董明洋宋增彬劉茗茗

（1.大慶油田勘探開發(fā)研究院；2.大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠；3.大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司）

油田生產(chǎn)過程中，油井泵況管理工作是采油隊(duì)日常工作的重中之重，是完成全年原油生產(chǎn)任務(wù)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益提升的根本保障[1]。加強(qiáng)潛在泵況井管理，及時(shí)準(zhǔn)確地分析和診斷，為合理調(diào)整工作制度及其他措施的實(shí)施提供依據(jù)，因此，需要通過技術(shù)手段診斷抽油機(jī)井的井下故障，主要方法有示功圖法、憋泵法、電流法、動(dòng)液面法等[2-3]。但在實(shí)際泵況診斷過程中，往往出現(xiàn)診斷結(jié)果模糊，不能準(zhǔn)確診斷抽油機(jī)出現(xiàn)何種泵況，主要有以下四種情況。

1）桿斷脫與閥罩?jǐn)嗍竟D均顯示窄條狀，憋泵均不起壓[4]。桿斷脫井處理方法為：打撈掉落井筒內(nèi)的桿柱，更換有磨損痕跡的抽油桿；閥罩?jǐn)嗵幚矸椒椋河捎跀嗔训拈y罩在泵筒中往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)筒壁不斷刮磨，產(chǎn)生磨損，需要到工具車間進(jìn)行檢泵或者更換新泵。

2）油管漏與連抽帶噴的示功圖圖形變窄[5]。油管漏井處理方法為：起出桿管泵，更換有問題的油管；連抽帶噴井處理方法為調(diào)大參、換大泵、調(diào)節(jié)周圍注水量。

3）篩管堵與供液不足示功圖均顯示為刀把狀，憋泵油壓起伏大。篩管堵一般情況為蠟堵和砂堵，可采用高壓熱洗車進(jìn)行沖洗[6-7]；供液不足井處理方法為調(diào)小參、換小泵、周圍水井增注。

4）游動(dòng)閥漏失與固定閥漏失憋泵起壓小，停機(jī)壓力穩(wěn)不住，示功圖偏圓滑。游動(dòng)閥漏失和固定閥漏失都需要檢泵處理。

由于不同泵況的處理方式各不相同，一旦作業(yè)前診斷有誤，造成油田大量的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。通過對(duì)常見抽油機(jī)井泵況的分析，從原理出發(fā)，分析泵況與示功圖、憋泵及其他診斷方法的內(nèi)在聯(lián)系，把握易混淆泵況的特征點(diǎn)和不同點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上才可以正確地診斷抽油機(jī)井的泵況。

1 易混淆泵況的區(qū)分

1.1 桿斷脫與閥罩?jǐn)啾容^判別

油井示功圖代表了在一個(gè)沖程內(nèi)懸點(diǎn)載荷的變化情況，通常在實(shí)測(cè)示功圖中加入理論最大載荷線和理論最小載荷線，其中理論最小載荷線表示的是泵不舉升液體時(shí)全部抽油桿的質(zhì)量。抽油桿斷脫后無法舉升液體，懸點(diǎn)載荷為斷點(diǎn)以上抽油桿的質(zhì)量，因此示功圖平均載荷在理論最小載荷線以下，如圖1所示；閥罩?jǐn)嗪蟮妮d荷為全部抽油桿的質(zhì)量，因此平均載荷在最小載荷線上，如圖2所示。

1.2 連抽帶噴與油管漏比較判別

在抽油泵抽吸過程中，由于部分開采地層具有較高的能量，導(dǎo)致液體不是被機(jī)械舉升到井口而是靠自身能量舉升的，這種現(xiàn)象叫做連抽帶噴。無論是上沖程還是下沖程，柱塞都由于下部液體能量較大而關(guān)不嚴(yán)，舉升液體的質(zhì)量并不完全作用于桿柱之上，造成油井示功圖變窄。當(dāng)油管漏時(shí)，泵舉升的液體回流到油套空間中，載荷降低，示功圖比正常的平行四邊形要窄。

圖1 桿斷脫示功圖

圖2 閥罩?jǐn)嗍竟D

示功圖方面區(qū)分：連抽帶噴井由于噴勢(shì)在一個(gè)沖程內(nèi)是幾乎不變的，因此當(dāng)增載后上沖程階段懸點(diǎn)載荷趨于水平，如圖3所示；而油管漏井在上沖程中由于舉升的液體不斷地從漏點(diǎn)回流到油套空間中，懸點(diǎn)載荷呈下降的趨勢(shì)，如圖4所示。

圖3 連抽帶噴示功圖

圖4 管漏失示功圖

憋泵方面區(qū)分：當(dāng)油井油管漏時(shí)，抽憋不起壓或壓力上升較小，由于停機(jī)后處于油管中的液體會(huì)從漏點(diǎn)流回到油套空間中，因此停機(jī)后油壓不穩(wěn)壓；向油管中灌摻水憋泵，由于油管漏點(diǎn)的存在，油管和套管組成連通器結(jié)構(gòu)，油套套壓穩(wěn)在相同或相近的壓力；停憋不起壓。當(dāng)油井連抽帶噴時(shí)，抽憋過程中由于地層本身壓力較高，有一定的噴勢(shì)，再加上抽油泵有一定的抽吸能力，油壓上升很快，停機(jī)可以穩(wěn)壓；在停憋過程中，油壓會(huì)升高到1 MPa以上。

