变速电潜泵排水采气井数据分析诊断技术
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3 4 3
诊断技术应用实例
1. 牟 14 井
表 1 牟 14 井采样数据表 系统日期 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 采集时间 095055 100055 101055 102055 103055 104055 105055 110055 111055 112055 113055 114055 115055 120055 121055 122055 123055 124055 125055 130055 131055 132055 133055 134055 135055 140055 141055 电压 /V 387 387 386 386 388 403 402 415 415 419 425 425 423 427 425 439 426 428 432 436 429 432 428 434 426 428 421 电流 /A 324 324 322 323 324 327 326 326 327 328 327 327 327 326 328 326 327 328 327 326 327 327 327 328 327 327 327 频率 / Hz 53 3 53 4 53 1 53 3 53 4 55 5 55 6 57 0 57 0 57 7 58 3 58 3 58 2 58 6 58 4 59 1 58 4 58 9 58 9 59 8 59 1 58 9 58 8 59 1 58 5 58 8 57 8 压力 /MPa 0 02 0 02 0 02 0 01 0 02 0 01 0 02 0 02 0 03 0 02 0 02 0 02 0 01 0 01 0 02 0 02 0 01 0 02 0 02 0 01 0 02 0 03 0 02 0 02 0 02 0 0 0 01
数据分析基础
对变速电泵排水采气井进行数据分析, 包括井 的基础数据、 电机特性曲线数据、 泵特性曲线数据分 析, 工况诊断都是对变速电潜泵排水采气井数据计 算分析的结果, 综合分析的主要数据有运行三相电 流、 电压、 功率因数、 电缆压降、 电机输入相电压、 平
收稿日期 : 2003- 04- 29 作者简介 : 李劲松 ( 1968- ) , 电气工程师 , 1990 年毕业于华南理工大学 , 长期从事电潜泵技术 工作 , 现从事采 气科研工作。地址 : ( 618300) 广汉市中山大道南二段。电话 : ( 0838) 5151814。
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开采工艺
钻
采
工
艺
2003 年
变速电潜泵排水采气井数据分析诊断技术
李劲松, 雷振中, 唐光华, 马辉排水采气井数据分析诊断技术的研究并结合 SC- 4 数 据采集仪在 现场的应 用 , 为优 化
入井 设计参数 , 提高实施的成功率及入井安装质量 , 加强 运行过 程中动 态实时 监测 , 及时分 析机组 运行情 况 , 使 变 速电潜泵排水采气工艺更趋完善。 关键词 : 变速电潜泵 ; 排水采气 ; 数据采集 ; 诊断 ; 应用
结
论
( 1) 该数据采集仪解决了电潜泵机组运行参数 不能进行实时、 自动采集的历史。 ( 2) 通过调节该数据采集仪的采样周期 , 可实施 对机组不同时段运行情况的重点监测。 ( 3) 通过编制的采集软件 , 实现了数据采集仪与 计算机之间的数据传输、 数据处理和分析 , 并建立该 井的机组运行参数资料库。 ( 4) 实现了数据采集的自动化 , 可大大减小工人 的劳动强度和缩小人工记录数据造成的读数误差, 提高了数据的真实性、 可靠性。 ( 5) 变速电潜泵排水采气井数据分析诊断技术 为全面分析整个生产系统的工况提供科学依据和综 合判断 , 提高工程技术措施的科学性和针对性。
图 1 数据采集示意图
图 1 为数据采集示意图。SC- 4 数据采集仪有 两种工作状态, 当处于调试状态时, 它可以离开工作 现场在办公室内与 计算机相连 , 完成软件调 试, 此 时 , 该 SC- 4 数据采集仪内有 4 路 0~ 5 V 电信号,
第 26 卷
第6期
钻
采
工
艺
43
调节相关电位器 , 可以见到数值变化。如果 SC- 4 数据采集仪已与计算机联接完毕 , 可以用计算机进 行数据的录入、 处理和分析。 软件用于采集变频器的运行参数及井底流压。 它使用工控软件 : MCGS 组态软件及 VB6. 0 语言进 行编制 , 通过使用该软件控制与之配套的 SC4 数据 采集仪, 实现数据的采集、 处理和分析, 并能同时控 制 SC- 4 采集仪的工作状态 , 即 : 工作、 停止。软件 主要有 3 个功能模块 , 即总控模块、 雷达公司变频器 数据采集模块、 森垂公司变频器数据采集模块。
该井 2001 年 6 月 30 日实施电潜泵排水采气工艺 技术, 为了分析该套机组目前的运行情况 , 及时采集
Vol. 26 No. 6 Nov. 2003
DRILLING&PRODUCTION TECHNOLOGY
3
