电参数螺杆泵工况诊断技术的研究

式 中， Ｍ光为 光杆 转矩 ； 光 为光杆 转速 ； 为驱 动 头效 率 。 栅
驱动 头效 率 ：
】 一 】 皮 ＇ ７ 驱 ７ 电 ７ 齿
式 中 ， 、 分别 为皮 带 、 轮 效率 ， 般取 佃 ： ０ ９ 独 齿 一 ＝ ． ２×０ ９ ０ ９ ＝ ． ６× ． ５＝ ０ ８ 。 ． ４
［ 中圈分类号］Ｔ ９ ３ ３ Ｅ ３ ．
［ 文献标识码］Ａ
［ 文章编 号］１０ —９ ５ ２ １ ）１ ０ ６ —０ ０ ０ ７ ２（０ １ ０— ３ １ ３
扶 余油 田螺 杆 泵井 主要应 用在 地 面条 件受 限 制 区块 （ 如城 区井 ） 、井 眼轨 迹 特 殊 （ 水平 井 、大斜 如 度 井）及 稠 油难 采 （ 如扶 北 区块 ）油井 ， 目前 扶余采 油 厂在 运行 的螺 杆泵 井 有 ９ ０多 口 ，占全 厂机 采总 ４
Ｍ ， 一 — ２ ＤＴ ＡＰ ｅ
一
式 中 ， 为螺杆 泵 的转子 直 径 ， Ｄ ｍ；Ｔ为 螺杆 泵 的定 子导程 ， △ ｍ； Ｐ为 螺杆 泵进 出 口压差 ， ａ ＭＰ 从 上面公 式 可知 ， 在转 速 一定 的 前提 下泵 有功 扭矩 与 泵进 出 口压差 成正 比。 ４ ）影 响泵 有功 扭矩 因素分 析 ：
图 １ 试验 回归 的不 同功率 电机 扭矩 变化 与 电机 有 功功 率幅 度变 化关 系 图版 。 是
１ １ １ 螺杆 泵 有功 功率 与光杆 扭 矩的 关 系 ． ．
螺杆 泵井 测试 的有 功 功率 ：
Ｐ 电 ＝ ２ｃ 电 宥 ＝ ７Ｔ电
式 中 ， 电为 电机转 矩 ； 电为 电机 转 速 。 Ｔ 竹 螺杆 泵 电机轴 转矩 ：
Ｔ电 ＝ 』 光 光 ／ ７ 刁 、 （ 电 驱） ２
井 数 ４５ ５ ０口的 ： ． ％ ，产 油量 占全 厂 总产量 的 ３ 。因此 ，提 高 螺杆泵 井 的管 理水 平 ，掌握 螺杆 泵井 ２ ６ ０ ３， ９ ６ 的 日常 生产 动态 情况 已经 成 为扶余 油 田采 油精 细管 理 的重要 内容 。
１ 应 用电参数进行螺杆泵工况诊 断的可行性研究
采 井 泵 漏 、 管 漏 难 以 区分 等 问题 。该 研 究 对 螺 杆 泵 采 油 ９
技 术 的普 及 推 广 、螺 杆 泵 井 生产 最佳 工 况 的 掌 握 、提 高 系统 效 率 、延 长 油 井 免修 期 起 到 了积 极 的作 用 。 ［ 键 词 ］ 螺 杆 泵 ； 电参 数 ； 工况 诊 断 ；现 场 应 用 关
电参 数 螺 杆 泵 工 况 诊 断 技 术 的 研 究
姚 宝 春 （ 中石油吉林油田分公司扶余采油 厂， 吉林 松原 １８０） ００ ３
［ 要 ］ 针 对扶 余 油 田螺 杆 泵 井 诊 断 困难 的 问题 ，开 发 了应 用 电 参 数 进 行 螺 杆 泵 工 况 诊 断 的 技 术 ，在 扶 余 摘
