...C250在气举采油配气控制中的应用

赵爽

[摘  要]根据我区及本队现场实际生产情况，电流资料的变化在一定程度上反映出现场抽油机井的工作现况，因此结合实际经验和抽油机井现场所遇到的故障问题，对电流在抽油机井管理中的应用进行了判断和总结。

[关键词]电流  抽油机  应用

中图分类号：U472.9;TM933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）23-0350-01

1、电流在采油井管理中的应用

（1）判断油井的结蜡程度

一般按正常生产时电机上行电流为基准电流，当连续2次电流达到基准电流的1.4倍时安排洗井。该类别的油井一般在洗井周期末期出现电流上升、产液量下降的现象，洗井后产液量与电流能够恢复正常。

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25 t/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（10-25 t/d）均可用这种方法确定热洗周期。

当然，结蜡造成的电流上升并不是每一口井都这么明显，也有少数油井变化不明显，例如XXXX井就出现过这种情况，为有效延长其热洗周期，对该井的现场资料进行严格的跟踪;今年该井作业起出后发现管、杆带蜡（电流资料上没有明显变化）;分析原因主要是该井产液量比较低（小于10 t/d），结蜡所造成的摩擦等载荷在整个载荷中所占的比重较小，以及由于传动效率的原因，经多个传动环节后在电机上未能表现出来。这种油井在我队占17%左右，其热洗周期的确定主要靠长期的经验积累。

（2）采油井平衡状况的判断与调整

采用电流判断抽油机的平衡状况，是一种传统的做法。抽油机不平衡会对机采设备造成损害，比如对减速箱会造成背面冲击。

图1所示，当扭矩曲线出现较大负值时，说明减速箱的主动轮变为从动轮，会发生对齿轮啮合面的背面冲击，对齿轮的损害非常大，因此，通过电流判断做好抽油机的平衡调整显得非常重要。

从耗电来看，功率P=√3UIcosφ，在上冲程中电机电流的增大会造成输出功率急剧增大，而下冲程抽油机反而带着电机运转，造成功率浪费，降低电机的效率和寿命。从现场情况来看，平衡良好的抽油机与平衡差的抽油机相比，平均可减少耗电5%以上。

采用电流判断抽油机的平衡标准，因为生产过程中地层情况、油井情况以及油井的工作制度的改变都会破坏抽油机原来的平衡，因此不可能达到经常完全平衡，一般认为上下冲程的峰值电流比值达到75%以上就比较理想了。

平衡调整计算的经验公式：

R={[30S+0.236S（p1-p2）]（I上-I下）}/[Q曲（I上+I下）]

式中：R----平衡块移动的距离，m

Q曲----曲柄平衡块的质量，kg

S----冲程，m

p1、p2----悬点载荷的最大值和最小值，kN

I上、I下----上下冲程最大电流，A

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。

（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。S井正常生产时电流77A/68A，于2015年6月份因减速箱齿轮打齿造成减速箱损坏，事故后期通过同井组人员核实判断原因，了解到事故发生近期该井电流为110A/79A，电流急剧上升。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。

（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。由我队部分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（图2）。

由上图看出，在曲柄扭矩不变的情况下，由于油井载荷产生的扭矩Mp∝Smax，在油井上冲程净扭矩随着负荷扭矩的增大而增大，所以上冲程电流增大，油井下冲程净扭矩随着负荷扭矩的增大而减小，所以下冲程电流略有减小，致使抽油机平衡程度变差。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。

（5）采用电流对井下故障进行辅助判断

对于井下杆泵故障，也可以跟据电流的变化做出相应的判断。以抽油杆底部断脱为例，抽油杆底部断脱，在管、泵基本不漏失的情况下，电流表现为上电流明显减小，下电流增大（在结蜡较严重的井上上电流变化幅度不大）。

以T井为例，正常生产时电流35A/32A，2015年3月11日井组人员录取数据反映电流为28A/41A，安排量油发现不上液面，功图测试显示为抽油杆断脱，最小载荷减小5KN，比较符合抽油杆底部断脱特征。2015年3月17日作业施工起出后发现断脱部位为对接爪断，验证了原先的推测。

2、结论

电流是保持采油井正常生产的主要外在能量，通过对电流的连续监测，可以对采油井的工作状况进行分析，只有做到日观测、日记录、日分析才能够使采油井正常生产。