运用电流判断抽油机井故障的研究赵金宝

运用电流判断抽油机井故障的研究赵金宝

赵金宝

（大庆油田有限责任公司第二采油厂第二作业区黑龙江大庆市163000）

摘要：抽油机井电流反映抽油机的运行状况，更反映深井泵的工作状况及井内结蜡、杆管摩擦、杆管断脱等变化情况。抽油机井电流是录取频率最高的资料，是录取方法最简单的资料。通过观察电流的变化可以初步判断深井泵的工作状况，判断井内杆管摩擦、杆管断脱等变化情况，为准确判断和采取措施提供参考依据。

关键词：电流；抽油机井；故障

1抽油机井电动机电流特点及对应关系

1.1抽油机平衡概念

抽油机电流分为上电流和下电流，驴头上行时测得的是上电流，驴头下行时测得的是下电流。

上电流是指驴头从最低点运行到最高点过程中出现的最大电流，下电流是指驴头从最高点运行到最低点过程中出现的最大电流。

准确的平衡率的概念是：抽油机上下冲程过程中测得的两个最高电流中小电流与大电流的比值。I小/I大>85%。

现在大多数人认为平衡率是：下冲程最高电流与上冲程最高电流的比值。I下/I上在85%～115%之间，这种概念是不准确的。例如下电流是85安，上电流是100安，平衡率是85/100=85%，如果下电流是100安，上电流是85安，平衡率是100/85=117.65%，不是115%，I下/I上在85%～115%之间是不准确的，但是很多书上都这样写，技能鉴定评分表上也是这样写，所以也只能承认这个概念。

抽油机平衡率的高低是由抽油机平衡重调节的，移动平衡块，改变平衡块重心至减速箱输出轴的距离就改变了平衡重。

1.2抽油机井电流特点

曲柄旋转一周出现两次大电流和两次小电流，把曲柄在最高点位置作为0度，当曲柄旋转到70°～90°时出现电流高峰值，这是上电流，旋转到180°附近时出现最低电流，旋转到270°附近时又出现电流高峰值，这是下电流，旋转到360°附近时出现最低电流。

2电流数据的不同变化对应的各类问题

2.1判断油井的结蜡情况

一般抽油机以正常生产时电机上行电流为基准电流，同时参考下行电流，当电流连续2次达到基准电流的1.4倍时就应及时安排洗井，减少因结蜡造成的电机负荷增大，产量下降。此现象的抽油机井一般在洗井周期末期出现，洗井后电流能够恢复正常，产量经过几日后也可恢复到最佳状态。通过对几口井热洗后的跟踪量油及化验，24小时～72小时基本上可恢复到正常。

这种属于结蜡造成的电流上升有以下特点：一是结蜡造成的电流上升有一个缓慢的过程；二是伴随产液量电流有轻微的变化，但一般不会变化太大，主要是因为结蜡严重的井产液量不会太高（低于25t/d），不需要多大的过流面积；三是经历了缓慢上升后，电流会在一个较高水平上相对稳定，随后有一个明显的抬高，这是就需要洗井，因此电流数据的录取不能间断。对于产液量比较高的井（10-25t/d）均可用这种方法确定热洗周期。

2.2抽油机平衡状况的判断及调整

利用电流判断抽油机的平衡状况，是我们经常采取的一种方法。抽油机平衡率的计算方法为I下&pide;I上×100%。其值为85%～115%为合格，否则为不合格，即不平衡。抽油机不平衡时，其一是对电机。当抽油机不平衡时电机运转，此时电机对外做功不均匀，不仅电机易损坏，也造成效率降低和功率浪费。

其二是对抽油机。当抽油机曲柄运转不平衡时，抽油机易发生振动，使各紧固部分的螺丝松动，影响抽油机的使用寿命。同时也对抽油杆及抽油泵造成一定的影响。

调整方向根据上电流和下电流的对比，上电流高于下电流向外调整，上电流低于下电流向内调整。经现场实际应用，在载荷、冲程、平衡块质量、电流等数据录取比较准确时，公式具有较高的准确性。

2.3判断抽油井传动系统故障

油田目前所采用的抽油机主要是由悬绳器、游梁、连杆、曲柄、减速箱等多个传动设施将电机的功变成带动光杆上下运动的能量，如果任何一个环节传动效率降低，均会造成电机电流的非正常变化。某井正常生产时上电流32A，下电流为23A，于之后某月初急剧上升到上电流55A，下电流则上升到45A。考虑到该井于前一月刚刚进行同周期内热洗，排除了结蜡影响的电流上升。井组及技术人员在现场检查时发现了减速箱出现串轴现象，同时有较大的打齿声，经验正该井出现了严重的齿轮损坏。通过更换减速箱后，电流又恢复到正常生产时的水平。分析总结：生产井电流上升一般首先考虑到结蜡影响，但这种情况与结蜡的区别在于电流在短时间内急剧上升，却不会出现卸载，此时应及时检查抽油机井传动系统工作是否正常。

2.4地面调参引起的电流变化特征

根据油井供液能力等生产情况的变化，调整冲程、冲次等地面生产参数是一种主要的增产与节能降耗手段。冲程的调整会引起扭矩的变化，冲次的调整会引起动载荷的变化，从而引起电流的变化。由调参井电流的变化得出：调大参数井电流前后对比，上行电流明显增大，下行电流略有减小。

冲程变小，电流变化情况相反，冲次的变化主要对动载荷造成影响，载荷变化较小，因此电流变化不明显。地面生产参数变化时，尤其是冲程变化时，因及时根据电流变化调整平衡，避免参数调整后造成能耗增加以及对设备的损坏。

3电流数据录取明显不准确的三种情形

（1）泵况和电流的变化不统一。泵况恢复正常、产液量增大后电流反而没有相应增加却出现下降。这种情况，电流数据的录取肯定存在问题。

（2）抽油井在泵况、液面正常的情况下载荷不可能发生大的变化，所以电流突然上升又降回的情况不可能出现。电流资料中如果出现这种数据，只能是录取的不准确。

（3）在泵况正常的情况下，上下电流出现较大的交叉变化，忽而上电流大于下电流，忽而下电流大于上电流。即使在平衡率非常高的情况下，会出现上下电流交叉变化的幅度也很小，因此这是电流数据录取的不准确。

4结语

电流资料的录取是我们每日都要进行的基本工作之一，通过电流资料的录取和对比查看，能够及时发现抽油机井载荷的变化。通过结合其他生产动态资料能够更准确地进行问题的鉴别分析，及时进行解决措施的制定。从而使大部分问题及故障能在第一时间即问题及故障发生在初期便得到解决，节省了问题加剧后再进行解决的高额维修成本，而使生产尽快得到恢复也降低了因生产中断造成的产量损失。

因此，合理运用电流法判断抽油机井故障是提高企业效益及维护生产稳定的有效途径。对于问题的发现，电流法有着其他方法不能比拟的优势，但问题性质的确定和问题的根本解决却要靠综合分析各种资料，对各种方法进行综合运用才能达成。

参考文献：

[1]孟国华，高立军，官志波，等.胜坨油田抽油井油管和抽油杆偏磨治理对策[J].油气地质与采收率，2003，10（增刊）：99-100

[2]赵玉波.抽油机井提高系统效率方法探讨[J]；石油石化节能；2011年05期