浅析井下杆管泵等因素对抽油机电流不平衡的影响

【摘要】抽油机驴头在运转时上下行程中承受着交变载荷，当这种交变载荷不均匀，反应到电动机上，引起电动机电流变化的差异，这种差异称为抽油机不平衡，在抽油机不平衡时要及时调整到平衡状态。抽油机在调平衡前要充分考虑到影响抽油机不平衡的因素，并对这些因素加以综合分析，要从根本解决问题，不能“头痛医头，脚痛医脚”，即浪费了人力，又耽误了油井产量，还缩短了抽油机等地面设备的使用寿命。要对抽油机的产量变化、示功图、液面、憋压、上下电流的变化、载荷的变化等所有动态资料、数据综合分析、诊断，找出影响不平衡的问题所在，及时处理抽油机井的故障。

【关键词】杆断脱；管挂漏失；管线堵；结蜡；出砂；调平衡

一、影响抽油机上下电流不平衡的因素

在抽油机工作时，抽油机载荷的变化的大小直接影响到电动机的电流大小的变化。一口正常生产的抽油机井的载荷的变化的规律是比较稳定的，如果地面设备是完好没有故障时，在杆、管、泵出现故障、出现泵挂结蜡等问题时，抽油机的载荷就会发生变化，从而，电动机的电流也就发生了变化。影响抽油机上下电流不平衡的因素有：抽油杆断脱、油管挂漏失、深井泵的工作状况不好、出油管线堵、井筒结蜡、油井出砂、油井间歇出油、数据录取不准确等等。当发现抽油机不平衡时，要根据抽油机的产量变化、示功图、液面、憋压、上下电流的变化、载荷的变化等所有动态资料、数据综合分析、诊断，从这些相关联的动态数据资料里找出影响抽油机不平衡的问题所在，及时处理抽油机井的故障，尽早恢复油井的正常生产。

二、抽油机上下电流不平衡因素的分析

1.抽油杆断脱的因素

抽油杆断脱的现象分析：抽油机在正常生产中的悬点载荷主要是抽油杆的重量和深井泵活塞上部的液柱重量。如果杆断脱，悬点载荷就只剩下杆的重量了，液柱的重量就基本消失，悬点载荷明显减少，抽油机上行时电动机所做的功减少，电动机的电流减少。当抽油机下行时由于井筒内负荷只有杆的重量，负荷小，抽油机的曲柄及平衡块的举升就需要电动机加大功率，电动机的电流就会上升，抽油杆断脱的位置离井口越近，电动机电流的变化就会越大。

2.油管漏失和泵漏失的因素

当抽油机井电动机的电流在一段时间内，上下电流都出现不明显的小幅下降，而且悬点载荷也随之出现小幅下降，上行电流与正常上行电流相比稍有下降。动液面是逐渐上升的，产液量出现逐步的下降，直到最后井口不出液，示功图显示也正常，这种情况应该首先考虑是油管出现了漏失。判断的方法就是在井口憋压判断，如果压力上升缓慢20-30min也没有达到要求，而且在停机2-3min内压力就下降到0.5MPa以下，这种情况首先考虑油管漏失的原因。然后再热洗井后观察憋压和产液量的情况，热洗井后产液量与热洗井前相比下降的还大，这就证实了油管挂漏失的原因。

3.深井泵工作状况不好的因素

当泵漏失的问题出现后，抽油机电动机的电流与漏失前相比变化的不明显，电流的变化是一个缓慢的变化，甚至变化没有那么明显。深井泵漏失故障可以根据示功图显示很容易判断出是泵漏失。

4.井筒结蜡的因素

井筒内蜡影响对抽油机上下冲程电流影响大，由于井筒内结蜡是一个缓慢的逐渐的过程，所以抽油机电流的变化也是逐步加大的。

5.油井出砂的因素

抽油机井出砂的示功图显示锯齿明显而且面积变的肥大；取的油样里有砂，可以很明显的判断出油井出砂。井的产液量与泵效、套压三者都是在不断的下降。抽油机上行电流随着上行载荷的增大而增大，严重时光杆下行与抽油机不同步有卡顿现象，更严重时抽油杆卡住，砂卡。

