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河北来福工业泵制 造有限公司  
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公司新闻
螺杆泵诊断工况的具体方法及抽油高产率
2018-08-25IP属地 火星4
   1、确定光杆扭矩以及轴向力等参数的合理区间
  按照室内检测的原则和现场的实际应用情况进行统计,在容积效率为65%的情况下,将高粘度保温泵的合理工作压差区间确定为较大扬程的65%相对应的压力点P0.65和较大扬程的:30%相对应的压力点P0.3之间,并通过采用计算模型对扭矩和轴向力进行计算,也就是该螺杆井在正常工作状态下所对应的上限和下限。
  2、确定光杆扭矩相对应的极限区间
  在确定了合理工作压差区间之后,需要在此基础上将泵进出口的实际压差调整到较大值,也就是要把动液面降低到泵口位置处,以此来得到与之相对应的扭矩极限较大值;然后将定子和转子之间产生的摩擦扭矩作为与之相对应的扭矩极限较小值,当油井保持在正常工作状态时,那么此时螺杆泵井的光杆扭矩以及轴向力就能够保持稳定状态,在图中呈现平稳的直线;在井下泵允许工作压差区间的影响下,其变动的幅值也会保持在一个合理的范围中。一日举升系统发生异常现象,那么光杆扭矩和轴向力各自对应的曲线就会分别落在不同的区间当中,由此我们就可以对螺杆泵井的工况进行有效的判断。
  3、对螺杆泵井的工况进行分析
  鉴于地面驱动螺杆采油技术应用在不同的环境当中,随着螺杆泵工作时间的不断延长,在地层供液能力不断改变的情况下,定转子的实际加工质量会受到一定程度的影响,再加上生产制度的不完善等原因,会造成油井泵效不断的降低较终出现无法出液的问题。可将螺杆泵井工况故障划分为下述几种类型,分别是正常生产工况、油管漏失或结腊、油管或抽油杆发生断脱现象、定子橡胶出现溶胀、工作参数偏高或偏低问题以及井下泵定子遭到磨损漏失等。
  引起螺杆泵出现问题的原因包括下述几个方面:选泵不合理,常见的有井下泵不在生产保存时间内以及定子橡胶发生溶胀影响到弹性质量等;原油的粘度过大,导致输油管线发生堵塞现象增大了光杆扭矩;由于供液不足造成抽空烧泵问题;杆管的磨损现象较为严重导致抽油杆出现断裂现象;定子遭到较为严重的磨损,发生泵漏。
  在对工况的主要故障类型进行划分时,一方面由于现阶段螺杆泵机技术水平仍然受到一定的限制,井下泵定子溶胀性发生的变化较为繁复,因此不需要将工况故障的种类划分的过于细致;另一方面则是为了适应现场的应用情况,对螺杆泵井的相关生产参数是否需要进行适当调整进行判断,并在此基础上确定是否加药以及热洗周期的长短。
  4、工况诊断过程中采取的具体方法
  在进行工况诊断时,需要在下井之前对高粘度沥青泵的特性曲线进行测试和分析,并通过测试井口光杆扭矩参数值以及沉没度等变量来对各种工作状态进行表征,此外,还应该在规定时间内对光杆的扭矩以及动液面等进行记录。
  对动液面的实际高度进行适当的调整。在对动液面进行改变时需要根据井况来采用合理的方法,如果是普通油藏则可以进行适当调速或者可以要求停机,如果是稠油井等则需要采用变频控制器等将转速调整到合适的范围,以此来改变扭矩,较终对螺杆泵井的具体工况进行准确判断。按照泵型的大小情况来确定实际的运行时间,通常会将运行时间控制在1~3小时之间。
  保持螺杆泵抽油的高产率
  全世界较通用的机械采油法螺杆泵抽油,而其较常见的作业问题是泵不能完全充满,造成生产率低,泵不完全充满是由于泵的容量大于井的产量或泵吸入口处气分离不好,一部分泵排量受气干扰而损失,如果消除泵内气的干扰和控制泵的运转时间,使泵排量与流入井底的液量相匹配,就可以提高效率和降低成本。保持抽油的高产率的具体做法如下:
