CN100363619C - 地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法 - Google Patents
地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100363619C CN100363619C CNB2004100964338A CN200410096433A CN100363619C CN 100363619 C CN100363619 C CN 100363619C CN B2004100964338 A CNB2004100964338 A CN B2004100964338A CN 200410096433 A CN200410096433 A CN 200410096433A CN 100363619 C CN100363619 C CN 100363619C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pump
- leakage
- oil
- well
- axial force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 38
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 7
- 239000003129 oil well Substances 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
一种地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法，属于石油开采中油井动态监测方法。首先收集有关生产数据，计算得出光杆的扭矩下限、轴向力下限，其特征是：在螺杆泵采油井从启抽到正常生产再到停抽过程中，连续测试光杆扭矩、轴向力和井口油管压力3条曲线，根据一定的条件，首先判断是否系统漏失，若是系统漏失，再根据一定条件判断是泵漏失还是油管漏失。其有益效果：由于该方法能够给出明确的结果，可以有针对地采取相应的作业措施，避免因井下情况不明采取措施不当，提高工作效率，节约人力物力，减少浪费。该方法适用于地面驱动螺杆泵采油井的漏失诊断。
Description
技术领域
本发明属于石油开采中油井动态监测方法。
背景技术
地面驱动螺杆泵采油是由安装在地面的电机通过抽油杆带动井下泵实现抽油的。在油井生产中，存在着抽油杆断脱、供液不足、泵磨损漏失、油管漏失、定子溶胀、油管结蜡、工作参数偏高或偏低等故障工况。因此要定期对这种油井进行测试，以判断其工作状态，以便采取相应的作业措施。传统的螺杆泵工况诊断方法主要有电流法、扭矩法、综合法和特性曲线诊断法等。它们诊断工况都比较单一，如电流法和扭矩法只能判断油井结蜡工况是否严重；综合法是测试井口参数(扭矩和载荷)和生产参数(日产量、动液面等)进行综合判断，但对泵漏失与管漏失、定子溶胀或结蜡严重等相似工况很难区分；在特性曲线诊断法中，只能判断厂家制造的泵质量如何，不能作为现场评判井下泵工作状况好坏的标准。所以上述方法都不能判断系统工况是泵漏失还是管漏失。
目前已有一种“螺杆泵工况综合诊断系统”，该系统是一种多参数测试系统，可实现螺杆泵井的油压、套压、电流、电压、光杆扭矩和转速等6参数测试，但由于其井口传感器的光杆扭矩与光杆轴向力参数信号相互影响，所以测不出光杆轴向力，对抽油杆断脱、供液不足等工况诊断结果不明确，无法区分管漏失和泵漏失两种相互工况。还有一种螺杆泵采油系统工况实时监测仪器，采用了扭矩、轴向力、转速一体化传感器，实现了三参数连续测试，这种测试诊断方法也无法区分管漏失和泵漏失两种工况，并且其参数信号是有线传输形式，所以现场安装复杂，不适应现场边远井跟踪测试。
发明内容
本发明的目的是提供一种地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法，利用这种方法，可以判断出系统工况是油管漏失还是泵漏失，提高螺杆泵采油井工况诊断符合率。
本发明的技术解决方案是这样实现的，一种地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法，首先收集以下生产数据：泵挂深度、原油粘度、原油密度、日产液量、泵效、含水率、油气比、转速、动液面、沉没度、油管压力、油管内径、抽油杆长度、抽油杆外径、螺杆泵型号、泵初始扭矩等，利用以上数据计算得出光杆的扭矩下限、轴向力下限，其特殊之处是：
(1)在螺杆泵采油井从启抽到正常生产再到停抽过程中，连续测试分别以光杆扭矩、轴向力和井口油管压力为纵坐标，以测试时间为横坐标的3条曲线。