6.油井间歇出油的因素

在油田有很多抽油井油稠、油层渗透率低，这些油井的产液、产油量小，每天产液量在1-3m3，像这样的井一般都是间歇出油，在出液时测得的上下冲程电流与不出液时测得的上下冲程电流差别就会很大。间歇出油井在出液时间内的载荷大，在不出液时抽油机的载荷就会减小，这样造成了电流忽高忽低；在出液时抽油机电流正常，在不出液时抽油机下行电流会增加。

7.出油管线堵的因素

当地面出油管线堵塞时，抽油机上冲程时因为压力高的原因，使抽油机上冲程的载荷增加，上冲程的电流增大；当抽油机下行时由于井筒内压力大，压力没有释放使井筒内回压增高下行时的载荷减少，下行电流变小。在出油管线堵的因素影响下，造成了抽油机井上下冲程电流失衡。

8.抽油井检泵前后因素

抽油机井在检泵作业前后的电流变化是很大的，作业前后井的动液面、产液量、泵效、泵径、载荷、井内结蜡等情况都发生了变化，这样井的抽油机上下行程电流变化都会很大，甚至有的抽油机井在作业后启机时，由于变化大，抽油机启动不起来，这是因为抽油机原有的平衡已经起不到作用，需要重新调整平衡才能将抽油机启动起来。这样的抽油机需要在24小时内再调整一次平衡，等到7-10天左右，井下的动液面、结蜡、载荷等恢复到一种新的平衡状态时，需要再重新调整抽油机的平衡。

9.调参前后的因素

抽油机在调参以后，原有的工作制度发生了变化，抽油机井的参数也会随之变化，抽油机上下行程的电流也会随即发生变化。抽油机的冲程或冲速发生变化后，电动机输出的功率发生变化，电动机的电流会在上下行程时产生改变，原有的抽油机电流平衡被破坏，尤其是在调大参数后，电动机的上下行程的电流会随之增大，需要在调参后必须调整抽油机的电流平衡。

三、做好抽油机调平衡的准备

1.井口出液情况 抽油机在调整平衡时，首先要核对井号、实测核对电流情况，然后要检查井口出液情况，如果不出液应该核对是否是间歇出液，查看近期的示功图及液面变化情况，根据以上情况分析查找出不出液的原因，是否需要检泵作业。如果证实是抽油机井不出液，也就无需调整抽油机电流的平衡，在不出液的情况下调整平衡是在做“无用功”，即使调整了，平衡率也调整不到标准要求。

2.采取措施的情况 在抽油机调整平衡时还要核对该井是否采取过洗井、检泵、堵水、酸化、压裂等措施，如果采取过这些措施还应该核对采取措施的时间、启抽的时间。根据这些动态资料进行分析后，再根据实际情况调整抽油机的平衡。

3.利用好电流变化这个动态数据资料查找井下故障 除查看核对近期示功图、动态控制图、查看井口出液情况外，还需要查看泵效的变化情况、查看该抽油机井的电流变化情况，根据电流变化情况进行分析，是突然发生了变化还是缓慢的发生了变化，分析是否断脱、漏失还是该井需要洗井了，如果是断脱、漏失等井下故障，无需调整抽油机的平衡，从根本上解决了问题，抽油机平衡失衡的问题也就迎刃而解了。

四、结论

抽油机上下冲程的电流出现不平衡，这只能当成是一个现象，应该透过这个现象去查找本质的原因，从根本上解决问题。首先应根据示功图、液面、产液量、含水率、泵效等动态资料，利用这些动态资料分析查找出井下工况问题；利用动态资料查找出井下故障的原因、抽油机上下冲程电流不平衡的根本原因。从根上解决问题，防止平衡调整完，井下故障还存在故障，等井下故障排除完，抽油机的上下电流又出现不平衡的问题，还需要再调整平衡，这样频繁的调整平衡一是实际存在的井下问题没有解决，影响产能；二是费工费力；三是对抽油机的部件总是拆拆卸卸的影响抽油机的使用寿命。