現(xiàn)場井下診斷

抽油井井下作業(yè)跟蹤及故障診斷講解人：高殿福編輯ppt前言目前，大局部油井采用有桿泵采油，每年因各類故障檢泵井井?dāng)?shù)占一定比例。這樣不僅影響原油生產(chǎn)任務(wù)的完成，在一定程度上影響經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)給工人在油井面貌恢復(fù)上增加了很多的工作量。準(zhǔn)確對深井泵故障判斷，制定切實(shí)可行的措施，來降低油井的檢泵率。對于深井泵發(fā)生的幾種常見故障，從圖形來看差異很小，理論的原因也比較接近，因而給現(xiàn)場判斷造成一定的困難。那么，如何準(zhǔn)確地判斷本文提到的深井泵的幾種常見故障，有待于我們認(rèn)真的研究和摸索，找到其中的規(guī)律。編輯ppt二、深井泵常見故障判斷井泵常見故障主要有桿管斷、脫接器斷、凡爾罩?jǐn)?、漏失、卡泵。針對這些情況，主要從示功圖圖形和最大、最小載荷，再結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，得出一定的規(guī)律，根本上可以準(zhǔn)確地判斷。編輯ppt2.1斷脫判斷機(jī)采井桿柱及管柱都是由絲扣連接而成，在井下受到重力，慣性載荷等各種復(fù)雜的應(yīng)力，總會(huì)有一些井的桿管因承受不了疲勞極限而發(fā)生斷裂?；蛘哂捎谏峡叟ぞ夭粔?，抽汲過程中因管桿顫抖及流體沖擊等作用使管桿脫扣，造成油井的斷脫。2.1.1抽油桿斷脫:編輯ppt〔1〕功圖判斷從理論上講，桿斷脫以后，桿上行時(shí)的載荷只是斷桿與液體之間的摩擦力，桿下行時(shí)載荷只是斷桿在液體中克服與液體之間的摩擦力以后的桿柱自重。所以，上下載荷接近，近乎重合。而示功圖圖形的位置取決于抽油桿斷脫的位置。斷脫的位置越下，圖形越接近最小理論負(fù)荷線，斷脫的位置愈高，圖形越接近基線。圖1-1中1是接近活塞處斷脫的圖形，2是在桿術(shù)上部斷脫時(shí)的圖形。

抽油桿斷脫時(shí)的斷脫部位，可通過對示功圖的計(jì)算大致推算出來〔如圖1-2〕編輯ppt設(shè)：L為最小理論負(fù)荷線距基線的距離〔毫米，按計(jì)算最小負(fù)荷線的方法算出〕；L斷為實(shí)測斷脫圖形上下負(fù)荷線的平均中線距基線的距離〔從圖中量得，毫米〕；h為抽油柱的深度〔米〕；h斷為斷脫處的深度。根據(jù)抽油桿柱在懸繩器處所形成的負(fù)荷和其深度成正比，可得：L/L斷=h/h斷對上式移項(xiàng)整理可得計(jì)算斷脫部位深度的公式：h斷=L斷*h/L編輯ppt例：X10-2-B423井L=18毫米；L斷=8毫米；h=888.97米；應(yīng)用計(jì)算斷脫部位的公式得：h=8*888.97/18=395米該井在2004年7月23日檢泵時(shí)發(fā)現(xiàn)第44根桿拉斷。實(shí)際斷脫位置在374米，與計(jì)算出的值相差21米，〔大約2—3根抽油桿的距離〕，雖說有出入，但根本上是相符的。編輯ppt〔2〕地面判斷地面進(jìn)行憋壓，盡管壓力表指針波動(dòng)非常小，在0.3MPa--1MPa之間波動(dòng)，但還會(huì)明顯表現(xiàn)為上沖程時(shí)應(yīng)降壓，這是因?yàn)楣鈼U帶走了所占油管內(nèi)的體積，而下沖增壓，因?yàn)楣鈼U重新進(jìn)入油管內(nèi)，此時(shí)壓力的波動(dòng)主要由于光桿的沖程體積所作用，當(dāng)壓力增至流壓時(shí)，就不在上升。由此判定抽油桿斷脫。第二種方法在光桿上在打一個(gè)方卡子卸載，用管鉗盤光桿，如果正轉(zhuǎn)多圈后，感到不費(fèi)力，松開管鉗不往反方向彈回，也可以判定為桿斷脫。桿斷脫后上電流減小，下電流增大，越往上部斷下電流越大。編輯ppt〔3〕凡爾罩?jǐn)嗯c桿斷脫區(qū)別X10-2-461井檢泵結(jié)果是上凡爾罩?jǐn)?/p>