cusses separately the calculation and analysis of the economic flow rate of gas field in the case of considering and not con sidering depreciation. It has directive significance for improv ing production economic benefits in later periods of gas field development. Key words: gas field, cost, depreciation, economic flow rate THE NEW RECOGNITION OF BUILDUP WELL TEST ANALYSIS IN CONDENSATE GAS RESER VOIRS LIU Huaqiang ( Gas Production Research Institute, Southwest Oil & Gas Co. of PetroChina, Guanghan, Sichuan 618300, China) , DPT 26( 6) , 2003: 28~ 29 Abstract: The characteristics of buildup pressure curve below dewpoint is different from curve above dewpoint in con densate gas reservoirs. Based on a three- zone radial composite model, this paper describes the features of buildup curve, that is: upwarped district of pressure buildup curve below dewpoint as the change of condensate saturation for reservoir liquid, the inner- zone as lower condensate saturation, outer - zone as initial liquid condensate saturation, and the middle intermedi ate zone as higher condensate saturation, which is not affected by traditional change of reservoir physical character istics of part leaky fault. Meanwhile, in combination with the field ex ample, the paper illustrates the curve! s applicability. Key words: condensate reservoir, dewpoint pressure, buildup pressure curve, model, analysis THE APPLICATION OF COMPOUND PERFORA TION TECHNOLOGY DIAO Gangtian ( Shengli Oilfield ShengLi Oil Produc tion Plant, Sinopec, Dongying, Shandong 257071, China) and LIU Zhihua, etc. ( Shengli Oilfield Xianhe Oil Prodiuction Plant) , DPT 26( 6) , 2003: 30~ 33 Abstract: By analyzing of the field application of normal perforate technique, it was found that there exist many prob lems, for example, it can! t relieve the formation pollution, the seepage area produced by perforating is small, and it is prone to cause formation contamination for the second time. It has solved the problem more perfectly through the application of compound perforation technique in the Es3 reservoir of Wang542 fault block in Wangjiagang Oil Field, and notable effect of oil increment has been obtained. Key words: compound perforation, Wang542 fault block, formation contamination, application FRACTURING TECHNOLOGY OF DEEP EXPLO RATION WELL IN DAGANG OILFIELD HE Zhiyong, CHENG Yunpu and FENG Jinghong ( Drilling & Production Technology Research Institute, Dagang
