抽油井异常状况的诊断和管理

抽油井异常状况的诊断和管理
一、异常井管理
（1）异常井。

异常井是指油井的生产参数发生了异常变化，液量增减幅度大30%或含水波动大于20%的油井。

（2）异常井管理。

加强异常井管理，及时对异常井进行分析和诊断，为合理调整异常井工作制度及其他措施的实施提供依据。

（3）异常井管理法。

异常井管理法具有信息化、精细化、制度化、规范化等特点。

充分发挥信息技术优势，首先建立高效网上信息平台，通过异常井预警、分析、跟踪、重点井和措施井的跟踪，建立了一套完整的异常井诊断、分析、处理、跟踪系统，能够快捷、准确、精细地发现和判断异常井。

针对异常井的发现、诊断、处理、跟踪、信息沟通、资源共享等方面的工作，不断摸索，探索出区块油藏的异常管理法，形成了一套异常井管理体系。

二、憋压曲线诊断
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。

开始憋压时，记录每个冲程中上下冲程的压力值，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几个冲程作为描点时间。

憋压最大值一般不超过4.0MPa，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。

根据我们
现场绘制的曲线资料进行总结，可分为六种典型曲线。

2.1正常型
（1）正常型Ⅰ。

见图1。

这种曲线开始憋压时比较平缓，这是由于压力低时，分离出气体多，而气体又易于压缩的缘故。

待停抽稳压时，压力又略有上升。

以X1井为例，该井是以3个冲程作为一个描点时间单位，油压0.4MPa，从开始憋压到第25个冲程压力上升到3.0MPa，停抽稳压5分钟压力降到2.9MPa，泵效较好。

所以现场可根据憋压曲线是否具有这种特征来判断该井的油气比相对大小。

（2）正常型Ⅱ。

见图2。

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。

（3）正常型Ⅲ。

见图3。

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。

2.2漏失型
（1）漏失型Ⅰ。

见图4。

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。

（2）漏失型Ⅱ。

见图5。

这种曲线是由于抽油杆断脱造成，井口憋泵现象是不起压。

2010年8月X2井出现了这种现象，后经作业施工验证，发现第63根抽油杆磨断，和分析结果相同。

（3）漏失型Ⅲ。

见图6。

停抽稳压后，压力最后降到油压值，这是油管漏失造成。

2010年9月X3井出现了这种现象，后经作业施工，发现是由于油管丝扣磨漏造成。

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。

如X4井在2010年8月20日上午，管井工人巡井时发现生产异常，汇报后，技术员立即进行憋泵操作，绘制出的憋泵曲线，与图5相同，初步判断该井杆断，同时立刻通过测示功图、动液面进行核实，经作业验证起出后，原井杆柱第120根杆断。

三、异常井诊断与管理
3.1异常井管理工作流程
巡检班巡检、计量、憋泵一校产一憋泵、示功图、电流一综合分析结果反馈一热洗试管柱一控制套压一加密计量一异常井处理一写措施一改工作制度。

3.2发现异常井后将综合分析结果进行分类，采取相应措施
对于产量下降的井，通过对比分析抽油井的正常和异常生产情况，采用多种诊断措施，对比功图变化、压力变化、负荷变化、电流变化、现场憋泵情况，找出发生异常的原因，并进行及时的处理和恢复。

