抽油機(jī)井憋壓曲線研究與應(yīng)用

1、抽油機(jī)井憋壓曲線研究與應(yīng)用馬強(qiáng)作者簡(jiǎn)介：馬強(qiáng)（1980-今），男，遼寧阜新人，工程師，2003年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程系，現(xiàn)在遼河金馬油田開發(fā)公司生產(chǎn)技術(shù)科，從事采油管理工作。大慶石油學(xué)院工程碩士在讀。電話E-mail：starmq。（1.中油遼河油田公司 金馬油田開發(fā)公司，遼寧 盤錦 124010；2.大慶石油學(xué)院，黑龍江 大慶 163318）摘要:憋壓曲線是油管壓力與憋壓時(shí)間的關(guān)系曲線，根據(jù)抽有機(jī)井在開機(jī)憋壓、關(guān)機(jī)憋壓和停機(jī)憋壓三種狀態(tài)下取得的關(guān)井油管壓力與關(guān)井時(shí)間的關(guān)系曲線，對(duì)井下發(fā)生的各種情況進(jìn)行定性診斷，以反映出泵的各種工作狀況。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明這種憋壓曲

2、線法使泵況診斷工作簡(jiǎn)單，可靠。關(guān)鍵詞:憋壓曲線 壓力 油管 深井泵 抽油井前 言隨著油田開發(fā)的不斷深入，地層能量在逐漸消耗，目前大部分井都無自噴能力，抽油開采在生產(chǎn)中已占有相當(dāng)重要的地位。然而，深井泵在井下并不能長(zhǎng)期的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，總是會(huì)發(fā)生這樣或那樣的問題而影響油井的正常生產(chǎn)。因此必須時(shí)刻注意深井泵的工作狀況，只有這樣，才能保證每一口井的正常生產(chǎn)。在日常管理中，除了示功圖外，還經(jīng)常使用井口憋壓法來判斷井下的狀況。1 憋壓曲線憋壓曲線是油管壓力與憋壓時(shí)間的關(guān)系曲線1，其受液面深度、泵徑、沖程、沖次等因素影響，以上各要素不會(huì)影響憋壓曲線的形狀，只會(huì)影響油壓達(dá)到標(biāo)定值的時(shí)間。1.1井口憋壓法井口憋壓法

3、簡(jiǎn)單的講就是關(guān)閉生產(chǎn)閘門，讓抽油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在井口強(qiáng)制性的憋壓。而根據(jù)井口憋壓時(shí)，壓力和時(shí)間的關(guān)系繪制出的曲線，就是憋壓曲線2。這種方法操作簡(jiǎn)單、方便、適用性強(qiáng)。一般工人即可操作，技術(shù)要求低。1.2具體操作方法啟抽憋壓安裝好井口壓力表，檢查盤根，如不合格應(yīng)立即更換。關(guān)閉生產(chǎn)閘門，啟抽憋壓，觀察壓力變化并做好記錄。停抽憋壓 當(dāng)壓力升到一定數(shù)值時(shí)（通常為3.0MPa），將抽油機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，觀察壓力變化，并做好記錄。繪制曲線 根據(jù)以上兩個(gè)過程所記錄的時(shí)間與壓力數(shù)值，以橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示壓力繪圖，即為憋壓曲線。2 理論憋壓曲線理論憋壓曲線是依據(jù)理想狀態(tài)抽油機(jī)井所繪制的憋壓曲線。所謂理想狀

4、態(tài)抽油機(jī)井就是泵及油管不漏失，并且地層供液情況較好的狀態(tài)3。由于純液流的壓縮系數(shù)很小，假設(shè)抽油機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)30min即可使壓力從0MPa上升至3.0MPa，在抽油機(jī)停抽后壓力不會(huì)下降，一直保持在3.0MPa（圖1）。時(shí)間（min）油壓（MPa）停抽圖1 理論憋壓曲線3 實(shí)際憋壓曲線及分析在實(shí)際生產(chǎn)中，由于回壓等因素影響，有時(shí)油壓表總有讀數(shù)。因此，在憋壓過程中，壓力值不是從0MPa開始。3.1 正常曲線時(shí)間（min）壓力（MPa）停抽啟抽憋壓時(shí)，壓力一直是平穩(wěn)上升，停抽時(shí)壓力基本不變，說明深井泵及油管工作正常（圖2）。圖2 正常憋壓曲線3.2抽油桿斷脫或供液不足時(shí)間（min）壓力（MPa）停抽 憋

5、壓時(shí)，無論是啟抽還是停抽，壓力始終是初始油壓值（圖3），說明抽油桿斷脫或油井嚴(yán)重供液不足，深井泵沒有沉沒度。此時(shí)，抽油桿斷脫或供液不足，造成油井抽不出油，井口壓力不隨憋壓時(shí)間的增長(zhǎng)而變化，始終保持在初始?jí)毫χ?。若正常生產(chǎn)井出現(xiàn)此情況，油井突然不出時(shí)，應(yīng)進(jìn)行檢泵或深抽作業(yè)。若在檢泵作業(yè)后出現(xiàn)此情況，可能為作業(yè)質(zhì)量不合格，應(yīng)進(jìn)行返檢。圖3 斷脫或供液不足3.3游動(dòng)凡爾漏失時(shí)間（min）壓力（MPa）停抽啟抽憋壓時(shí)，壓力上升緩慢，停抽時(shí)壓力基本不變（圖4），說明游動(dòng)凡爾關(guān)閉不嚴(yán)。由于游動(dòng)凡爾關(guān)閉不嚴(yán)，在上沖程中，隨著活塞壓縮流體，油管中壓力逐漸上升，但隨著油管內(nèi)壓力的上升，游動(dòng)凡爾的漏失量逐漸增大。