了该套机组在 2002 年 4 月 24 日至 2002 年 5 月 24 日 的运行数据, 并经计算机处理, 其处理结果见表 1。 从计算机得到的牟 14 井的电潜泵运行数据可 知 : 该井由于供电不稳, 机组时常因停电而停机, 不 能实现长期连续运行; 另外 , 从该井的压力与时间的 关系来看说明井下电缆的电气性能变差。为此, 在 日排水量 400 m , 日产气约 3 10 m 的前提下, 将 设定的变频器最高运行频率下调到 60 Hz, 通过降频 来降低变频器的输出电压 , 从而降低了动力电缆的 工作电压, 改善电缆的工作环境 , 最大限度地延长机 组的使用寿命。 2 阳 43 井 对阳 43 井的电泵运行数据进行现场采集, 并在 现场对采样数据进行了处理 , 从阳 43 井电潜泵机组 不能正常运行的实际情 况, 于 2002 年 5 月 31 日至 2002 年 6 月 2 日对该井启动时的运行参数进行了现 场采集 , 诊断为泵卡。该井于 2002 年 8 月检泵, 更 换新泵 , 于 2002 年 8 月投入运行, 但发现机组仍不 能连续正常运行。综合上述情况, 诊断为该井的供 液量不足。通过对该井电潜泵运行情况和采气情况 的分析、 研究, 建议停止在该井实施电潜泵工艺, 并 将该套机组用于新选定的电潜泵工艺井。
10 m , 累 计增 产 天然 气
4
3
10 m , 取得较好的经济和社会效益。实践表
明, 变速电潜泵机组作为一种强排水装置, 具有排量 大、 扬程高、 运行稳定、 自动化程度高等优点。它适 合地层压力低、 储量大的水淹停产井, 或用于气藏强 排水。变速电潜泵排水采气工艺技术作为提高油气 田采收率的一种重要后续工艺, 是行之有效的。对 变速电泵井进行数据分析和诊断 , 为优化入井设计 参数 , 提高实施的成功率及入井安装质量, 加强运行 过程中动态实时监测 , 及时分析机组运行情况 , 使电 潜泵排水采气工艺更趋完善, 国外已开发了这套系 统, 软件为英文版, 国内正在研究数据采集系统及诊 断技术 , 集目前国内电泵井故障诊断技术方面的先 进经验和方法, 最大限度地提高电潜泵排水采气井 的经济效益。
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均相电压、 平均电流、 电压不平衡度、 电流不平衡及 频率; 井下温度、 压力、 产气量; 系 统功率、 效 率、 能 耗。可得出工况分类有欠载 , 过载, 电机或电缆绝缘 下降 , 泵或油管漏失 , 供液不足, 气锁, 选泵偏大 , 选 泵偏小 , 油管堵塞 , 含砂或卡泵。例如分析运行电流 小于额定电流的 85% , 泵入口压力小, 产水量较小, 可诊断为供液不足 , 引起机组欠载。要得到数据有 必要进行数据采集, 初步数据采集系统分为硬件和 软件两部分 , 硬件完成控制器到计算机的数据传输。 软件部分主要利用可视化语言编程对电泵井举升系 统主要运行参数进行采集, 完成井下数据的显示 , 将 其存为数据文件, 进行分析处理 , 绘制出动态运行曲 线 , 然后进 行诊断, 以便 更好地诊断电 潜泵运行情 况 , 调整运行参数 , 使机组处于最佳运行状态 , 从而 提高机组运行寿命 , 延长检泵周期, 减少修井作业次 数和费用。同时还可根据采集的井底流压数据, 绘 制井底流入流出动态曲线, 了解地层生产变化情况。 电潜泵数据采集系统由变频器、 采集仪、 计算机、 通 讯组成 ( 见图 1) 。
中图分类号 : TE 243 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1006- 768X( 2003) 06- 0042- 02
变速电潜泵工艺国内外应用现状
电潜泵作为一种经济有效的人工举升方法, 已 在国外油田采油中 取得广泛的应 用。川渝气 田自 1984 年开始 引进变速电潜泵机组实施排水采 气工 艺研究以来, 已先后引进 10 套 , 截止 2002 年 12 月 底累计 排水 107. 525 8 5. 76
参考文献 [ 1] [ 2] 黄晓 , 石步乾 , 范 喜群 . 电泵 井优化 设计 及工况 诊断 技 术的应用 钻采工艺 , 2000, 23 ( 6) 廖毅 , 段 方华 , 唐 贵林 . 电 潜泵 在排 水采 气中 的应 用 钻采工艺 , 2003, 26 增刊
( 编辑 : 黄晓川 )
注 : 数据采集日期为 2002 年 5 月 22 日
对变速电泵井进行数据分析和诊断为优化入井设计参数提高实施的成功率及入井安装质量加强运行过程中动态实时监测及时分析机组运行情况潜泵排水采气工艺更趋完善国外已开发了这套系软件为英文版国内正在研究数据采集系统及诊断技术集目前国内电泵井故障诊断技术方面的先进经验和方法最大限度地提高电潜泵排水采气井的经济效益
诊断技术应用实例
1. 牟 14 井