編輯pptX10-4-B415井檢泵結(jié)果是第103根桿斷

編輯ppt從圖形比照和載荷比照，二者有以下特點(diǎn)：A、從兩種功圖比照上來看，形狀比較接近。B、從載荷變化比照，凡爾罩?jǐn)嗑畲筝d荷變化相對較小，桿斷脫井最大載荷變化比較大。C、與正常功圖比照，桿斷功圖最小載荷前后變化大；凡爾罩?jǐn)喙D最小載荷前后變化小。D、桿斷以后最大載荷下降，最小載荷下降，有規(guī)律。E、凡爾罩?jǐn)嘁院笞畲筝d荷下降，最小載荷上升，有規(guī)律。F、凡爾罩?jǐn)嘁院笙码娏鞅葪U斷后下電流要小。因此，我們從功圖上判斷與凡爾罩?jǐn)嗟闹饕獏^(qū)別就是通過載荷變化來判斷。如果功圖最小載荷上升，很有可能是凡爾罩?jǐn)?；反之，最小載荷下降可能是桿斷。編輯ppt2.1.2管斷脫〔1〕功圖判斷管斷以后，活塞在套管內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，功圖圖形明顯變窄，但比桿斷脫功圖圖形面積稍大一些，功圖的加載線起點(diǎn)應(yīng)在最小理論載荷線之上，上載荷大于30KN以上可以判斷為管斷脫。編輯ppt例如：X10-4-B40井管斷位置第一根油管絲扣斷

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例如：X10-5-B382井管斷位置第12根油管絲扣斷

編輯ppt〔2〕地面判斷地面判斷最直接的方式就是下入桿柱探固定凡爾，假設(shè)桿柱探不到固定凡爾，就是管斷脫。另一種方法向套管灌水，因?yàn)楣軘嘁院笥吞资沁B通的，灌水以后溫度返回快，就可以判斷出是否管斷。上下電流變化相對較小。編輯ppt2.2漏失的判斷

抽油機(jī)井按漏失部位分主要有井口漏失、管體漏失、泵固定凡爾漏失、游動(dòng)凡爾漏失、活塞間隙漏失五種情況。

2.2.1井口漏失井口漏失主要是油管掛盤根密封不嚴(yán)，需要更換盤根。主要表現(xiàn)在上下沖程都起壓，證明泵無問題，但是穩(wěn)不住，降壓較快，有時(shí)低壓能穩(wěn)住，憋高壓時(shí)井口可聽至刺漏聲，液面在井口時(shí)，套管會(huì)有液體溢出。水泥車反洗壓力很小，摻水反洗時(shí)溫度回流較快，判斷為井口漏失。編輯ppt2.2.2管體漏失管體漏失與井口漏失差不多，只是在降壓速度上根據(jù)漏失深度及漏失面積而決定，常見的管體漏失有刺漏和滲漏，有時(shí)管壁也會(huì)有砂眼或裂口。刺漏、砂眼或裂口降壓較快，一般僅限于一兩根油管，起管時(shí)可根據(jù)存水位置找到漏失部位。編輯ppt(1)功圖判斷由于油管漏失不是深井泵裝置本身所致，所以，示功圖圖形本身不發(fā)生什么變異，和正常出油的示功圖一樣，只是當(dāng)漏失嚴(yán)重，油井不出油時(shí)，示功圖的最大負(fù)荷線可能較最大理論負(fù)荷線為低〔如圖1-3中2〕，所低的這段長度L相當(dāng)于漏失處至井口這段液柱在光桿處所產(chǎn)生的負(fù)荷；編輯ppt假設(shè)漏失處離井口很近，L將趨于零〔如圖1-3中1〕。其中最大載荷下降，最小載荷上升因?yàn)楣苈┦斐傻牟怀鲇停厝怀霈F(xiàn)油井動(dòng)液面升高、泵效降你現(xiàn)象：在疑心油管漏失時(shí)，最好在測示功圖的同時(shí)，測動(dòng)液面和計(jì)算泵效，比照用實(shí)測功圖所算出的泵效〔即實(shí)測示功圖面積和理論示功圖面積之比〕和按理論排量、實(shí)際排量算出的泵效差異。編輯ppt

