传感器 抽油机

[摘  要]抽油机井示功图在我们油田应用多年，随着机采新工艺的不断应用改进和注采方式的转变，一些与传统理念不符的特殊功图不断出现，功图定性特征逐步产生一些变异趋势，尤其是一些断脱漏等问题井的判断特征有着很大的变化，本文结合现场实际对抽油杆断脱、油管断漏以及聚合物对功图影响几个方面进行初步的分析认识，总结其中的影响状况、变化和变异特点和规律，对喇嘛电油田高含水后期示功图状况提供初步的规律认识。

[关键词]抽油机 示功图   特征变异

中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0308-02

示功图作为抽油机井泵况分析诊断的重要工具，有着直观可靠简捷明了等特点，已在喇嘛甸油田应用多年，甚至已经被很多采油工人所熟悉掌握。但进入高含水后期，机采新工艺不断应用改进和聚合物采油的不断应用和推广，一些与传统理念不符的特殊功图不断出现，早年的功图定性特征已经随着工艺的转变逐步产生一些变异趋势，我们所熟知的分析诊断方法已经不能完全解释分析这些功图的定性特征。了解认识这些特征的变异，才能更加熟练准确应用好功图分析手段，更好的搞好抽油机井的管理。

1 抽油杆断脱井的功图变异特征

一般而言，杆断井悬点只有抽油杆的静载荷，反映在示功图上应为一条线或者“黄瓜条”这是一种很常见和容易分析判断的图形，但在近年来的现场管理中经常发现，约20%以上的杆管断脱井却不是上述的功图特征，而是出现了类似管断和双凡尔漏失的较宽的“黄瓜条”甚至部分井出现窄的拐角略圆的平行四边形，功图特征出现变异趋势。

上图是现场中两口杆断井示功图。第一口井属于传统的杆断井，第二口井是经检泵现场证实的杆断井，其图形有明显的增载卸载特征，如仅从功图分析很难定性为杆断井。

1.1 特征变异的原因

目前抽油杆扶正器的大量应用，在抽油杆的往复运动中，上行时井筒中液柱有一个作用在扶正器上部台阶的向下阻力，下行时有一个作用在下部台阶的上托阻力，这两个作用力的结果反映在示功图上就是增加和上下负荷线之间的距离，简单的说就是把功图加宽了。在油井正常生产时，这种作用只能使功图略有加宽，一般不会改变图形的整体特征，杆断后这一特征就变得十分明显突出，也为我们的分析判断提出了新问题。

1.2 分析判断

中下部断脱的井，由于扶正器的作用使功图变宽，容易和管断井产生混淆，一般可以从油井产量和电流的变化进行进一步区分判断，油井不出油，电流降低幅度较大，可以直接定性为杆断，对于仍有少量产液的井，可以结合油井自喷能力，从电流的变化判断，有自喷能力电流变化较大的定性为杆断，电流变化较小可以定性管断，这种类型的井由于没有一个很好的界定标准，对于那些介于二者之间的我们可以笼统定性为脱泵，这种定性虽然不够准确，但对于下一步的检泵呈报和检泵设计及施工工序影响不大。

对于上部断脱的井，由于图形变化，对断点部位的判断增加困难，由于存在小修和检泵的选择，这两种方案无论从施工费用和占井时间上都有着极大的区别，准确定性和初步的定量分析就显得十分重要了。我们一般采取力比换算的方法，用实测负荷折算出抽油杆断点的大致部位，从最初的CY611动力仪到目前应用的金时系列示功仪，我们都采用的这种方法，从现场应用看，虽然存在一定误差，但基本是可行的，过去有很多成功打捞减免检泵的记录。但传统的计算中我们不考虑抽油杆在液柱中的阻力，但在当前的工艺下就必须考虑扶正器的作用了，虽然上部断脱井扶正器数量不多，但很容易使定量计算产生较大的偏差，从现场计算看，这个偏差往往能达到10根抽油杆，喇嘛甸油田的方案是断点20根以内小修，20根以上直接检泵，这样看10根的偏差是非常大的，很容易在方案选择上造成误导和错误。

目前扶正器在液柱中的阻力计算还没有成型可用的理论和方法，从现场经验看，目前可以采用实测负荷的60-70%折算为真负荷再进行计算断脱部位，但目前这样的实例数量不是很多，理论上也没有足够依据，还需要在日后的现场中逐步摸索探讨。

2 油管断脱井的功图变异特征

理论上油管断脱井和中下部杆断井功图基本相似的 ，图形一般呈稍宽的黄瓜条状，但管断井往往由于断口与抽油杆接箍刮碰产生不规则的峰值或波动。我厂在1900-1992年代初期曾出现一段时间的管断高峰期，当时管断井出现频率高并随之产生油管大量顿弯问题，后经厂技术部门的专项治理，采取了很多工艺改进措施，使这一问题得到缓解，其中包括防顿弯装置油管锚等，这些工艺上的变化使得个别油管断脱井出现变异功图。

现场中我们发现有时一个功图“红旗飘飘”的油井却不出油，一般同时伴随着井口掺水倒灌，盘根加不住等现象，其实这是目前生产中经常会见到的油管断脱井，之所以产生功图平行四边形的假象正抽，主要是断脱初期，由于油管锚、防顿弯装置或者井内沙柱的的支撑，油管断脱后断点以下管拄并不马上掉至人工井底，上下断点分离距离不大，此时抽油泵活塞仍在泵同内工作，凡尔球仍能正常开闭，可以狭义的说此时的深井泵工作完全正常，所以给出我们一个正常的示功图。只不过此时这个正常工作的深井泵所抽汲出的液体在其上部的油管断点流回环形空间，形成了无效循环。同时个别井在管断初期裂开后没有完全断开，也能产生上述现象。