表 1 牟 14 井采样数据表 系统日期 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 2002- 05- 22 采集时间 095055 100055 101055 102055 103055 104055 105055 110055 111055 112055 113055 114055 115055 120055 121055 122055 123055 124055 125055 130055 131055 132055 133055 134055 135055 140055 141055 电压 /V 387 387 386 386 388 403 402 415 415 419 425 425 423 427 425 439 426 428 432 436 429 432 428 434 426 428 421 电流 /A 324 324 322 323 324 327 326 326 327 328 327 327 327 326 328 326 327 328 327 326 327 327 327 328 327 327 327 频率 / Hz 53 3 53 4 53 1 53 3 53 4 55 5 55 6 57 0 57 0 57 7 58 3 58 3 58 2 58 6 58 4 59 1 58 4 58 9 58 9 59 8 59 1 58 9 58 8 59 1 58 5 58 8 57 8 压力 /MPa 0 02 0 02 0 02 0 01 0 02 0 01 0 02 0 02 0 03 0 02 0 02 0 02 0 01 0 01 0 02 0 02 0 01 0 02 0 02 0 01 0 02 0 03 0 02 0 02 0 02 0 0 0 01
数据分析基础
对变速电泵排水采气井进行数据分析, 包括井 的基础数据、 电机特性曲线数据、 泵特性曲线数据分 析, 工况诊断都是对变速电潜泵排水采气井数据计 算分析的结果, 综合分析的主要数据有运行三相电 流、 电压、 功率因数、 电缆压降、 电机输入相电压、 平
收稿日期 : 2003- 04- 29 作者简介 : 李劲松 ( 1968- ) , 电气工程师 , 1990 年毕业于华南理工大学 , 长期从事电潜泵技术 工作 , 现从事采 气科研工作。地址 : ( 618300) 广汉市中山大道南二段。电话 : ( 0838) 5151814。
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开采工艺
钻
采
工
艺
2003 年
变速电潜泵排水采气井数据分析诊断技术
李劲松, 雷振中, 唐光华, 马辉排水采气井数据分析诊断技术的研究并结合 SC- 4 数 据采集仪在 现场的应 用 , 为优 化
入井 设计参数 , 提高实施的成功率及入井安装质量 , 加强 运行过 程中动 态实时 监测 , 及时分 析机组 运行情 况 , 使 变 速电潜泵排水采气工艺更趋完善。 关键词 : 变速电潜泵 ; 排水采气 ; 数据采集 ; 诊断 ; 应用
结
论
( 1) 该数据采集仪解决了电潜泵机组运行参数 不能进行实时、 自动采集的历史。 ( 2) 通过调节该数据采集仪的采样周期 , 可实施 对机组不同时段运行情况的重点监测。 ( 3) 通过编制的采集软件 , 实现了数据采集仪与 计算机之间的数据传输、 数据处理和分析 , 并建立该 井的机组运行参数资料库。 ( 4) 实现了数据采集的自动化 , 可大大减小工人 的劳动强度和缩小人工记录数据造成的读数误差, 提高了数据的真实性、 可靠性。 ( 5) 变速电潜泵排水采气井数据分析诊断技术 为全面分析整个生产系统的工况提供科学依据和综 合判断 , 提高工程技术措施的科学性和针对性。
图 1 数据采集示意图
图 1 为数据采集示意图。SC- 4 数据采集仪有 两种工作状态, 当处于调试状态时, 它可以离开工作 现场在办公室内与 计算机相连 , 完成软件调 试, 此 时 , 该 SC- 4 数据采集仪内有 4 路 0~ 5 V 电信号,
第 26 卷
第6期
钻
采
工
艺
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调节相关电位器 , 可以见到数值变化。如果 SC- 4 数据采集仪已与计算机联接完毕 , 可以用计算机进 行数据的录入、 处理和分析。 软件用于采集变频器的运行参数及井底流压。 它使用工控软件 : MCGS 组态软件及 VB6. 0 语言进 行编制 , 通过使用该软件控制与之配套的 SC4 数据 采集仪, 实现数据的采集、 处理和分析, 并能同时控 制 SC- 4 采集仪的工作状态 , 即 : 工作、 停止。软件 主要有 3 个功能模块 , 即总控模块、 雷达公司变频器 数据采集模块、 森垂公司变频器数据采集模块。
该井 2001 年 6 月 30 日实施电潜泵排水采气工艺 技术, 为了分析该套机组目前的运行情况 , 及时采集
Vol. 26 No. 6 Nov. 2003
DRILLING&PRODUCTION TECHNOLOGY
3
