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1、油水井常见故障诊断与分析 目的和意义 略 工作中 经常碰到油水井动态发生异常变化 如果对其变化原因分析不清 往往会对生产带来较大的被动 因此对油水井动态变化进行诊断与分析 对于保持平稳生产 油田合理开发 下步对策等多方面工作提供了有力的实际依据 思路和方法 油井产液量变化 注水压力 水量变化 地层 注水效果 地层供液 地面 计量误差 流程 管线 分离器 流量计 等 井筒 泵况差 管柱问题 套管问题 出砂 结蜡等 可能存在原因 油井含水变化 可能存在原因 地层 可能套损 边低水 注入水突进 作业质量不合格等 化验 技术规程执行不严等 取样 取样不标准 未在规定地点取样 可能存在原因 计量 压力表
2、 水表问题 计量不及时 未计量 井筒 套管坏 水嘴漏 分注失效 闸门 流程等原因 地层 单层突进 储层改造后形成窜流等原因 一 油井诊断与分析 1 油井产液量增加 可能计量问题 重新计量 工作制度改变 套管问题 水分析 作业时卡层失效 高出液层参加生产等 落实后找出原因采取相应措施 2 油井产液量下降 首先落实地面流程 计量等方面是否存在问题 然后对井筒 泵况进行分析与诊断 最后从地层方面分析 找出原因 在原因落实后提出相应的措施建议 下面主要通过电流对比法 憋压方法 示功图对油井进行诊断与分析 电流对比法 由电动机供给动力 经减速箱装置及四连杆机构 将高速旋转运动变为抽油机驴头低速往复运动
3、驴头带动抽油杆使活塞在衬套内做往复运动 游梁式抽油的动力装置大多采用三相感应鼠笼异步电动机作为动力设备 异步电机在不同转差率范围内 异步电机处于不同工作状态 主要包括电动机 发电机和电磁制动 对于游梁式抽油的异步电机而言 由于平衡作用 异步电机大部分时间处于电动机运行状态 只是在上下冲程的末尾 当减速器输出轴为负值时 电机才可能处于发电机状态 整个过程无制动状态出现 1 异步电机作为电动机的运行状态转子转速在0 n n0范围内 转差率在0 s 1范围内时 异步电机运行于电动状态 此时 异步电机的电磁力矩将克服负载的制动力矩 并把从电网中吸取的电功率转化为轴上的机械功率向负载输出 2 异步电机作
4、为发电机的运行状态外部动将异步电机的转子转速拖到高于同步转速n0 且转子转向与定子旋转磁场的转向一致时 异步电机的电磁力矩将改变方向并成为负值 电机轴功率在电磁感应作用下化为电功率向电网输出 这时异步电机处于发电机状态 n0 n 范围内 转差率可在 s 0 P杆 P液 P阻 平衡块 几种常见故障的电流的主要变化 抽油杆断脱 上部断脱 中下部断脱 上 下行电流增大 上行减小 下行电流不变或增大 此时电动机作为发电机 油管漏或泵漏失 上行不变或减小 下行电流不变 P杆 P液减小 P液减小 结蜡或出砂 P阻增加 上 下行电流增大 憋压法 1 了解本井基本情况 如产液量 示功图诊断情况 供液情况 出砂
5、 结蜡等情况 2 选取合适量程的压力表 2 5 4MPa 3 高液量井憋压时 防止垫子刺漏 4 我厂油井采油树一般耐压40MPa以上 故憋压时压力不要太低 一般要求憋到2MPa以上 5 憋压前要检查井口采油树 闸门 不得有漏失现象 部位油井装有防盗丝堵等单流阀 应卸掉后再憋压 注意 1 固定凡尔漏2 游动凡尔漏3 油管漏4 供液不足井憋压5 漏失严重井憋压6 高液量井憋压 分析 实际上 油井产液量下降是多方面原因引起的 并不是单一的油管 凡尔漏失 可能是多种原因的综合 应通过多种方法综合分析 抓住主要因素 1 泵漏 先碰泵 再洗井 最后作业2 油管漏 检泵3 气体影响 控制套管气4 结蜡 加药