設(shè)：η為理論示功圖的泵效，η測為實(shí)測功圖的泵效，SABCD為理論示功圖的面積；SA1B1C1D1為實(shí)測示功圖的面積。根據(jù)成正比關(guān)系可得：η測/η=SA1B1C1D1/SABCD對上式移項(xiàng)整理可得計(jì)算出實(shí)測功圖的泵效：η測=SA1B1C1D1*η/SABCD編輯ppt(2)地面判斷地面憋泵時(shí)，能憋起壓力，但穩(wěn)壓時(shí)壓力下降較快，一般在30秒至60秒內(nèi)下降到原值。在漏失量小于泵的排量時(shí)，現(xiàn)場有時(shí)用所謂“圖形〞重疊法來判斷漏失。該法的實(shí)質(zhì)是，油管中油柱愈來愈高時(shí)，其示功圖中上負(fù)荷線亦將相應(yīng)地增高。將井停一短暫時(shí)間，待漏失以上部位油漏失后，然后開井，并間隔相等時(shí)間測示功圖〔一般5—15分鐘〕，待井口見油，停止測圖。然后將示功圖重疊比照，如為漏失，那么所測示功圖上負(fù)荷線越來越高，最后可到達(dá)最大理論負(fù)荷線高度?！踩鐖D1—4〕編輯ppt例如：X10-4-B472井連續(xù)4個(gè)月功圖變化情況

