中原油田濮东采油厂 河南濮阳 457001
摘要：远程诊断抽油机井异常工况是对抽油机井远程采集的生产数据的基本应用。它是通过实时监测分析油井各项生产数据，综合判断油井工作状况，从而诊断抽油机井的异常工况。抽油机井工作状况是否正常关系着油田的产量和经济效益，及时发现、及时整改异常工况，有助于提高油井的开井时率，为油田稳产、高产提供保障。鉴于此，本文对远程诊断抽油机井异常工况进行分析，以供参考。
关键词：远程诊断；抽油机井；异常工况；报警门限
引言
抽油机井异常工况远程诊断实现了在基地即可掌握油井生产状况，能够有效地降低工人劳动强度，提高工作效率。抽油机井生产环境复杂，影响因素诸多，目前掌握的远程分析方法不足以满足现场生产的全部需要。在今后的数据监控分析工作中，应当不断积累、总结经验，完善远程诊断技术，同时要结合现场实际生产情况，不断修正远程诊断方法，为实际生产提供更加有力的保障。
1地面异常工况远程诊断
1.1皮带断
抽油机皮带断裂后，电机无法通过皮带传动使平衡块转动，抽油泵停止工作，电机处于空转状态，做功减少，泵不工作使井口没有液体产出。参数特征变化：上下冲程电流瞬时下降，下降幅度在2～20A，电流回放曲线表现为下降的“台阶”状；瞬时载荷（抽油杆、泵、泵内混合物三项载荷）不变化，约等于最小载荷值；冲次下降为0；井口温度、压力均下降。
1.2毛辫子断
毛辫子（一般指游梁式抽油机上驴头与抽油杆的悬绳）断裂使抽油机系统与井下杆泵失去联系，杆泵上提、下放过程中与平衡块间的平衡作用消失，电机在举升和阻止平衡块快速下落时要做更大的功。参数特征变化：上下冲程电流大幅度突然上升，上升幅度是正常电流值的数倍；瞬时载荷不变化，约等于最小载荷值；冲次下降为0；井口温度、压力均下降。
1.3出油管道堵
出油管道堵塞使管道内流体流速降低，阻碍井口产出液流出，产液量下降。参数特征变化：回压（井口油压）持续升高，井口温度下降；上冲程电流增大、载荷增大，下冲程电流减小、载荷减小。
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典型故障诊断
2影响抽油机井泵效几大因素
2.1冲程影响
主要是防冲距大小和冲程损失的影响。防冲距是抽油机光杆在下行过程中为了防止活塞撞击固定凡尔而上提的距离。防冲距过大是造成泵效低下因素之一，缩小防冲距也是提高泵效最经济方法。冲程损失是指光杆冲程与活塞冲程之差，冲程损失的原因主要是上下冲程过程中抽油杆柱和油管柱承受交变载荷而产生的弹性伸缩，使活塞冲程小于光杆冲程，从而减少了活塞所让出的体积，使得泵效降低。
2.2油嘴影响
在抽油井生产中，油嘴也是其工作制度之一。油嘴太大，可降低生产压差，提高油气产量，但对于油气比较高的油层，有可能造成油井底部脱气，泵效下降，还容易造成油井出砂。油嘴太小，不但泵效得不到发挥，还会造成管柱憋压，浪费能源，增加抽油泵机械系统的磨损。
2.3沉没度影响
抽油泵的沉没度提供了活塞举升所需能量，增加沉没度能够增加抽油泵充满系数，提高泵效但沉没度过大也必然增加泵的悬挂深度，增加抽油杆断脱事故，同时也会因冲程损失而降低泵效。
2.4含水率高低对泵效影响
在原油开采中，油水总是相伴而生，由于油和水的粘度不同，其流动性也有较大差异，在抽油泵抽吸其混合液时，不同含水率其物性有很大不同，统计显示通常情况下含水率高低与泵效成正相关关系，即含水率越高泵效也越好。
2.5溶解气对泵效影响
