抽油機(jī)井電流分析

【摘要】抽油機(jī)井電流反映抽油機(jī)的運(yùn)行狀況，更反映深井泵的工作狀況及井內(nèi)結(jié)蠟、桿管摩擦、桿管斷脫等變化情況。抽油機(jī)井電流是錄取頻率最高的資料，是錄取方法最簡(jiǎn)單的資料。通過觀察電流的變化可以初步判斷深井泵的工作狀況，判斷井內(nèi)桿管摩擦、桿管斷脫等變化情況，為準(zhǔn)確判斷和采取措施提供參考依據(jù)。

一、抽油機(jī)井電動(dòng)機(jī)電流特點(diǎn)及對(duì)應(yīng)關(guān)系

1、抽油機(jī)平衡概念

抽油機(jī)電流分為上電流和下電流，驢頭上行時(shí)測(cè)得的是上電流，驢頭下行時(shí)測(cè)得的是下電流。

上電流是指驢頭從最低點(diǎn)運(yùn)行到最高點(diǎn)過程中出現(xiàn)的最大電流，下電流是指驢頭從最高點(diǎn)運(yùn)行到最低點(diǎn)過程中出現(xiàn)的最大電流。

準(zhǔn)確的平衡率的概念是：抽油機(jī)上下沖程過程中測(cè)得的兩個(gè)最高電流中小電流與大電流的比值。I小/I大>85%。

現(xiàn)在大多數(shù)人認(rèn)為平衡率是：下沖程最高電流與上沖程最高電流的比值。I下/I上在85%～115%之間，這種概念是不準(zhǔn)確的。例如下電流是85安，上電流是100安，平衡率是85/100=85%，如果下電流是100安，上電流是85安，平衡率是100/85=117.65%，不是115%，I下/I上在85%～115%之間是不準(zhǔn)確的，但是很多書上都這樣寫，技能鑒定評(píng)分表上也是這樣寫，所以也只能承認(rèn)這個(gè)概念。

抽油機(jī)平衡率的高低是由抽油機(jī)平衡重調(diào)節(jié)的，移動(dòng)平衡塊，改變平衡塊重心至減速箱輸出軸的距離就改變了平衡重。

2、抽油機(jī)井電流特點(diǎn)

曲柄旋轉(zhuǎn)一周出現(xiàn)兩次大電流和兩次小電流，把曲柄在最高點(diǎn)位置作為0度，當(dāng)曲柄旋轉(zhuǎn)到70°～90°時(shí)出現(xiàn)電流高峰值，這是上電流，旋轉(zhuǎn)到180°附近時(shí)出現(xiàn)最低電流，旋轉(zhuǎn)到270°附近時(shí)又出現(xiàn)電流高峰值，這是下電流，旋轉(zhuǎn)到360°附近時(shí)出現(xiàn)最低電流。

二、抽油機(jī)井電動(dòng)機(jī)電流變化因素分析（單一因素變化分析）

1、平衡重因素

平衡重是影響抽油機(jī)平衡的主要因素，調(diào)整平衡重的方法是移動(dòng)平衡塊的位置，改變平衡塊至曲柄輸出軸之間的距離，改變平衡效果。抽油機(jī)在正常生產(chǎn)的情況下平衡率應(yīng)該在85%以上，如果達(dá)不到85%，就應(yīng)該移動(dòng)平衡塊來改變平衡效果。

2、洗井因素

抽油機(jī)井正常生產(chǎn)時(shí)井內(nèi)液面在某一個(gè)深度相對(duì)穩(wěn)定，抽油機(jī)的平衡率一般在85%以上，平衡率合格的抽油機(jī)有3種情況，一是上電流大下電流小，平衡塊輕。二是上電流與下電流相等。三是上電流小下電流大，平衡塊重。

抽油機(jī)井在洗井以前深井泵舉升的高度是液面的深度，洗井時(shí)液面上升到井口，洗井的效果是結(jié)在油管上的蠟被融化，摩擦阻力減少。洗井結(jié)束后液面逐漸下降，直至恢復(fù)到洗井前深度，液面下降有一個(gè)過程，需要較長(zhǎng)的時(shí)間（正常井24小時(shí)以內(nèi)），在液面下降的過程中，抽油機(jī)井電動(dòng)機(jī)的電流隨著液面下降在逐漸變化。洗井后在液面下降的過程中測(cè)量的電流與洗井前測(cè)量的電流沒有可比性，只有在液面恢復(fù)到洗井前的深度時(shí)（一般應(yīng)在24小時(shí)以內(nèi)）測(cè)量的電流才能與洗井前測(cè)量的電流對(duì)比，分析洗井效果。

根據(jù)抽油機(jī)井負(fù)荷分析：洗井后液面恢復(fù)到洗井前位置時(shí)上電流與下電流都有所下降，說明洗井前井內(nèi)結(jié)蠟比較嚴(yán)重，洗井效果好。

3、桿管斷脫因素

抽油泵的活塞與抽油桿相連接，抽油泵的泵筒與油管相連接，活塞與泵筒配合工作。無論抽油桿斷還是油管斷，抽油泵都不能工作，P液的數(shù)值就為零。如果油管斷脫，P液的數(shù)值為零，P桿的數(shù)值不變。如果抽油桿斷脫，P液的數(shù)值也為零，P桿的數(shù)值根據(jù)斷脫的位置不同而不同。

