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[摘 要]近几年来,螺杆泵采油及配套技术发展很快,但在泵况诊断方面,无论是在理论还是实践方面,还不十分成熟。扭矩作为螺杆泵井的一个重要参数,在螺杆泵井工况井诊断方面有着重要的作用。本文就现场录取的大量的扭矩数据进行了系统的分析,形成了一定的认识,得出了一般性的结论,对螺杆泵井的日常管理,尤其是异常井的诊断有一定的指导意义。
[关键词]螺杆泵 扭矩 分析 运用
中图分类号:TE933.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)07-0351-01
前言
2013年某油矿共有螺杆泵井35口,应用规模呈逐年上升趋势。与其它举升工艺相比,螺杆泵井有投资少、占地小、噪音低、节约能耗、易于管理维护、有利于美化矿区环境等优点。
1.螺杆泵工作扭矩的影响因素
螺杆泵的工作扭矩是指作用在光杆上总的扭矩,它一方面用来举升井下液体,另一方面用于克服定子与转子、抽油杆与井液、扶正器与油管的摩擦,同时,抽油杆转速变化时,还产生瞬间的惯性扭矩,扭矩的大小与举升高度、原油的物性、管柱结构、抽油杆的转速以及螺杆泵的机械性能和物理参数等因数有关。
1.1 扭矩的计算公式
1.2 计算实例
2.扭矩现场测试
分别使用ST-30和JN338型扭矩测试仪对全矿螺杆泵井的扭矩进行了测试。
2.1 扭矩测试曲线数据
2.2 各种泵型扭矩对比
对全矿35口螺杆泵井扭矩进行了测试,对12种泵型的扭矩进行了对比。选取的不同泵型的井动液面在200~500m(沉没度在350~650m)范围内,符合第一采油矿螺杆泵井地下实际情况,选井比较合理,具有一定的普遍性。可以看出,随着泵径增大,转子的偏心距、横截面积、定子导程相应变大,螺杆泵的扭矩逐渐升高,举升液体的能力逐渐增强,可以更为直观的看出不同泵型扭矩的变化情况。
3.运用扭矩法诊断泵况
扭矩法是通过测试光杆扭矩即螺杆泵工作扭矩来诊断泵况,扭矩法是螺杆泵井故障诊断的一种常用方法,与电流法、憋压法相比,扭矩法科学性,定量性、可操作性更强。
3.1 螺杆泵异常井测试诊断
对螺杆泵扭矩进行动态监测,可以及时发现泵况的变化,分析原因,采取措施。2012年3月2日对杏B井进行测试,平均扭矩为1037.3N. m;2012年3月26日再次对该井进行测试时,平均扭矩为123.4N. m,降低了88.1%,接近空载扭矩。由于油套不连通,因此判断该井出现杆断脱。该井于2013年4月6日作业检泵,起出杆管后发现第38根杆磨断,与判断完全一致。两次测试曲线对比。
3.2 作业井的扭矩对比
一年来,共对10口作业井进行了跟踪,其中10口断脱井,10 口漏失井,对这些井的扭矩进行了对比分析
从现场分析可以看出,断脱井扭矩平均下降了70.3%,下降幅度较大;扭矩的变化大小与管柱的断脱位置无明显关系;漏失井扭矩平均下降了54.47%,下降幅度较小,并且随着漏失深度的增加扭矩的下降有增大的趋势。从大量的实践可以得出,扭矩下降54%可以判断螺杆泵井漏失,扭矩下降77%可以判断螺杆泵井断脱。
4.几点认识
(1)扭矩是螺杆泵举升液体的直接动力,是螺杆泵井生产管理中的一个重要参数.它可以直接反映出螺杆泵井的工作状况。
(2)工作扭矩与管柱结构、地质条件、原油物性及泵的机械性能多种因素有关。
(3)螺杆泵井的生产异常变化直接导致扭矩的异常变化,反之,根据扭矩的异常变化可以及时发现异常井,及时采取措施。
参考文献
[1] 韩廷修等.《螺杆泵采油原理及应用》.1998年2月出版.
[2] 李杰训等.《聚合物驱油原理》.1994年6月出版.
作者简介
韩冬艳(1975.1.24―― ),女,籍贯黑龙江省五常市,1995年毕业采油五厂技校,现从事集输工作。