前要充分考慮到影響抽油機不平衡的因素，并對這些因素加以綜合分析，要從根本解決問題，不能“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，即浪費了人力，又耽誤了油井產(chǎn)量，還縮短了抽油機等地面設備的使用壽命。要對抽油機的產(chǎn)量變化、示功圖、液面、憋壓、上下電流的變化、載荷的變化等所有動態(tài)資料、數(shù)據(jù)綜合分析、診斷，找出影響不平衡的問題所在，及時處理抽油機井的故障。

【關鍵詞】桿斷脫；管掛漏失；管線堵；結蠟；出砂；調平衡

一、影響抽油機上下電流不平衡的因素

在抽油機工作時，抽油機載荷的變化的大小直接影響到電動機的電流大小的變化。一口正常生產(chǎn)的抽油機井的載荷的變化的規(guī)律是比較穩(wěn)定的，如果地面設備是完好沒有故障時，在桿、管、泵出現(xiàn)故障、出現(xiàn)泵掛結蠟等問題時，抽油機的載荷就會發(fā)生變化，從而，電動機的電流也就發(fā)生了變化。影響抽油機上下電流不平衡的因素有：抽油桿斷脫、油管掛漏失、深井泵的工作狀況不好、出油管線堵、井筒結蠟、油井出砂、油井間歇出油、數(shù)據(jù)錄取不準確等等。當發(fā)現(xiàn)抽油機不平衡時，要根據(jù)抽油機的產(chǎn)量變化、示功圖、液面、憋壓、上下電流的變化、載荷的變化等所有動態(tài)資料、數(shù)據(jù)綜合分析、診斷，從這些相關聯(lián)的動態(tài)數(shù)據(jù)資料里找出影響抽油機不平衡的問題所在，及時處理抽油機井的故障，盡早恢復油井的正常生產(chǎn)。

二、抽油機上下電流不平衡因素的分析

1.抽油桿斷脫的因素

抽油桿斷脫的現(xiàn)象分析：抽油機在正常生產(chǎn)中的懸點載荷主要是抽油桿的重量和深井泵活塞上部的液柱重量。如果桿斷脫，懸點載荷就只剩下桿的重量了，液柱的重量就基本消失，懸點載荷明顯減少，抽油機上行時電動機所做的功減少，電動機的電流減少。當抽油機下行時由于井筒內負荷只有桿的重量，負荷小，抽油機的曲柄及平衡塊的舉升就需要電動機加大功率，電動機的電流就會上升，抽油桿斷脫的位置離井口越近，電動機電流的變化就會越大。

2.油管漏失和泵漏失的因素

當抽油機井電動機的電流在一段時間內，上下電流都出現(xiàn)不明顯的小幅下降，而且懸點載荷也隨之出現(xiàn)小幅下降，上行電流與正常上行電流相比稍有下降。動液面是逐漸上升的，產(chǎn)液量出現(xiàn)逐步的下降，直到最后井口不出液，示功圖顯示也正常，這種情況應該首先考慮是油管出現(xiàn)了漏失。判斷的方法就是在井口憋壓判斷，如果壓力上升緩慢20-30min也沒有達到要求，而且在停機2-3min內壓力就下降到0.5MPa以下，這種情況首先考慮油管漏失的原因。然后再熱洗井后觀察憋壓和產(chǎn)液量的情況，熱洗井后產(chǎn)液量與熱洗井前相比下降的還大，這就證實了油管掛漏失的原因。

3.深井泵工作狀況不好的因素

當泵漏失的問題出現(xiàn)后，抽油機電動機的電流與漏失前相比變化的不明顯，電流的變化是一個緩慢的變化，甚至變化沒有那么明顯。深井泵漏失故障可以根據(jù)示功圖顯示很容易判斷出是泵漏失。

4.井筒結蠟的因素

井筒內蠟影響對抽油機上下沖程電流影響大，由于井筒內結蠟是一個緩慢的逐漸的過程，所以抽油機電流的變化也是逐步加大的。

5.油井出砂的因素

抽油機井出砂的示功圖顯示鋸齒明顯而且面積變的肥大；取的油樣里有砂，可以很明顯的判斷出油井出砂。井的產(chǎn)液量與泵效、套壓三者都是在不斷的下降。抽油機上行電流隨著上行載荷的增大而增大，嚴重時光桿下行與抽油機不同步有卡頓現(xiàn)象，更嚴重時抽油桿卡住，砂卡。