cusses separately the calculation and analysis of the economic flow rate of gas field in the case of considering and not con sidering depreciation. It has directive significance for improv ing production economic benefits in later periods of gas field development. Key words: gas field, cost, depreciation, economic flow rate THE NEW RECOGNITION OF BUILDUP WELL TEST ANALYSIS IN CONDENSATE GAS RESER VOIRS LIU Huaqiang ( Gas Production Research Institute, Southwest Oil & Gas Co. of PetroChina, Guanghan, Sichuan 618300, China) , DPT 26( 6) , 2003: 28~ 29 Abstract: The characteristics of buildup pressure curve below dewpoint is different from curve above dewpoint in con densate gas reservoirs. Based on a three- zone radial composite model, this paper describes the features of buildup curve, that is: upwarped district of pressure buildup curve below dewpoint as the change of condensate saturation for reservoir liquid, the inner- zone as lower condensate saturation, outer - zone as initial liquid condensate saturation, and the middle intermedi ate zone as higher condensate saturation, which is not affected by traditional change of reservoir physical character istics of part leaky fault. Meanwhile, in combination with the field ex ample, the paper illustrates the curve! s applicability. Key words: condensate reservoir, dewpoint pressure, buildup pressure curve, model, analysis THE APPLICATION OF COMPOUND PERFORA TION TECHNOLOGY DIAO Gangtian ( Shengli Oilfield ShengLi Oil Produc tion Plant, Sinopec, Dongying, Shandong 257071, China) and LIU Zhihua, etc. ( Shengli Oilfield Xianhe Oil Prodiuction Plant) , DPT 26( 6) , 2003: 30~ 33 Abstract: By analyzing of the field application of normal perforate technique, it was found that there exist many prob lems, for example, it can! t relieve the formation pollution, the seepage area produced by perforating is small, and it is prone to cause formation contamination for the second time. It has solved the problem more perfectly through the application of compound perforation technique in the Es3 reservoir of Wang542 fault block in Wangjiagang Oil Field, and notable effect of oil increment has been obtained. Key words: compound perforation, Wang542 fault block, formation contamination, application FRACTURING TECHNOLOGY OF DEEP EXPLO RATION WELL IN DAGANG OILFIELD HE Zhiyong, CHENG Yunpu and FENG Jinghong ( Drilling & Production Technology Research Institute, Dagang