該井為典形管漏失井，漏失的圖形和正常3月份示功圖圖形相近，最大載荷逐月下降，最小載荷上升。憋壓時(shí)4分鐘壓力由0.4MPa上升至3.6MPa，停機(jī)上死點(diǎn)，45秒壓力下降至0.4MPa。編輯ppt2.2.3固定凡爾漏失由于固定凡爾與凡爾座配合不嚴(yán)，凡爾座錐體裝配不緊，凡爾罩內(nèi)落入臟物或結(jié)蠟而卡住凡爾球座等原因，都會(huì)造成深井泵的吸局部漏失。(1)功圖判斷：固定凡爾漏失可以和理論示功圖相比較，可以看出二者的區(qū)別。〔如固定凡爾漏失示功圖〕一是，理論卸載線為一直線段，而吸入局部漏失的卸載線為一向上的凹的曲線，其傾角〔∠CD`D〕比理論卸載線的傾角要小，且漏失愈大、傾角越比理論卸載線傾角小。二是，由于吸入局部漏失、使卸載時(shí)間延長，延長的時(shí)間相當(dāng)于活塞走完DD`這段直線所需的時(shí)間。卸載時(shí)間延遲的結(jié)果使得圖形右上角變尖、右下角變圓。而且漏失越嚴(yán)重，右上角變得越尖，右下角變得越圓。這樣示功圖最大載荷和最小載荷與正常時(shí)相比都應(yīng)減小。編輯ppt2〕地面判斷地面憋壓時(shí)，上沖程時(shí)能起壓，但隨下沖程時(shí)壓力下降，符合泵的工作原理，上沖程時(shí)，游動(dòng)凡爾關(guān)閉，固定凡爾翻開；下沖程時(shí)，游動(dòng)凡爾翻開，固定凡爾關(guān)閉。下沖程時(shí)壓力值下降越大，說明漏失量越嚴(yán)重。通常漏失量的多少，用漏失程度來衡量。漏失程度是一個(gè)比值或百分?jǐn)?shù)，它是示功圖中漏失面積和理論示功圖面積的比值。如有N來表示漏失程度，S表示示功圖的面積，〔如圖固定凡爾漏失示功圖〕那么：N=〔SABCD-SA’’A’B’CD’〕/SABCD式中SABCD---理論示功圖的面積，公斤-毫米SA’’A’B’CD’---固定凡爾漏失時(shí)的示功圖面積，公斤-毫米例如：X10-1-B483井為典型固定凡爾漏失，憋壓時(shí)上沖程能起壓，但下沖降壓，實(shí)測示功圖最大最小載荷減小。編輯ppt2.2.4游動(dòng)凡爾漏失游動(dòng)凡爾漏失不外乎兩種原因造成；一是游動(dòng)凡爾裝配不嚴(yán)、磨損引起的漏失；二是蠟造成游動(dòng)凡爾密封不嚴(yán)。(1)功圖判斷游動(dòng)凡爾漏失時(shí)，示功圖的特點(diǎn)是：一是增載線的傾角比泵工作正常時(shí)小，即∠DAB`小于∠DAB，漏失量越大，角度越小。二是左上角和右上角圓滑，漏失量愈大，其圓滑程度厲害。三是增載線成為一圓弧線，其曲率中心位于示功圖的右下方。四是卸載線比增載線陡。編輯ppt〔2〕地面判斷憋壓時(shí)，上沖程起壓慢，下沖程起壓相對較快，上沖程起到一定壓力后就不在上升，因?yàn)橛凸軆?nèi)壓力頂住了固定凡爾，使液體不在進(jìn)入泵筒。例如：X10-4-B471為典型的游動(dòng)凡爾漏失井，該井憋壓時(shí)上沖程起壓慢，下沖程起壓快，但壓到達(dá)3MPa時(shí)就不在上升。功圖最大載荷下降，最小載荷上升，綜合分析游動(dòng)凡爾漏失。疑心是蠟造成游動(dòng)凡爾密封不嚴(yán)，但水泥車洗井沒有效果。最后判斷為是游動(dòng)凡爾裝配不嚴(yán)、磨損引起的漏失。編輯ppt

編輯ppt例如：X10-4-463井典型活塞間隙漏失，憋壓時(shí)壓力波動(dòng)大，桿柱上行過程中突然降壓，而下沖程是始終增壓的，漏失程度逐月加大。

編輯ppt例如：X10-3-445井典型活塞間隙漏失

編輯ppt現(xiàn)場落實(shí)監(jiān)督〔二〕、搞好油井合理參數(shù)匹配，提高油井管理水平〔一〕加大作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)督力度，提高作業(yè)施工質(zhì)量編輯ppt〔一〕加大作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)督力度，提高作業(yè)施工質(zhì)量1-7月份54口井56井次共發(fā)生維護(hù)作業(yè)去年同期92口井93井次38口井37井次減少維護(hù)作業(yè)比率由去年同期16.5%下降到14.96%編輯ppt1、加強(qiáng)現(xiàn)場跟蹤管理落實(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理泵況異常井1-7月份通過電流跟蹤監(jiān)測,共發(fā)現(xiàn)12口井桿脫斷及凡爾罩脫斷,由于及時(shí)錄取各種資料，及時(shí)發(fā)送檢泵審報(bào)單,少影響產(chǎn)油130t。如：龍9-12井正常生產(chǎn)時(shí)電流為44/37A,2月12日測電流為30/20A,當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)電流變化非常大,采油工馬上找到技術(shù)員再次測電流,根本上相同,馬上量油、蹩泵、測功圖液面,證實(shí)桿斷脫,于2月15日作業(yè),發(fā)現(xiàn)第45根桿公扣斷脫，作業(yè)后啟抽正常，電流為46/38A，產(chǎn)油量6.6t。編輯ppt2、對申報(bào)作業(yè)井把關(guān)落實(shí)，提高作業(yè)診斷符合率今年我們加強(qiáng)對采油隊(duì)申報(bào)作業(yè)井的程序把關(guān),把作業(yè)井的診斷率同小隊(duì)技術(shù)員獎(jiǎng)金掛鉤.同時(shí)作業(yè)區(qū)地質(zhì)工藝隊(duì)技術(shù)人員對采油隊(duì)申報(bào)作業(yè)的每口井,都親自到現(xiàn)場憋泵、錄取功圖、液面、電流等資料進(jìn)行分析落實(shí)，診斷清楚報(bào)工程師審批后，方可申報(bào)作業(yè)。編輯ppt2、對申報(bào)作業(yè)井把關(guān)落實(shí)，提高作業(yè)診斷符合率龍北作業(yè)區(qū)作業(yè)工作量申報(bào)流程小隊(duì)填寫申報(bào)單地質(zhì)工藝隊(duì)地下調(diào)度地質(zhì)綜合現(xiàn)場落實(shí)工程師批