这种情况一般出现在供液不足或沉没度很低的油井，如果一口平时供液不足的油井在没有其他措施的情况下，图形突然变成一个红旗飘飘的平行四边形，此时就应立即核实产量，并到井口观察，如果不出油并伴有掺水倒灌的现象，我们就基本可以认定该井管断。近年管断井占检泵井比例虽然不高，但每年10-15井次，而管断大部分发生在供液不足的油井，因此加强这方面的认识和分析是非常重要的。

3 油管漏失井的功图变化特征

仅从图形轮廓特征看，油管漏失图形多年来并没有产生很大的变化，也很少见一些特殊的变形，但随着地下和井下工艺的变革，其图形特征也发生了一定的变化，由于扶正器和聚驱的因素，使得一部分油井图形变宽，这样的井即使油管漏失，只要不是很严重，很难单纯从功图上定性，另一方面由于进入高含水后期油井结蜡问题已经不再突出，以往管漏后马上伴随的凡尔漏失延迟或不存在了，这样使得油管漏失井较以往容易被忽视，应结合产量变化和历史功图综合分析。下图是两口实测示油管漏失功图，第一口井尚能有一定的卸载延迟迹象，第二口井责与正常示功图很难区分。必须结合产量和动液面的变化以及现场抽压验证才能准确定性。

关于管漏还存在这样一个问题：那就是我们油田目前是新旧油管混杂使用，同时在生产井内存在大量的修复管，使得我们在抽压验证时候很难定性。我们抽油机井捡泵验收时候，采用抽压至3.0Mpa以上，稳压15分钟以上，现场中我们发现新井和全井管拄更换的井一般都能达到这一标准，而老井中有部分井很难达到这两项指标，主要是稳压不达标，可以说在憋压状态下管拄存在一定漏失量。这是刚作业后的情况，那些正常生产的油

井中，这样的问题可能就更多，约占抽油机总井10%以上的，但不能把这部分井全部定性为管漏井，因为一口正常生产的井井内压力根本达不到抽压时的压力值。这就涉及到一个生产井管漏界定参数的问题，目前管理中采用的是作业验收的标准，个人认为这一标准对于一口生产周期已经较长的油井要求过于严格，同时我们也不可能把现场中那些存在管漏迹象，影响产量极少的井全部呈报检泵，那样会对上级部门宏观管理带来混乱。建议结合产量变化比例，功图形态制定一个符合现场实际的界定参数标准，便于现场的管理和应用。

4 聚合物对示功图形态特征的影响

聚驱开采后，采出液物性发生很大变化，抽油机井出现了杆管断脱加剧偏磨等新问题，示功图也反映出一些新的变化和变异趋势：上下载荷向两级分化，上行载荷加大，下行载荷减小，反映在功图上就是功图呈现不协调的变宽，面积加大。同时由于聚合物粘度的影响，功图增卸载点的拐角有变圆滑趋势，很容易和传统的结蜡混淆，在分析时候一定要考虑个井的聚合物浓度问题。

近期在现场中出现一种很怪异的功图，在下行接近下死点附近时候有一段明显的弧状突出，也就是说在抽油机下行过程中有一段区间内负荷突然降低而其他部分完全正常。如下图：

这种图形用以往的经验和方法很难解释.无论是结蜡还是稠油井都不能造成这样的图形变异，最初认为是测试仪器或者抽油机振荡问题造成的特殊个例，后来在301队，304队，308队，310等采油队多次出现，已达到三矿地区总井2%的比率，而且还有增多的趋势，图形特征基本一致，已经不是一个特殊问题。经调查检泵现场我们发现，深井泵活塞与下凡尔之间有一段聚合物胶状凝结拄塞，活塞运行到下行程中下部接触拄塞形成较大的下行阻力，负荷降低，反应在功图上就是一个向下的突出段。这种凝结物的形成机理目前还不清楚，从生产状况看，对单井的产量短期内没有明显的影响，但洗井对凝结物不起作用，出现这种功图的井往往很快变差，一般导致杆不下造成检泵，初步统计出现这类功图的油井，在洗井周期，产液含水的数据上基本没有一致的规律，还有待于在生产中进一步观察分析。

5 结论和认识

5.1 示功图的形态特征会随着注入采出工艺的变化而发生变化变异，功图的分析和认识也应该随之改变和完善。

5.2 单纯的图形分析，意义十分有限，分析示功图应广泛结合油井的产量变化情况，井下工具情况，注采方式情况并结合个井历史情况综合分析，才能准确定性。

5.3 聚驱和水驱见聚井的功图特征，会因聚合物因素产生一些非常规的变异，在分析时应充分考虑聚合物的影响。

参考文献

[1]万仁溥等.《采油技术手册》第四部分，北京：石油工业出版社，1993：175～198.

[2]高建刚等.《高含水期井下工具失效与示功图特征分析研究》 石油机械2003年07期.

作者简介

何相洋（1988.10.19）男，大庆第五采油厂第一油矿采油九区二队，助理工程师。