(2)根据以下条件判断系统漏失：油井当前泵效低于以往泵效；正常生产时的扭矩实测平均值低于扭矩下限，但仍高于泵初始扭矩值；轴向力实测平均值低于轴向力下限，但大于杆柱在采出液中的重量，此时系统状况诊断为漏失。
(3)在系统漏失的情况下，根据以下条件判断泵漏失或油管漏失：在井口油管压力曲线中，①如果启抽时的压力曲线是随时间上升的直线，停抽时的压力曲线是随时间下降的直线，即是泵漏失；②如果启抽时的压力曲线是随时间上升的对数曲线、停抽时压力曲线是随时间下降的对数曲线，即是油管漏失。
发明的有益效果：由于该发明是在螺杆泵采油井从启抽到正常生产再到停止过程中进行测试的，获得螺杆泵采油井轴向力、扭矩和油管压力的连续变化曲线，根据计算得出光杆的扭矩下限、轴向力下限和测试所得的3条曲线可以判断系统是否漏失，进一步判断是油管漏失还是泵漏失，能够给出明确的结果。根据判断出的结果，可以有针对地采取相应的作业措施，避免因井下情况不明而采取措施不当，提高工作效率，节省人力物力。
附图说明
附图1是在油井现场安装测试仪器示意图。
附图2是1号井扭矩、轴向力、油管压力测试曲线图。
附图3是2号井扭矩、轴向力、油管压力测试曲线图。
具体实施方式
测试过程：
1)关闭螺杆泵井电控箱电源，使螺杆泵井停抽。
2)井口传感器2安装在光杆卡子3的下方，无线发射器4安装在光杆5上，井口传感器2与无线发射器4通过导线连接。
3)井口油管压力传感器1将信号通过导线传输给测试仪9。
4)电能测试仪8连接到电控箱6中电机的三相电源线上，测试三相电流、电压等电能参数。
5)进行测试：连接完毕后打开测试仪9开关，启井下动螺杆泵，连续测试至螺杆泵工作参数平稳，测试时间约15～20min，然后停抽，完成从“启抽-正常生产-停抽”的闭环测试过程，获得光杆扭距、轴向力、油压连续测试曲线。
6)液面测试仪7测试油井动液面。
实施例1(1号井)：
1、收集目前生产数据：
| 泵挂深度，m | 707.00 | 沉没度，m | 680.00 |
| 原油粘度，mPa·s | 90.00 | 油管压力，MPa | 0.53 |
| 原油密度，t/m<sup>3</sup> | 0.94 | 油管内径，mmm | 62 |
| 日产液量，t/d | 22.00 | 抽油杆长度，m | 707 |
| 泵效，％ | 65 | 抽油杆外径，mm | 25 |
| 含水率，％ | 53.52 | 螺杆泵型号 | GLB190-33 |
| 油气比 | 20 | 动液面，m | 27.00 |
| 转速，rpm | 140.35 | 泵初始扭矩，N·m | 95 |
2、根据常规计算方法，计算出光杆的扭矩下限、轴向力下限
| 轴向力计算下限，kN | 扭矩计算下限，N·m |
| 37.60 | 208.46 |
3、测试曲线
应用螺杆泵井测试仪，在该井启抽、正常生产到停抽过程中，同步连续测试以光杆扭矩、轴向力和井口油管压力为纵坐标，以测试时间为横坐标的3条曲线(附图2)，由图可以看出，正常生产时光杆扭矩的平均值为128.7N·m，轴向力平均值为30.0kN。
4、判断系统漏失，所谓系统是指油管和螺杆泵组成的整体。
a.根据现场提供的材料，已知该井原泵效为83％，现降低到65％。
b.实测扭矩平均值为128.7N·m，低于正常扭矩下限208.46N·m，且高于泵初始扭矩值95N·m。
c.实测轴向力平均值为30.0kN，低于正常轴向力计算下限37.6kN，且高于杆柱在采出液中重量28.7kN。(根据井液比重、杆柱直径和泵深，按常规方法计算出杆柱在采出液中的重量为28.7kN。)
因此，判断该井工况为系统漏失。
5、判断泵漏失或油管漏失。
由附图2中的油压测试曲线启抽a-b段，基本符合随时间上升的对数曲线，停抽c-d段曲线基本符合随时间下降的对数曲线。判断结果：该井工况为油管漏失。可安排作业人员进行检修或更换油管。
实施例2(2号井)：
1、收集目前生产数据：
| 泵挂深度，m | 1410.00 | 沉没度，m | 1008.00 |
| 原油粘度，mPa·s | 4147.00 | 油管压力，MPa | 0.77 |
| 原油密度，t/m<sup>3</sup> | 0.98 | 油管内径，mm | 62 |
| 日产液量，t/d | 5.40 | 抽油杆长度，m | 1410 |
| 泵效，％ | 45 | 抽油杆外径，mm | 25 |
| 含水率，％ | 84.82 | 螺杆泵型号 | GLB75-47A |
| 油气比 | 18 | 动液面，m | 402.00 |
| 转速，rpm | 99.97 | 泵初始扭矩，N·m | 80 |
2、利用常规计算方法，计算出光杆的扭矩下限、轴向力下限
| 轴向力计算下限，kN | 扭矩计算下限，N·m |
| 68.3 | 205 |
3、测试曲线