準(zhǔn)工程資料崗工程綜合工藝隊(duì)隊(duì)長廠管理科發(fā)申報(bào)單由于對作業(yè)井嚴(yán)格把關(guān),減少誤作業(yè)6口井作業(yè)診斷符合率由2002年同期的81.5%提高到現(xiàn)在的92.0%編輯ppt2、對申報(bào)作業(yè)井把關(guān)落實(shí)，提高作業(yè)診斷符合率龍6-03井：2003年1月8日報(bào)漏失，經(jīng)熱洗、憋泵處理后正常生產(chǎn)。龍6-07井2003年1月10日報(bào)漏失，經(jīng)熱洗、憋泵處理正常生產(chǎn)。龍102-09井2003年1月9日報(bào)漏失,經(jīng)落實(shí)是氣鎖,因沉沒度只有102m,套管氣達(dá)到3.8MPa,而沖次是9次/分,經(jīng)過把沖次由9次/分降到6次/分,勤放套管氣,套壓控制到1.0MPa以下,該井正常生產(chǎn)。以下是小隊(duì)申報(bào)作業(yè)后經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場落實(shí)處理現(xiàn)場正常生產(chǎn)井1〕處理好小隊(duì)申報(bào)漏失作業(yè)井5口編輯ppt2、對申報(bào)作業(yè)井把關(guān)落實(shí)，提高作業(yè)診斷符合率以下是小隊(duì)申報(bào)作業(yè)后經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場落實(shí)處理現(xiàn)場正常生產(chǎn)井龍5-15井2003年1月5日報(bào)漏失，于當(dāng)日熱洗，正常生產(chǎn)到1月8日示功圖反應(yīng)漏失、現(xiàn)場憋泵壓力表指針擺動(dòng)，擺動(dòng)范圍由0.8MPa至1.2MPa至1.5MPa之間，又熱洗。到1月20日又報(bào)油管漏失,試壓時(shí)，井口壓力由0.8MPa升至1.5MPa自噴，因偏心井口沒試壓成.報(bào)到工藝隊(duì)判斷是氣鎖,經(jīng)碰泵、憋泵該井正常生產(chǎn)。

龍7-15井2003年1月16日小隊(duì)技術(shù)員判斷是漏失，報(bào)到工藝隊(duì)后，經(jīng)反復(fù)憋泵、放套管氣該井正常生產(chǎn)。1〕處理好小隊(duì)申報(bào)漏失作業(yè)井5口編輯ppt2、對申報(bào)作業(yè)井把關(guān)落實(shí)，提高作業(yè)診斷符合率以下是小隊(duì)申報(bào)作業(yè)后經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場落實(shí)處理現(xiàn)場正常生產(chǎn)井龍22-09井2003年3月6日測試示功圖反映一條線，小隊(duì)技術(shù)員判斷是斷脫,報(bào)到地質(zhì)工藝隊(duì),經(jīng)現(xiàn)場落實(shí),憋泵壓力表指針隨上下沖程擺動(dòng)〔0.4MPa-1.2MPa〕判斷是泵脫出工作筒,下放40cm后,示功圖正常,憋泵3分鐘,壓力表指針由0.4MPa升到2.5MPa。2〕處理好小隊(duì)申報(bào)斷脫作業(yè)井1口編輯ppt通過加強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量監(jiān)督工作，使作業(yè)區(qū)的作業(yè)質(zhì)量正在逐步提高：檢泵周期〔天〕487綜合返工率〔%〕24.750710.83、加強(qiáng)現(xiàn)場跟蹤監(jiān)督，提高作業(yè)施工質(zhì)量編輯ppt