一般油层都是伴生气油藏，特别是油气比较大的油藏，在开采过程中如果压差控制不合理，就会造成井底油气在进入抽油泵前就开始分逸，此时，抽油泵抽吸过程中，泵筒内游动凡尔与固定凡尔之间存在游离气和溶解气。泵上行时，若泵筒内的压力低于气体的饱和压力时，液体中的溶解气就会从液体中分逸出来。泵下行时，泵筒内气液两相流体被压缩，直到泵筒内压力大于游动凡尔上部的压力时，游动阀才被打开，将泵筒内的油气排出，所以，伴生气油藏的抽油泵凡尔一般都存在开启滞后问题。当泵筒内的气体所占据的体积足够大时，不但上冲程时游动凡尔打不开，甚至下冲程时游动凡尔也关不上，整个上、下冲程中只是气体在泵筒内膨胀和压缩，而没有液体的举升，这也就是常说的“气锁”现象。
3对策
3.1为了减少溶解气对泵效影响
在不同情况下，通常采用不同方法，对于油层能量较高的采油井，采取控制套管压力，充分利用油层能量举升，提高油井泵效。对于油气比较高的采油井，通过控放套气办法，稳定动液面，达到油气进入泵筒活塞以上再分逸方法，从而避免“气锁”提高泵效，对于已经发生“气锁”现象，可采取清水反洗井方式，将泵筒内气体驱替出去。对于气量较少的抽油井，按规定测液面，通过控制套管压力，摸索合理沉没度方法，提高油井泵效。也可通过下放光杆，在保证活塞不碰泵的情况下，尽量减小防冲距，减小活塞与固定凡尔间余隙，降低气体对泵效的影响。对于已知含气量较大油层，在设计时可在油管柱底端增设气锚解决。
3.2报警门限取值区间。
以基准值为取值基数，大于基准值一定数值作为门限最大取值，小于基准值一定数值作为门限最小取值。最大、最小取值要根据参数类别分别确定，如：压力最大值＞基准值+0.2MPa，压力最小值＜基准值-0.2MPa；载荷最大值＞基准值+10kN，载荷最小值＜基准值-10kN等。取值区间窄，报警灵敏度高，但易出现误报警；取值区间太宽，易出现漏报警。因此，报警门限取值区间的确定要根据单井实际生产情况，以及该井生产管理要求适时确定，不能一概而论。
3.3对于含水率高低对泵效影响
由于含水率高低与泵效是正相关关系，在设计油层生产之初，可选择低含水油层与高含水油层的合采，对低含水油层开采，也可直接用套管掺水方法降粘来提高泵效。
3.4减小冲程损失方法
为了减小该损失，可结合相邻井同油层能量大小，液面高低，采用适当缩减抽油泵泵径方法减少管柱的弹性变形。对于油层压力不稳定，气体影响较大的采油井，也可采用油管锚将油井管柱的下端固定，来消除管柱的弹性变形[3]。
3.5单井报警门限
受单井抽油机型号、泵参数、杆组合、地层供液等因素的影响，单井正常生产时的各项参数均有所差异，在设置参数报警门限时要根据单井生产参数特点选定合适的门限值。当油井作业、检泵，杆泵发生变化，待油井起抽正常生产后，要根据参数特点修改门限值。当单井某一类异常工况发生后未触发报警，需分析该井此类异常工况参数变化特点，重新修定报警门限。
结束语
在抽油机采油过程中，降低能源消耗，提高泵效和开发效率一直是开发方向和目标，实际应用中还要统筹考虑地质方面因素与抽油泵参数匹配关系，下面从几方面做简单探讨。抽油机井泵效概念[1]：抽油机井的实际产液量与泵的理论排量之比的百分数。泵效的数学表达式为：η＝（Q实/Q理）×100%，其中η—泵效%，Q实—日实际产液量，Q理—每日泵理论排量。泵效是衡量抽油泵工作状况好坏的重要参数，也是反映油井管理水平的一项重要技术指标。
参考文献：
[1]江祖楠.抽油机井合理控制地面举升设备能耗方法的探讨[J].石油石化节能，2019，9（05）：18-20+9.
[2]张云钊，王桂林，姚庆童，和改英.抽油机变速运行控制节能效果评价[J].石油石化节能，2019，9（02）：41-43+10.
[3]侯雷.抽油机井低效井分析与治理[J].石油石化节能，2019，9（02）：47-49+11.
[4]代新勇.提高抽油机设备效率的方法[J].化工管理，2019（07）：154.
[5]李安国，崔建军.抽油机光杆断脱防喷装置的研制与应用[J].石油化工安全环保技术，2019，35（01）：14-16+6.