［ 稿 日 期 ］ ２ １ Ｏ —２ 收 ０ １一 ７ Ｏ
［ 作者简介］姚宝春 （ ９ ２ ） １ ７ 一 ，男 ，１ ９ ９ ４年大庆石油学院毕业 ，工程师 ，现主要从事 采油技术管理 工作 。
石油天然气学报 （ 汉石油学院学报 ） 江
Ｍ — Ｍ １十 Ｍ ２十 Ｍ ｛
２１ 年 １ Ｏ１ ０月
式 １Ｍ 为 泵 初 始 扭 矩 ， ・ｍ ； 。为 泵 举 升 液 体 的 有 功 扭 矩 ， ・ ； ｌ， Ｎ Ｍ Ｎ ｍ Ｍ。为 杆 液 摩 擦 扭 矩 ， ・ Ｎ ｍ。
１ 象初 始 扭矩 可 由室 内试 验获 得 ， 可根据 公式 计算 ： ） 也
Ｍ 一 １ ２× （ ． ８ ．０ ９１ ３ ０＋ ＂。 ）＋ ４ ． ６２
石油天然气学报 （ 江汉石油学院学报 ） ２ １ 年 １ 月 第 ３ 卷 第 １ 期 ０１ ０ ３ ０
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｌａ ｄ Ｇａ ｅ ｈ ｏｏ ｙ （ ． ＰＩ ｏ ｒ ａ ｆＯｉ ｎ ｓＴ ｃ ｎ ｌｇ Ｊ Ｊ ） Ｏｃ． ０ １ Ｖｏ． ３ Ｎｏ １ ｔ２ １ １３ ．０
因此 当螺 杆泵 转速 一定 时 ：
Ｐ电有 ＝ Ｋ Ｍ 光 ＝
式 中 ， ＝ ２ｃ光。 就是说 影 响螺 杆泵 电功 率 的关键 因素 是 光杆扭 矩 。 Ｋ ＝ ７ ＝ 也
１ １ ２ 影 响螺杆 泵 光杆 扭矩 因素 分析 ． ． 螺 杆泵 井工 作 时杆 柱的 扭矩 主要 由 ３个部 分组 成 ：
扶余 采 油厂 的实 际表 明 ，在螺 杆泵 井 Ｅ常 生产 中 电机 、皮带 、杆 管泵 、泵挂不 变 的情 况下 影响 电参 ｌ
数 的主要 因素是 光杆 扭矩 ，而影 响光杆 扭矩 的 主要 因素 是产 液量 、动液 面和 油套压 的动态 变化 。因此说 螺杆 泵井 的电参数 与 泵 的运 行 工况 是密 切相 关 的 。 １ １ 螺 杆泵 井 电参数 影 响因 素理 论分 析 ．
Ｍ 二 ｑ ｎ ＝ ＡＰ ＝ ＡＰ — Ｈ 液 ＋ １ ２ Ｐ目 一 Ｐ套） ０ （
因 此 泵 有 功 扭 矩 可 直 接 反 映 油 井 液 面 、转 速 、油 压 的 变 化 ， 也 就 是 说 当 泵 况 发 生 变 化 时 ，会 导 致 电 机有 功 功率 变化 。 １ ２ 不 同功 率 电 机 扭 矩 变 化 影 响 有 功 功 率 变 化 幅 度 关 系 分 析 ．
２ ）杆 液 的 摩 擦 扭 矩
一
Ｌ
式 『 ， 为 井 液 的 粘 度 ， ａ・ ； 抽 油 杆 转 速 ，／ ｍ； 为 油 管 的 内 径 ， ； 抽 油 杆 外 径 ， ； 为 抽 ｛ ｌ ｍＰ ｓｎ为 ｒｍｉ Ｄ ｍ Ｄ 为 ｍ Ｌ
油杆 长度 。 ｍ。
３ 泵举 升 液体 的有 功扭 矩 ： ）