發(fā)現(xiàn)異常井核實(shí)資料施工過程效果分析責(zé)任落實(shí)方案設(shè)計(jì)把一口井做為一項(xiàng)工程來抓，做到重點(diǎn)工序全員質(zhì)量跟蹤。首先做到超前意識精細(xì)生產(chǎn)管理編輯ppt

其次為了降低兩率，在施工作業(yè)跟蹤上總結(jié)了“六字”方針。即：發(fā)、全、序、查、休、對發(fā)及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常井及時(shí)到現(xiàn)場核實(shí)及時(shí)發(fā)送上報(bào)編輯ppt

其次為了降低兩率，在施工作業(yè)跟蹤上總結(jié)了“六字”方針。即：發(fā)、全、序、查、休、對全施工作業(yè)三級跟蹤技術(shù)人員小隊(duì)干部井長及工人編輯ppt

其次為了降低兩率，在施工作業(yè)跟蹤上總結(jié)了“六字”方針。即：發(fā)、全、序、查、休、對序?qū)κ┕ぞ攸c(diǎn)工序進(jìn)行跟蹤監(jiān)督如趕在下班以后，那么要求作業(yè)隊(duì)打通知采油隊(duì)值班干部到井上監(jiān)督審核編輯ppt

其次為了降低兩率，在施工作業(yè)跟蹤上總結(jié)了“六字”方針。即：發(fā)、全、序、查、休、對查通過對每一口井現(xiàn)場跟蹤監(jiān)督，以檢查發(fā)現(xiàn)存在和出現(xiàn)的新問題，采取相應(yīng)整改措施。編輯ppt

其次為了降低兩率，在施工作業(yè)跟蹤上總結(jié)了“六字”方針。即：發(fā)、全、序、查、休、對休三級跟蹤人員無論休假日，都要協(xié)調(diào)組織按排好必須有其中一級以上人員對施工井進(jìn)行現(xiàn)場跟蹤。編輯ppt

其次為了降低兩率，在施工作業(yè)跟蹤上總結(jié)了“六字”方針。即：發(fā)、全、序、查、休、對對對每一口措施井，措施前后都及時(shí)錄取資料對效果進(jìn)行分析，以找出措施效果好差原因，對癥下藥。編輯ppt通過加強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量監(jiān)督工作作業(yè)區(qū)1-7月份共作業(yè)井148口井150井次，跟蹤率到達(dá)100%。共跟蹤出8個(gè)問題，當(dāng)場解決6個(gè)問題，有2個(gè)問題未及時(shí)解決。編輯ppt通過加強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量監(jiān)督工作作業(yè)區(qū)1-7月份共作業(yè)井148口井150井次，跟蹤率到達(dá)100%。共跟蹤出8個(gè)問題，當(dāng)場解決6個(gè)問題，有2個(gè)問題未及時(shí)解決。

龍114-13井廠九龍作業(yè)隊(duì)施工后又熱洗3罐水造成恢復(fù)周期達(dá)12天編輯ppt另外，在鉆井、替噴、射孔、撈油等工序中，建立了分區(qū)、分隊(duì)管理制度，使口口井都有專人負(fù)責(zé)管理，并且在“非典〞期間與鉆井隊(duì)建立了聯(lián)絡(luò)制度。通過加強(qiáng)作業(yè)質(zhì)量監(jiān)督工作作業(yè)區(qū)1-7月份共作業(yè)井148口井150井次，跟蹤率到達(dá)100%。共跟蹤出8個(gè)問題，當(dāng)