从正常井测试的功图液面中发现抽油井出现了异常情况，及时与有关岗位联系进行校产、诊断、整改，从而有效地减少了单井产量的损失。

见图7。

图7
（1）供液不足井管理。

针对供液不足井通过关井恢复液面，摸索工作制度，确定开关井时间，同时向地质研究所反映，建议调整合理的工作制度或改变注水方式。

（2）凡尔漏失井的管理。

针对凡尔漏失的井，在产量发生变化后及时测试功图及液面，与生产正常时所测功图进行对比，结合现场憋泵的压力变化情况，判断是固定凡尔漏失还是游动凡尔漏失。

如果是固定凡尔漏失，采取正常的热洗方式进行大排量热洗，游动凡尔漏失则采取热洗完后反复憋压快速打开生产闸门冲洗凡尔的方法，产量得到及时恢复，避免了检泵作业。

（3）油管漏失井的管理。

如果油管的螺纹连接不紧密，或是油管受磨损，腐蚀而产生裂缝和孔洞，使油管内液体漏回井中。

对于产量下降幅度较大甚至不出，功图测试后，与正常功图对比上负荷下降明显，液面上升较大，现场憋泵无压力变化，油管漏失直接交措施检
泵。

（4）抽油杆断脱井的管理。

抽油杆断脱后，光杆负荷大发的减轻，它只等于上部一段悬空的抽油杆柱在液体中的重力，抽油井计量不出，憋泵不起，深没度上升，上下电流变化也大，抽油杆断脱的井，只能检泵措施来维持生产。

（5）砂埋油层的管理。

由于油层胶结疏松，生产压差过大，压裂后上抽，修井措施不当等，都可以在生产过程中引起油井出砂。

细小砂粒，随着油流进入泵筒，轻则增加抽油阻力，磨损抽油设备，引起阀失灵；重则卡死阀，卡死活塞，迫使油井停产。

（6）结蜡井管理。

油井结蜡可使固定阀卡死，可使固定阀和游动阀不灵，甚至堵塞油管通道。

某油田大多为低渗油藏，“三低”井较多，油井出蜡严重，一定程度上制约了油井的正常生产。

在此基础上，从强化基础管理、精细管理入手，对所有结蜡热洗油井加强井况跟踪、深入热洗效果分析，密切关注油井功图变化和电流监控，及时采取相应调整措施，确保了油井的正常生产。

（7）气体对示功图的影响。

气体进入到泵内，就使得液体只能部分地充满泵筒，而降低了泵排量。

严重时发生“气锁”，使泵临时停止排油。

四、结束语
发现油井产量下降时应加密计量，避免油井因间隙出油而造成产量下降的假象，减少不必要的浪费。

功图及液面分析应与现场憋泵情况相结合。

油井突然不出或产量下滑幅度较大，现场憋泵无反映，功图测试负荷下降的井应考虑断脱的可能性。

对于产量下降，功图测试正常，液面上升，现场憋泵无反映的井，应考虑管柱漏失的可能。

检泵作业发现异常情况后，根据情况应及时变更措施设计或清蜡制度。

憋压曲线作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。

发现诊断抽油机井问题与故障的方法
二、发现诊断抽油机井问题与故障的方法
及早发现抽油机井问题与故障的方法有：电流法、产液量法、示功图法、液面法。

准确诊断抽油机井是否存在问题以及问题性质、所用的方法有：示功图法、液面法、憋压法；查上下电流数据的变化，分析抽油机载荷变化状况；查井口产液量的变化，分析油井生产正常与否；查示功图的载荷变化，分析泵的工作状况是否正常；查液面的变化，分析供液情况的好坏；查憋压的高低，分析泵、管的漏失情况。

抽油机井的任何一项动态资料与其他生产数据都相互关联，只要一个资料发生了一定的变化，与其有关联的生产数据也应该发生变化，这是机械采油井的生产规律。

我们就应用这个规律对生产数据综合起来进行分析、诊断，找出问题的所在。

在诊断、分析抽油机井的问题与故障时，不能违背了油井生产的自然规律。

不论你是用什么分析方法，必须在综合分析各项生产数据发生变化的基础上进行。

本章通过具体实例，叙述在日常的生产数据当中如何及早发现抽油机井的问题，并采取有效手段诊断、分析，制定合理的处理措施。

第一节分析电流变化，能及早发现抽油机井出现的问题
机械采油是用电能转换为机械能，通过电动机旋转带动抽油机的驴头、抽油杆和抽油泵作上下往复运动将井下的液体排出到地面。

在能量转换的过程中，电动机电流的大小直接反映出抽油机负荷的大小。

正常生产井在生产时抽油机的负荷是相对稳定的，电动机的电流也是相对稳定的。

只有在机、杆、泵以及井下管柱出现故障或问题时，抽油机的负荷才会发生变化，电动机的电流也随之变化。

我们通过录取、观察抽油机井的上下电流变化，就能及早地发现抽油机井是否出现问题，再及时进行综合诊断、分析问题所在，尽快采取措施处理好抽油机井故障，恢复油井的正常生产。