应用螺杆泵井测试仪，在该井启抽、正常生产到停抽过程中，同步连续测试以光杆扭矩、轴向力和井口油管压力为纵坐标，以测试时间为横坐标的3条曲线(附图3)，由图可以看出，正常生产时光杆扭矩的平均值为163N·m，轴向力平均值为66.5kN。
4、判断系统漏失
a.根据现场提供的材料，已知该井原泵效为75％，现降低到50％。
b.实测扭矩平均值为163N·m，低于正常扭矩下限205N·m，且高于泵初始扭矩值80N·m。
c.实测轴向力平均值为66.5kN低于正常轴向力计算下限68.3kN，且高于杆柱在采出液中重量37kN。(根据井液比重、杆柱直径和泵深，按常规方法计算出杆柱在采出液中的重量为37kN。)
因此，判断该井工况为系统漏失。
5、判断泵漏失或油管漏失。
由附图3中的油压测试曲线启抽e-f段，基本符合随时间上升的直线，停抽g-h段是随时间下降的直线。判断结果：该井工况为泵漏失。可安排作业人员进行检泵作业。
Claims (1)
1.一种地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法，首先收集以下生产数据：泵挂深度、原油粘度、原油密度、日产液量、泵效、含水率、油气比、转速、动液面、沉没度、油管压力、油管内径、抽油杆长度、抽油杆外径、螺杆泵型号、泵初始扭矩等，利用以上数据计算得出光杆的扭矩下限、轴向力下限，其特征是：
(1)在螺杆泵采油井从启抽到正常生产再到停抽过程中，连续测试分别以光杆扭矩、轴向力和井口油管压力为纵坐标，以测试时间为横坐标的3条曲线；
(2)根据以下条件判断系统漏失：油井当前泵效低于以往泵效；正常生产时的扭矩实测平均值低于扭矩下限，但仍高于泵初始扭矩值；轴向力实测平均值低于轴向力下限，但大于杆柱在采出液中的重量，此时系统状况诊断为漏失；
(3)在系统漏失的情况下，根据以下条件判断泵漏失或油管漏失：在井口油管压力曲线中，①如果启抽时的压力曲线是随时间上升的直线，停抽时的压力曲线是随时间下降的直线，即是泵漏失；②如果启抽时的压力曲线是随时间上升的对数曲线，停抽时压力曲线是随时间下降的对数曲线，即是油管漏失。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2004100964338A CN100363619C (zh) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | 地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2004100964338A CN100363619C (zh) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | 地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1782389A CN1782389A (zh) | 2006-06-07 |
| CN100363619C true CN100363619C (zh) | 2008-01-23 |
Family
ID=36772904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2004100964338A Expired - Fee Related CN100363619C (zh) | 2004-12-01 | 2004-12-01 | 地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100363619C (zh) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102072151B (zh) * | 2010-12-31 | 2013-02-13 | 大庆油田有限责任公司 | 一种利用螺杆泵井动态控制图控制螺杆泵井运行的方法 |
| CN103122761A (zh) * | 2011-11-21 | 2013-05-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种直驱螺杆泵井数字化管理系统 |
| CN104234996B (zh) * | 2014-06-13 | 2017-02-15 | 台州市德嘉机电科技有限公司 | 多转子螺杆泵间隙泄漏量检测方法 |
| CN105649978B (zh) * | 2016-02-02 | 2017-09-19 | 西南石油大学 | 单螺杆泵故障诊断和性能测试装置及方法 |
| CN107939378B (zh) * | 2017-11-30 | 2021-04-20 | 中国石油大学(华东) | 一种地面驱动螺杆泵井动液面实时获取方法 |
