1、利用憋压曲线判断抽油机工作状况摘 要:根据现场抽油机井管理中经常应用的“泵效”操作,总结现场试验,利用井口憋泵操作,通过憋泵压力与时间的关系,反应井下深井泵的工作情况,归纳出一种简单直观,而且易于技术人员掌握的判断抽油泵工作状况的方法,即憋压曲线法,可准确的判断抽油机井的工作状况。 关键词:抽油机 憋压 曲线 中图分类号:TE933 文献标识码:A 文章编号: 在抽油井现场生产技术管理中,判断深井泵工作状况成熟做法是测示功图法,但在实际管理中,示功图的测试有一定的局限性,每月只进行 1 到 2 次,测试工不能随时进行测试【1】 。而经常采用的是井口憋泵这种方法来判断抽油泵工作状况,就是根据实测
2、的一系列压力数据来定性判断抽油泵的工作状况。而“数”往往给人一种抽象感,如果把时间和压力的对应关系在直角坐标系中汇出一条曲线,将“数”变成“形”就能使人感到直观,这就是“憋压曲线” 。通过憋压曲线与功图,电流,量油相结合,更能准确的判断抽油机井的工作状况。 1 憋压曲线的绘制 1.1 理论曲线形状分析 憋压曲线表示的是油井泵效在井口憋压时,压力随时间的变化关系。大量现场实验表明,当时间间隔足够短时,压力和时间的关系是一条平滑连接曲线。但由于我们现场使用的压力表精密度不够,在很短的时间里读不出压力的变化值,并且以秒记时时,连续读出压力值对操作者来说也有一定难度,所以为了现场实用,我们取一个冲程时
3、间作为基本时间单位,根据所测油井的压力变化情况确定每隔一个或几个冲程记录一次压力值,最后用平滑曲线把描点连接起来,这样就形成了一条憋压曲线。 1.2 实际憋压曲线绘制 井口憋压时,关回油阀门,然后憋压,每隔固定时间记录关阀门后油压随时间的变化值。以 A 井为例说明: 1.2.1 收集整理数据 首先在泵效前准备一张“压力”和“时间”关系的表格,然后开始憋压记时,记录每分钟的压力值 ,直至憋压到 2.5-3.0MPa 停抽稳压(低产井憋压至 2.0-2.5MPa) ,然后根据该井实际情况确定十分钟作为描点时间。A 井为例,该井是以十分钟作为一个描点时间单位,记录见表1。由表 1 可知:油压 0.4
4、5MPa。从开始憋压到十分钟憋泵结束冲程压力上升到 4.08MPa,停抽稳压压力降到 3.78MPa,泵效较好。 1.2.2 绘制曲线 取横坐标表示时间,纵坐标表示压力值,在纵坐标上用虚线标出油井生产时的油压值,然后按照压力和时间的对应关系描点连线,即绘出憋压曲线。见图 1。 图 1 憋压曲线 1.2.3 憋泵注意事项 憋泵前首先要保证洗好井,彻底清洗井下结蜡,采油树各部位不渗不漏,阀门灵活好用。取现场憋压时,憋压最大值一般不超过 4.0MPa,否则有憋断管柱或憋坏井口盘根的危险,一般憋到 2.5-3.0MPa,稳压 5分钟左右,这时的数值比较可靠,不渗不漏,一般压力上升到 2.5MPa 以上
5、时,上升速度迅速增加,这时要及时停抽,稳压后及时卸压,恢复正常生产。 2 典型曲线分析及应用 借助憋泵仪,现场憋泵绘制的曲线更能清晰的记录抽油机井的工作状况,其原理相同,根据现场绘制的曲线资料进行总结,可以分为以下两种种典型曲线: 2.1 典型曲线 2.1.1 正常型,见图 2 和图 3。 图 2 正常型图 3 正常型 2.1.2 断脱漏失型,见图 4 和图 5。 图 4 漏失型图 5 断脱型 II 2.2 曲线的分析和应用 2.2.1 正常型 这种曲线变化趋势较陡急。 “陡”的程度取决于该井的泵径和冲程大小,并且稳压后不降压,现场大部分生产井的憋压曲线属于这种类型。利用此种曲线,结合产量、液
6、面监测资料可以进行上调参处理,B 和 C 井属于此种类型,泵况正常,但该井沉没度较高,两井于 2012 年 5 月和 8月份进行了上调参处理由 2.1m 上调冲程 3.0m,和 6 次调至 7.5 次/分,通过调整参数,沉没度下降了 120m 和 101m。 2.2.2 正常型 这种曲线开始憋压后,上下冲程压力就开始波动,而且随压力的升高波动幅度越来越小,最后趋于稳定。分析认为:具有这种曲线特点的井或是固定凡尔轻微漏失造成,或是由于供液不足或气体影响而造成的泵充满程度低形成,如 D 井属于此种类型,于 2012 年 6 月下调冲程 3.0下调至 2.1m,目前该井沉没度为 156m。 2.2.
7、3 漏失型 这种曲线是由于泵的凡尔严重漏失造成的,其上下冲程压力始终波动,停抽后压力稳定在油压值或者与停憋时压力接近。停抽稳压后,压力最后降到油压值,这是油管漏失造成。2012 年 1 月 E 井出现了这种现象,后经作业施工,是由于油管丝扣磨漏造成。 2.2.4 断脱型 这种曲线是由于抽油杆断脱造成,井口憋泵现象是不起压,或者与停抽自喷压力相同。2011 年 10 月 F 井出现了这种现象,后经作业施工验证,发现是由于第 63 根抽油杆磨断造成和分析结果相同。由上述分析可知,根据现场绘制的油井憋压曲线形状,可直接发现抽油泵和油管漏失问题。并且上述 4 种图形基本上概括了现场经常出现的问题,从而
8、为技术人员快速准确的发现问题,及时申报作业提供了方便。例如 H 井在2012 年 8 月 20 日上午,管井工人巡井时发现生产异常,井口跑油,汇报队里后,技术员立即进行憋泵操作,绘制出的憋泵曲线,与断脱型相同,初步判断该井断脱,同时立刻通过测示功图、动液面进行核实,产量核实,到下午作业单已经上报到厂有关部门,做到了事不过夜。 2.2.5 利用憋泵曲线确定合理热洗周期 通过进行洗井前后数据对比,判断热洗周期合理性,从而确定合理热洗周期。通过憋泵曲线,看出 W 井在热洗周期调整前压力回摆0.53Mpa,见图 6。考虑到该井热洗周期偏长,于 2012 年 6 月调整热洗周期,由原来的 60 天调整为
9、 45 天,调整后的曲线见图 7,调整后,压力回摆为 0.4 Mpa,见到了很好的效果。 图 6 洗周期调前图 7 热洗周期调后 3 结论 憋压曲线法在现场抽油机井管理中简单易行,便于技术人员掌握。 (1) “憋压曲线”是技术员自己测得的第一手资料,它录取及时,随时可测。而且这种直观纪录既便于分析和比较,也可以作为抽油井上施工措施的依据之一。 (2)憋压曲线在井与井之间的横向对比及本井长期生产过程的纵向对比中,更直观、更适用,为抽油机示功图的补充,更能及时发现油井出现的断脱、管漏等问题,为检泵或上其它措施赢得时间,减少产量损失。 (3)利用憋泵曲线作为机采井加强日常管理,进行洗井前后数据对比,判断热洗周期合理性,从而确定合理热洗周期。 参考文献: 1王鸿勋,张琪.采油工艺原理M.北京:石油工业出版社 1980.