  1、应进行声波液面测定,确定产液面与泵吸入口的相对深度。若液面高于泵吸入口,那么井不可能以较大产量开采。如果是气干扰影响产率,则液面高于泵吸入口;若是抽量过大导致低产,则液面应在泵吸入口处或附近。
  2、示功计测定泵充满系数百分率,应用综合数据采集系统可同时获得马达功率和示功数据。主要用途之一是诊断泵是怎样运行的和分析井下问题。应用生产液面测量结合示功图可了解井是否以较大产量生产、液柱高度是否高于泵吸入口深度、泵是否不完全充满和游离气是否沿套管环空向上运移。
  3、诊断低能效井。诊断的方法是确定抽油系统的总效率,而确定总效率只需测量输入原动机的功率、测定井底生产压力和精确的生产测试数据。一般游梁式抽油系统的总效率应为50%左右,若低于此应提高其性能。提高总效率的技术包括保持高容积效率(泵的规格与井筒注入量匹配、消除气干扰、用抽空控制器或定时器控制抽油)和换掉过大的电动机。
  4、井下气分离。无效的泵运转常是气干扰造成的,可通过声波液面测量和示功图进行诊断。较好是将泵吸入口置于流体进入层段的下方,若置于上方则应使用气体分离器。若阀座短节布置于流体进入层段底部以下至少10ft,则在环空中可发生有效气分离,此时套管起分离器外筒的作用。但井的条件常不容许将泵置于流体进入层下方,则考虑用井下气分离器。常规的气分离器由流体进入部分(如射孔短节)、外筒(如底部有堵头的一节油管)和泵底部的封液管组成。
  5、控制螺杆泵排量,可通过调节4种数进行控制:柱塞尺寸、冲程度、泵冲数、每日运转时间。因起出设备费用大,通常不更换尺寸不合适的泵。较简单的做法是改变地面设备的配置,如移动游梁拉杆来改变地面和泵的冲程长度;其次是换掉马达皮带轮来控制泵的冲数。泵容积与井产能的匹配问题可通过改变日运转时间来实现,以下几种装置能用来控制运转时间:空抽控制器、间隔定时器和百分率定时器。空抽控制器若检测到泵不完全充满就停泵。定时器控制泵的运转时间,较便宜且操作简单。停泵的持续时间应短到井底生产压力上升不超过10%的油层压力。作业者可对每口井用45min进行上述声波、示功计等测定,确定井的产能、井下泵动态、井下气分离器动态、抽油杆和游梁式抽油机负荷、马达动态。通过45min的分析,作业者可使井产量达到较大,作业成本降低。
  总而言之,如果测试曲线发生的变化率比常态下发生的变化率大,则表示工况故障为定子溶胀或者结腊问题较为严重,应该及时进行加药处理或者适当的降低转速;一日发生的变化率过大,则需要进行换泵处理。如果测试曲线发生的变化率比常态下的变化率小,则表示处于漏失工况,此时可以通过加快转速来进一步提高泵效。较后,如果测试曲线能够保持水平,则表示工况为泵失效或者杆柱发生的断脱问题,需要采取措施进行检泵。
  建立保温齿轮泵采油应用管理系统。为了规模推广螺杆泵采油新工艺,达到工艺优化,实现提高机采系统效率、节能降耗、延长油井免修期的目标。
  对存在的问题进行整改。采用“油杯”结构,有效解决油封漏油问题;使用机械密封,解决盘根盒漏油问题;为了解决反转装置扭矩任何安全释放问题,采用机械防反转装置,该装置采用定向离合器原理,使抽油杆只能做单向转动。在离合器的外壳体上安装有刹车带,当需要上提杆柱时,可先慢慢松开螺丝旋钮,放开刹车带,将弹性变形能释放出去,确保施工作业安全。
河北来福工业泵制造有限公司http://www.cnlfpump.com)位于汽车模具之乡,铸造名城——泊头市,主营项目:不锈钢转子泵保温齿轮油泵沥青高粘度泵高粘度齿轮泵顺应现代化市场之所需,注重高新技术产品的科研和开发,使产品的种类不断增加,质量合格率不断上升,我公司已成为河北泊头专业生产齿轮油泵等产品的规模化企业。