1.3 篩管堵與供液不足比較判別

抽油機(jī)井篩管堵和供液不足時(shí)，示功圖均變?yōu)榈栋褷睢：Y管堵示功圖變化原因?yàn)椋河捎谏?、死油、蠟等因素的影響，篩管孔洞被堵塞，泵筒不進(jìn)液或者進(jìn)液較少，不能充滿泵筒，抽油桿柱延時(shí)卸載，在示功圖下沖程卸載線上顯示為初始不卸載，柱塞達(dá)到泵筒中下部分時(shí)快速卸載，示功圖右下角缺失，顯示為刀把狀。地層供液不足是由于注采關(guān)系不平衡或者抽吸參數(shù)過小等原因，油套空間中液面過低，低于或近于篩管入液口，泵筒進(jìn)液量較少，示功圖同樣顯示為刀把狀。

示功圖方面區(qū)分：篩管堵通常為異物堵塞篩管所導(dǎo)致。當(dāng)堵塞物為蠟和死油時(shí)，示功圖出現(xiàn)阻尼線；當(dāng)砂礫堵塞篩管時(shí)，由于砂礫的運(yùn)動(dòng)和砂體表面的不規(guī)則性，使得抽吸過程中進(jìn)入泵筒的液體是不均勻的，示功圖出現(xiàn)鋸齒，如圖5所示。供液不足時(shí)示功圖相對(duì)光滑，如圖6所示。

圖5 篩管堵示功圖

動(dòng)液面方面區(qū)分：篩管堵與供液不足在動(dòng)液面上有很明顯的區(qū)別，供液不足表明井筒周圍流體不足，動(dòng)液面在200 m以下，不夠供應(yīng)正常的生產(chǎn)。篩管堵的動(dòng)液面一般較高，由于抽油機(jī)抽吸不上液體，而周圍水井的供給不變，因此液面被憋高。

產(chǎn)量方面區(qū)分：篩管堵時(shí)油井產(chǎn)液量降低明顯，而供液不足時(shí)產(chǎn)量變化不大，因此需要多種方法綜合分析，以減少作業(yè)井的誤檢，降低檢泵率。

圖6 供液不足示功圖

1.4 游動(dòng)閥漏失與固定閥漏失比較判別

由于結(jié)蠟、磨損等原因，抽油泵發(fā)生漏失現(xiàn)象，其中由于游動(dòng)閥原因和固定閥原因發(fā)生的漏失示功圖相近，均較正常示功圖圓滑。其區(qū)別在于：當(dāng)游動(dòng)閥漏失時(shí)，抽油桿加載減緩，示功圖左上角變圓；當(dāng)固定閥漏失時(shí)，卸載延緩，示功圖右下角變圓，如圖7所示。雙閥漏失，示功圖整體變圓，如圖8所示。油井結(jié)蠟嚴(yán)重時(shí)，抽油桿及柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)受到一定阻力和產(chǎn)生一定的伸縮，閥與閥罩之間由于結(jié)蠟變得有縫隙，液體從縫隙中漏失；由于結(jié)蠟導(dǎo)致的閥漏失通常表現(xiàn)為雙閥同時(shí)漏失，因此，特別是在雙閥漏失檢泵前應(yīng)先進(jìn)行高壓熱洗車熱洗，排除結(jié)蠟對(duì)抽油泵的影響。

圖7 固定閥漏失示功圖

圖8 雙閥漏失示功圖

憋泵方面區(qū)分：可以利用雙憋法區(qū)分游動(dòng)閥漏失與固定閥漏失，即上死點(diǎn)和下死點(diǎn)各停憋一次。柱塞停憋在上死點(diǎn)時(shí)，游動(dòng)閥關(guān)閉，固定閥打開，如果壓力穩(wěn)不住，則游動(dòng)閥漏失。柱塞停憋在下死點(diǎn)時(shí)，游動(dòng)閥打開，固定閥關(guān)閉，如果壓力穩(wěn)不住，則固定閥漏失。

2 應(yīng)用效果

應(yīng)用易混淆泵況井診斷方法進(jìn)行判斷，可以有效區(qū)分易混淆井，較少誤檢損失。2017年應(yīng)用后，減少診斷失誤15井次，減少躺井天數(shù)32天，減少罐車熱洗4井次，較少躺井損失油量45 t，累計(jì)節(jié)省資金約51.2萬元。

3 結(jié)論

1）桿斷脫與閥罩?jǐn)嗟膮^(qū)別在于桿斷脫示功圖在最小理論載荷線以下，閥罩?jǐn)嘣谧钚±碚撦d荷線上。

2）油管漏與連抽帶噴區(qū)別在于油管漏示功圖順時(shí)針傾斜，憋泵油套同時(shí)起壓，連噴帶抽停憋起壓。

3）篩管堵與供液不足區(qū)別在于篩管堵沉沒度高，供液不足沉沒度低。

4）游動(dòng)閥漏失與固定閥漏失區(qū)別在于游動(dòng)閥漏失示功圖左上角變圓，柱塞在上死點(diǎn)不穩(wěn)壓，而固定閥漏失示功圖右下角變圓，柱塞下死點(diǎn)不穩(wěn)壓。

5）診斷油井泵況，應(yīng)根據(jù)作用機(jī)理，結(jié)合示功圖、液面、憋泵等多種方法進(jìn)行綜合判斷。