6、憋壓曲線表現(xiàn)出壓力在開始啟抽時(shí)壓力上升較快，接著上升逐漸變得緩慢。但由于固定凡爾工作狀態(tài)較好，所以當(dāng)抽油機(jī)停抽后，固定凡爾仍能支撐住油管內(nèi)液柱產(chǎn)生的壓力，在憋壓曲線中油井停抽后油壓不變。圖4 游動(dòng)凡爾漏失3.4固定凡爾漏失沖數(shù)（次）壓力（MPa）停抽 啟抽憋壓時(shí)，上沖程壓力上升，下沖程壓力下降，但總趨勢(shì)上升，停抽后壓力不降（圖5），說明固定凡爾漏失。由于游動(dòng)凡爾關(guān)閉較好，活塞上沖程壓力上升，下沖程過程中，由于固定凡爾失靈，壓力下降。如果固定凡爾未完全失靈，還是會(huì)有部分液體進(jìn)入游動(dòng)凡爾上部，導(dǎo)致油壓總體趨勢(shì)上升。當(dāng)游動(dòng)凡爾上部液體壓力與其下部壓力相等時(shí)，不管是上沖程還是下沖程，油壓均不變。停抽后

7、，由于游動(dòng)凡爾關(guān)閉較好，壓力保持不變。圖5 固定凡爾漏失3.5雙凡爾漏失沖數(shù)（次）壓力（MPa）停抽啟抽憋壓時(shí)，上沖程壓力上升，下沖程壓力下降，壓力總體趨勢(shì)上升，當(dāng)壓力上升到一定后就不再上升。此時(shí)漏失量與吸入量相等。雙凡爾漏失的最大特點(diǎn)就是關(guān)機(jī)停抽后壓力下降，壓力下降的速度隨關(guān)機(jī)時(shí)間的延長(zhǎng)而變慢（圖6）。上沖程過程中，游動(dòng)凡爾漏失，壓縮其上部液體，使壓力上升；下沖程時(shí)，固定凡爾漏失，壓力下降。由于游動(dòng)凡爾和固定凡爾都漏失，因此壓力仍呈上升趨勢(shì)。停抽后，由于游動(dòng)凡爾和固定凡爾都漏失，因此，壓力逐漸下降，下降趨勢(shì)逐漸變緩。圖6 雙凡爾漏失3.6氣鎖或固定凡爾失靈沖數(shù)（次）壓力（MPa）停抽啟抽憋壓

8、時(shí)，上沖程壓力上升，下沖程壓力下降到初始的油壓值。說明固定凡爾失靈或氣鎖（圖7）。上沖程由于游動(dòng)凡爾工作良好，壓力上升；下沖程時(shí)，由于固定凡爾失靈或氣鎖均會(huì)導(dǎo)致沒有液體進(jìn)入游動(dòng)凡爾上部，而游動(dòng)凡爾上部體積膨脹，壓力下降。停抽后，抽油機(jī)停在上死點(diǎn)，游動(dòng)凡爾有效，壓力不變。圖7 氣鎖或固定凡爾漏失4 憋壓曲線的應(yīng)用井口憋壓法操作簡(jiǎn)單、方便，實(shí)用性強(qiáng)，在日常生產(chǎn)管理中應(yīng)用廣泛。4.1分析井下工況抽油機(jī)井產(chǎn)量突然下降，用憋壓曲線可分析井下工況，為下步措施提供依據(jù)。A井2009年7月8日深抽開井，下泵深度-1955.2m，9月2日不出，井口憋壓無變化，分析為桿斷脫或供液不足，經(jīng)功圖液面測(cè)試后確認(rèn)為供液不

9、足。關(guān)井恢復(fù)5d后，液面為-1554.0m開井生產(chǎn)，憋壓正常，說明深井泵工作正常。生產(chǎn)10d后不出，經(jīng)判斷仍為供液不足，轉(zhuǎn)為間開井生產(chǎn)。B井自2009年8月產(chǎn)量開始呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)，直至不出，憋壓時(shí)上沖程壓力上升，下沖程壓力下降，總體趨勢(shì)上升，停抽后壓力不變，結(jié)合功圖分析為固定凡爾漏失。經(jīng)熱洗后恢復(fù)正常生產(chǎn)。C井于2009年8月初產(chǎn)量逐漸下降，有時(shí)不出，憋壓曲線顯示為雙凡爾漏失，經(jīng)檢泵作業(yè)后恢復(fù)產(chǎn)量。4.2檢驗(yàn)作業(yè)質(zhì)量修井作業(yè)結(jié)束后，可以利用憋壓曲線檢查作業(yè)質(zhì)量是否合格。D井深抽作業(yè)開井后，生產(chǎn)1天后不出，憋壓曲線顯示為斷脫，經(jīng)返檢發(fā)現(xiàn)抽油桿接箍脫。5 結(jié)論（1）井口憋壓法操作簡(jiǎn)單、方便、快捷，在生產(chǎn)管理中配合示功圖分析判斷深井泵工作情況。（2）在日常生產(chǎn)管理中，利用憋壓曲線配合示功圖，對(duì)部分不正常井采取碰泵、熱洗等方法，使其恢復(fù)正常生產(chǎn)，而不必采取檢泵措施。（3）井口憋