了该套机组在 2002 年 4 月 24 日至 2002 年 5 月 24 日 的运行数据, 并经计算机处理, 其处理结果见表 1。 从计算机得到的牟 14 井的电潜泵运行数据可 知 : 该井由于供电不稳, 机组时常因停电而停机, 不 能实现长期连续运行; 另外 , 从该井的压力与时间的 关系来看说明井下电缆的电气性能变差。为此, 在 日排水量 400 m , 日产气约 3 10 m 的前提下, 将 设定的变频器最高运行频率下调到 60 Hz, 通过降频 来降低变频器的输出电压 , 从而降低了动力电缆的 工作电压, 改善电缆的工作环境 , 最大限度地延长机 组的使用寿命。 2 阳 43 井 对阳 43 井的电泵运行数据进行现场采集, 并在 现场对采样数据进行了处理 , 从阳 43 井电潜泵机组 不能正常运行的实际情 况, 于 2002 年 5 月 31 日至 2002 年 6 月 2 日对该井启动时的运行参数进行了现 场采集 , 诊断为泵卡。该井于 2002 年 8 月检泵, 更 换新泵 , 于 2002 年 8 月投入运行, 但发现机组仍不 能连续正常运行。综合上述情况, 诊断为该井的供 液量不足。通过对该井电潜泵运行情况和采气情况 的分析、 研究, 建议停止在该井实施电潜泵工艺, 并 将该套机组用于新选定的电潜泵工艺井。
10 m , 累 计增 产 天然 气
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10 m , 取得较好的经济和社会效益。实践表
明, 变速电潜泵机组作为一种强排水装置, 具有排量 大、 扬程高、 运行稳定、 自动化程度高等优点。它适 合地层压力低、 储量大的水淹停产井, 或用于气藏强 排水。变速电潜泵排水采气工艺技术作为提高油气 田采收率的一种重要后续工艺, 是行之有效的。对 变速电泵井进行数据分析和诊断 , 为优化入井设计 参数 , 提高实施的成功率及入井安装质量, 加强运行 过程中动态实时监测 , 及时分析机组运行情况 , 使电 潜泵排水采气工艺更趋完善, 国外已开发了这套系 统, 软件为英文版, 国内正在研究数据采集系统及诊 断技术 , 集目前国内电泵井故障诊断技术方面的先 进经验和方法, 最大限度地提高电潜泵排水采气井 的经济效益。
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均相电压、 平均电流、 电压不平衡度、 电流不平衡及 频率; 井下温度、 压力、 产气量; 系 统功率、 效 率、 能 耗。可得出工况分类有欠载 , 过载, 电机或电缆绝缘 下降 , 泵或油管漏失 , 供液不足, 气锁, 选泵偏大 , 选 泵偏小 , 油管堵塞 , 含砂或卡泵。例如分析运行电流 小于额定电流的 85% , 泵入口压力小, 产水量较小, 可诊断为供液不足 , 引起机组欠载。要得到数据有 必要进行数据采集, 初步数据采集系统分为硬件和 软件两部分 , 硬件完成控制器到计算机的数据传输。 软件部分主要利用可视化语言编程对电泵井举升系 统主要运行参数进行采集, 完成井下数据的显示 , 将 其存为数据文件, 进行分析处理 , 绘制出动态运行曲 线 , 然后进 行诊断, 以便 更好地诊断电 潜泵运行情 况 , 调整运行参数 , 使机组处于最佳运行状态 , 从而 提高机组运行寿命 , 延长检泵周期, 减少修井作业次 数和费用。同时还可根据采集的井底流压数据, 绘 制井底流入流出动态曲线, 了解地层生产变化情况。 电潜泵数据采集系统由变频器、 采集仪、 计算机、 通 讯组成 ( 见图 1) 。
中图分类号 : TE 243 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1006- 768X( 2003) 06- 0042- 02
变速电潜泵工艺国内外应用现状
电潜泵作为一种经济有效的人工举升方法, 已 在国外油田采油中 取得广泛的应 用。川渝气 田自 1984 年开始 引进变速电潜泵机组实施排水采 气工 艺研究以来, 已先后引进 10 套 , 截止 2002 年 12 月 底累计 排水 107. 525 8 5. 76
参考文献 [ 1] [ 2] 黄晓 , 石步乾 , 范 喜群 . 电泵 井优化 设计 及工况 诊断 技 术的应用 钻采工艺 , 2000, 23 ( 6) 廖毅 , 段 方华 , 唐 贵林 . 电 潜泵 在排 水采 气中 的应 用 钻采工艺 , 2003, 26 增刊
( 编辑 : 黄晓川 )
注 : 数据采集日期为 2002 年 5 月 22 日
对变速电泵井进行数据分析和诊断为优化入井设计参数提高实施的成功率及入井安装质量加强运行过程中动态实时监测及时分析机组运行情况潜泵排水采气工艺更趋完善国外已开发了这套系软件为英文版国内正在研究数据采集系统及诊断技术集目前国内电泵井故障诊断技术方面的先进经验和方法最大限度地提高电潜泵排水采气井的经济效益