如果油管斷脫，油管與泵筒落入井底，抽油桿仍然帶動(dòng)活塞上下運(yùn)動(dòng)，由于活塞沒有與泵筒配合工作，所以光桿負(fù)荷只有抽油桿在液體中的重量即 P桿，沒有活塞以上相當(dāng)于活塞截面積的液體重量即 P液。正常工作的抽油機(jī)驢頭上行時(shí)光桿負(fù)荷是P桿+P液，抽油機(jī)的平衡重 G=p桿+P液/2。由于油管斷脫，P液的數(shù)值為零，平衡重大于P桿的重量，驢頭上行時(shí)平衡塊帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成了發(fā)電機(jī)，發(fā)電電流比正常工作時(shí)的電流要低一些。抽油機(jī)驢頭下行時(shí)電流不變。

抽油桿斷脫根據(jù)斷脫的位置不同電流變化有所不同。如果是脫接器斷脫或在活塞附近斷脫，P液為零，P桿基本不變，抽油機(jī)電流變化與油管斷基本相同。如果斷脫位置不在活塞附近，斷脫位置越往上，P桿就越輕，光桿負(fù)荷與平衡重的差距就越大，電流變化就越大。如果抽油桿斷脫位置距離活塞較近，P液為零，P桿減輕較少，光桿負(fù)荷也減輕較少，平衡重與光桿負(fù)荷的差比抽油桿在活塞處斷略大，上沖程電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成發(fā)電機(jī)，下沖程電流略有增加。如果抽油桿斷脫位置距離活塞較遠(yuǎn)，P液為零，P桿減輕較多，光桿負(fù)荷也減輕較多，平衡重與光桿負(fù)荷的差比抽油桿在活塞處斷大很多，上沖程電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化成發(fā)電機(jī)，發(fā)電電流很高，下沖程電動(dòng)機(jī)負(fù)荷很大，電流增加很多。

根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析；油管斷脫，驢頭上行時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成了發(fā)電機(jī)，發(fā)電電流比正常工作時(shí)的電流要低一些。抽油機(jī)驢頭下行時(shí)電流不變。抽油桿斷脫，斷桿位置越往上接近井口，上沖程時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)電電流越大，下沖程時(shí)電流增加越多。

4、結(jié)蠟變化因素

當(dāng)結(jié)在油管上的蠟與結(jié)在抽油桿上的蠟在抽油桿上下運(yùn)動(dòng)中發(fā)生摩擦?xí)r，光桿原有的負(fù)荷就會(huì)改變。由于摩擦力與光桿的運(yùn)動(dòng)方向相反，上沖程時(shí)光桿負(fù)荷會(huì)增加，下沖程時(shí)光桿負(fù)荷會(huì)減少。抽油機(jī)原有的工作狀態(tài)也會(huì)改變，上沖程時(shí)由于光桿負(fù)荷增加，平衡重沒有改變，光桿負(fù)荷與平衡重的差值會(huì)增加，電流也會(huì)增加。下沖程時(shí)光桿負(fù)荷減少，平衡重沒有改變，光桿負(fù)荷與平衡重的差值反而會(huì)增加，電流也會(huì)增加。

根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析：桿管結(jié)蠟，上下電流都增加，結(jié)蠟越嚴(yán)重，電流增加越多。

5、油管漏失因素

管接箍絲扣不密封漏失、油管掛不密封漏失、油管與抽油桿接箍磨擦造成油管損壞漏失等都稱為油管漏失。油管漏失會(huì)使油管內(nèi)的液體從漏失點(diǎn)流到套管內(nèi)，使油井的產(chǎn)液量減少，套管內(nèi)的液面升高。

由于油管漏失，油套環(huán)空內(nèi)的液面上升，抽油機(jī)井舉升高度降低，電流發(fā)生變化。上沖程時(shí)光桿負(fù)荷減少，電流會(huì)下降，下沖程時(shí)抽油桿重量沒有改變，電流沒有也不會(huì)改變。

根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析：油管漏失，上電流下降，下電流不變。

6、泵漏失因素變化

泵筒與活塞之間漏失量過大、固定凡爾密封不嚴(yán)、游動(dòng)凡爾密封不嚴(yán)等都是泵漏失，三種不同的漏失因素對(duì)電流有不同的影響。

泵筒與活塞之間漏失量過大，抽油機(jī)上沖程時(shí)一部分液體從泵同與活塞的間隙漏回泵筒，P液數(shù)值變小，光桿負(fù)荷達(dá)不到最大值， 光桿負(fù)荷與平衡重的差值變小，上沖程時(shí)電流下降。下沖程時(shí)固定凡爾關(guān)閉，深井泵工作正常，下沖程時(shí)電流不變。

游動(dòng)凡爾漏失量過大，抽油機(jī)上沖程時(shí)一部分液體從游動(dòng)凡爾漏回泵筒，P液數(shù)值變小，光桿負(fù)荷達(dá)不到最大值， 光桿負(fù)荷與平衡重的差值變小，上沖程時(shí)電流下降。下沖程時(shí)固定凡爾關(guān)閉，深井泵工作正常，下沖程時(shí)電流不變。

固定凡爾漏失量過大，抽油機(jī)上沖程時(shí)游動(dòng)凡爾關(guān)閉，P液數(shù)值正常，光桿負(fù)荷不變上沖程電流不變。下沖程時(shí)固定凡爾漏失，泵筒內(nèi)的一部分液體漏回到井里，光桿負(fù)荷中的P液數(shù)值不能完全轉(zhuǎn)移給油管，光桿負(fù)荷達(dá)不到最小值，光桿與平衡重的差值變小，下沖程時(shí)電流變小。

根據(jù)抽油機(jī)負(fù)荷分析：游動(dòng)凡爾和泵筒間隙漏失量過大，上沖程電流變小，固定凡爾漏失，下沖程電流變小。