6.油井間歇出油的因素

在外圍油田有很多抽油井油稠、油層滲透率低，這些油井的產(chǎn)液、產(chǎn)油量小，每天產(chǎn)液量在1-3m3，像這樣的井一般都是間歇出油，在出液時測得的上下沖程電流與不出液時測得的上下沖程電流差別就會很大。間歇出油井在出液時間內的載荷大，在不出液時抽油機的載荷就會減小，這樣造成了電流忽高忽低；在出液時抽油機電流正常，在不出液時抽油機下行電流會增加。

7.出油管線堵的因素

當?shù)孛娉鲇凸芫€堵塞時，抽油機上沖程時因為壓力高的原因，使抽油機上沖程的載荷增加，上沖程的電流增大；當抽油機下行時由于井筒內壓力大，壓力沒有釋放使井筒內回壓增高下行時的載荷減少，下行電流變小。在出油管線堵的因素影響下，造成了抽油機井上下沖程電流失衡。

8.抽油井檢泵前后因素

抽油機井在檢泵作業(yè)前后的電流變化是很大的，作業(yè)前后井的動液面、產(chǎn)液量、泵效、泵徑、載荷、井內結蠟等情況都發(fā)生了變化，這樣井的抽油機上下行程電流變化都會很大，甚至有的抽油機井在作業(yè)后啟機時，由于變化大，抽油機啟動不起來，這是因為抽油機原有的平衡已經(jīng)起不到作用，需要重新調整平衡才能將抽油機啟動起來。這樣的抽油機需要在24小時內再調整一次平衡，等到7-10天左右，井下的動液面、結蠟、載荷等恢復到一種新的平衡狀態(tài)時，需要再重新調整抽油機的平衡。

9.調參前后的因素

抽油機在調參以后，原有的工作制度發(fā)生了變化，抽油機井的參數(shù)也會隨之變化，抽油機上下行程的電流也會隨即發(fā)生變化。抽油機的沖程或沖速發(fā)生變化后，電動機輸出的功率發(fā)生變化，電動機的電流會在上下行程時產(chǎn)生改變，原有的抽油機電流平衡被破壞，尤其是在調大參數(shù)后，電動機的上下行程的電流會隨之增大，需要在調參后必須調整抽油機的電流平衡。

三、做好抽油機調平衡的準備

1.井口出液情況 抽油機在調整平衡時，首先要核對井號、實測核對電流情況，然后要檢查井口出液情況，如果不出液應該核對是否是間歇出液，查看近期的示功圖及液面變化情況，根據(jù)以上情況分析查找出不出液的原因，是否需要檢泵作業(yè)。如果證實是抽油機井不出液，也就無需調整抽油機電流的平衡，在不出液的情況下調整平衡是在做“無用功”，即使調整了，平衡率也調整不到標準要求。

2.采取措施的情況 在抽油機調整平衡時還要核對該井是否采取過洗井、檢泵、堵水、酸化、壓裂等措施，如果采取過這些措施還應該核對采取措施的時間、啟抽的時間。根據(jù)這些動態(tài)資料進行分析后，再根據(jù)實際情況調整抽油機的平衡。

3.利用好電流變化這個動態(tài)數(shù)據(jù)資料查找井下故障 除查看核對近期示功圖、動態(tài)控制圖、查看井口出液情況外，還需要查看泵效的變化情況、查看該抽油機井的電流變化情況，根據(jù)電流變化情況進行分析，是突然發(fā)生了變化還是緩慢的發(fā)生了變化，分析是否斷脫、漏失還是該井需要洗井了，如果是斷脫、漏失等井下故障，無需調整抽油機的平衡，從根本上解決了問題，抽油機平衡失衡的問題也就迎刃而解了。

四、結論

抽油機上下沖程的電流出現(xiàn)不平衡，這只能當成是一個現(xiàn)象，應該透過這個現(xiàn)象去查找本質的原因，從根本上解決問題。首先應根據(jù)示功圖、液面、產(chǎn)液量、含水率、泵效等動態(tài)資料，利用這些動態(tài)資料分析查找出井下工況問題；利用動態(tài)資料查找出井下故障的原因、抽油機上下沖程電流不平衡的根本原因。從根上解決問題，防止平衡調整完，井下故障還存在故障，等井下故障排除完，抽油機的上下電流又出現(xiàn)不平衡的問題，還需要再調整平衡，這樣頻繁的調整平衡一是實際存在的井下問題沒有解決，影響產(chǎn)能；二是費工費力；三是對抽油機的部件總是拆拆卸卸的影響抽油機的使用壽命。