6、 热洗 加药量 洗井压力 5 出砂 控制生产压差 生产平稳6 供液不足 小泵深抽 长冲程 慢冲次 1 要清楚油井正常产液量2 及时了解油井产液量变化情况 确定变化是否合理3 对液量变化油井进行诊断与分析4 对检泵周期长 低泵效井 结合示功图 动液面资料 进行泵效对比 提出增产建议 工作中 常用的处理方法 深井泵工作原理 高压区 低压区 油套环空 高压区 低压区 油套环空 下行 排液过程 上行 吸入过程 示功图分析 典型示功图 A 下死点 AB 加载线 B 吸入点BB1 油管和油杆弹性形变 冲程损失 C 上死点 CD 卸载线D 排出点P 油杆在液中的重量P1 活塞上液柱重量 相关计算 光杆行程
7、BB1 BC 减程比 活塞冲程 BC 减程比 活塞有效冲程 AD 减程比 冲程损失 BB1 BB1 BC 100 充满系数 AD BC 100 泵效 AD BB1 BC 100 高压区 低压区 油套环空 上行 下行 游动凡尔漏失 固定凡尔漏失 液供不足 气体影响 断脱 L h c g 杆L 断点位置C 力比 KN mm g 杆 每米抽油杆在液体中的重量 KN m 连抽带喷 游动凡尔失灵 固定凡尔失灵 活塞在泵筒中被卡 活塞脱出工作筒 稠油 s KN A D C B 实测示功图分析 s KN s KN 供液不足 结蜡 含水异常 1 含水上升是否符合含水上升规律 2 是否注水见效 注入水突进 加强
8、分注 控制注水 3 是否生产压差过大 边低水突进 控制生产压差4 是否套管漏 水全分析 产液量变化5 是否作业质量不合格 或主出水层未卡住 重新卡封 二 注水井诊断与分析 注水井常见故障大部份是井下工具 如封隔器失效 配水器故障 油管刺漏及地面仪表故障等 1 封隔器失效 封隔器胶皮筒变形或破裂使封器无法密封 配水器弹簧失灵 管柱未端球与球座不密封或阀上钢球未关严等 1 1 第一级封隔器密封性判断 正注时发现套压上升 严重时找开套压阀放溢流 如发现溢流量随注入量的变化而变化 说明第一级分离器不密封 1 2 多级封隔器密封性判断 第一级以下各级封隔器若有一级不密封 则油压下降 套压不变 油管注入量
9、上升 如封隔器失效 则封隔器以上层段吸水指数偏大 下部层段吸水指数偏小 注水量下降 2 配水故障 2 2 水嘴刺大 在指示曲线上可以看到吸水指数逐步变大 指示曲线逐步向注水量轴偏移 更换水嘴 2 1 配水器水嘴堵塞 全井注不进水或注水量下降 吸水指数下降 指示曲线向压力轴偏移 通过反洗井措施解除 2 3 水嘴掉 配水器水嘴掉后 注水量突然上升 层段指示曲线向注水量轴偏移 2 4 配水器滤网堵 全井及该层段注水量下降 与水嘴堵不同的是 滤网堵时注水量逐渐递减 指示曲线向压力轴偏移 2 5 球与球座不密封 球与球座不密封 使注入水从油管未端进入油套环空 造成封隔器不密封 水量上升 油压下降 指示曲线向水量轴偏移 3 管外水泥窜槽 套管外若出现水泥窜槽 全井注水量会逐步上升 指示曲线与封隔器失效相似 层段指示曲线集中地平等排列 而相邻层段指示曲线重合 4 管柱脱节或刺漏 全井注水量明显大增 层段注水量等于全井注水量 注水压力 注水量