目前，抽油机井录取资料规定：正常抽油机井，每天要求测量一次上下电流；油井产液量每10~15天计量一次；液面、示功图每月测试一次。

这样，能够及早发现抽油机井问题的就是每天录取的电流数据。

当然，
螺杆泵作为一种机械采油设备，具有其他抽油设备不能替代的优越性。

它主要适用于稠油、含砂、高含气井的开采，具有体积小、安装方便、无污染、能耗低、维修方便等重要特征。

近几年来随着高粘度原油的开采和三次采油的发展，螺杆泵采油在油田上得到较大的应用，尤其是在聚合物驱油的采出井上推广、采用。

螺杆泵采油系统按不同驱动方式可分为地面驱动和井下驱动两大类。

地面驱动螺杆泵可分为电驱动和液压驱动两种形式。

目前，油田常用的是地面驱动井下单螺杆泵采油系统。

一、螺杆泵采油系统的组成
地面驱动井下单螺杆泵采油系统主要由电控部分、地面驱动部分、井下螺杆泵、配套工具等四部分组成。

1. 电控部分
控制箱是螺杆泵的控制部分，控制电机的启、停。

该装置能自动显示、记录螺杆泵井正常生产时的电流、运行时间等，有过载、欠载保护功能，确保螺杆泵的正常生产。

2. 地面驱动部分
是螺杆泵采油系统的主要地面设备。

通过该装置把动力传递给井下泵的转子，使转子转动实现抽吸原油。

地面驱动装置主要由减速箱、电动机、密封盒、方卡子组成。

3. 井下螺杆泵
井下螺杆泵主要是由定子和转子组成，定子就是泵筒，是由一种坚固、耐油、抗腐蚀的合成橡胶精磨成型，然后被粘接在钢壳体内而成。

转子是通过精加工、表现经过处理的高强度螺杆。

其工作原理：螺杆泵是靠空腔排油，即转子和定子之间形成一个个互不连通的封闭腔室。

当转子转动时，封闭空腔沿轴线方向由吸入端向排出端方向运移，封闭腔在排出端消失。

空腔内的原油也就随之由吸入端均匀地挤向排出端，同时又在吸入端重新形成新的低压空腔将原油吸入。

这样封闭空腔不断地形成、运移和消失，原油不断地充满、挤压和排出，从而把井下的原油不断地吸入，通过油管举升到井口。

4. 配套工具
1）专用井口：简化了采油树，方便使用、维修、保养。

同时增加了井口强度，减小地面驱动装置的振动，起到保护光杆和更换密封盒时麻烦井口的作用。

2）特殊光杆：强度大、防断裂、光洁度高，有利于井口的密封。

3）抽油杆扶正器：避免工减缓抽油杆与油管的磨损。

4）油管扶正器：减少油管的振动和磨损
5）抽油杆防倒转装置：防止抽油杆倒扣。

6）油管防脱装置：锚定泵和油管，防止油管脱落。

7）筛管：过滤油层流体。

二、单螺杆抽油泵型号表示方法
型号表示方法：
型号表示示例：如型号为“GLB75—27”的螺杆泵，表示为抽油杆传动的单螺杆抽油泵，每转公称排量为
75mL/r，泵的级数为27级。

三、螺杆泵采油系统的特点
1.主要特点：
1）一次性投次少。

螺杆泵与电动潜油泵、水力活塞泵和游梁式抽油机相比，由于其结构简单，所以价格低廉。

2）结构简单，安装方便，占地面积小。

地面装置结构简单，可以直接安装在井口套管四通上，这样不再另占土地面积。

3）泵效高、节能、管理费用低。

由于螺杆泵是螺旋抽油的容积泵，流量无脉动，轴方向流动连续，流速稳定。

它与游梁式抽油机相比，没有液柱和机械传动的惯性损失。

泵的容积效率可达90%，它是现有机械采油设备中能耗最小、效率较高的机种之一。