| CN110857687B (zh) * | 2018-08-24 | 2022-05-13 | 恩格尔机械(上海)有限公司 | 用于对液压泵进行状态监控的方法和装置 |
| CN113323851B (zh) * | 2020-02-28 | 2023-06-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 气井自动加药泵泵效监测与泵注量精度提升简易方法 |
| CN111306058A (zh) * | 2020-03-17 | 2020-06-19 | 东北石油大学 | 一种基于数据挖掘的潜油螺杆泵故障识别方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2033444U (zh) * | 1988-01-01 | 1989-03-01 | 张建功 | 抽油机多功能自动控制仪 |
| US6378363B1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-04-30 | Schlumberger Technology Corporation | Method for obtaining leak-off test and formation integrity test profiles from limited downhole pressure measurements |
| US6823950B2 (en) * | 2001-12-03 | 2004-11-30 | Shell Oil Company | Method for formation pressure control while drilling |
-
2004
- 2004-12-01 CN CNB2004100964338A patent/CN100363619C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2033444U (zh) * | 1988-01-01 | 1989-03-01 | 张建功 | 抽油机多功能自动控制仪 |
| US6378363B1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-04-30 | Schlumberger Technology Corporation | Method for obtaining leak-off test and formation integrity test profiles from limited downhole pressure measurements |
| US6823950B2 (en) * | 2001-12-03 | 2004-11-30 | Shell Oil Company | Method for formation pressure control while drilling |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 双憋压曲线在螺杆泵井工况诊断中的应用. 李永东，张男，韩修廷.大庆石油地质与开发，第19卷第3期. 2000 * |
| 地面驱动螺杆泵采油系统故障诊断方法. 吴晓东，王世展，王智深.石油钻采工艺，第25卷第5期. 2003 * |
| 应用工况测试系统进行井下单螺杆泵的诊断分析. 贾云飞.西安石油学院学报，第18卷第1期. 2003 * |
| 有杆泵采油装置的智能诊断. 柴满洲.石油钻采工艺，第5期. 1992 * |
| 螺杆泵井光杆受力法工况诊断技术. 王海文，陈镭，雷健.石油钻采工艺，第25卷第5期. 2003 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1782389A (zh) | 2006-06-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106761681B (zh) | 基于时序数据分析的电泵井故障实时诊断系统及方法 | |
| CN106682815B (zh) | 一种抽油井监控系统及监控方法 | |
| CN112832999B (zh) | 一种基于多传感器数据融合的电泵井工况诊断系统及方法 | |
| CN105930932B (zh) | 基于含气指数的页岩气层标准化无阻流量的获取方法 | |
| CN100363619C (zh) | 地面驱动螺杆泵采油井漏失诊断方法 | |
| CN114263458B (zh) | 一种油井工况全感知智能诊断自动处理的方法和系统 | |
| CN104405365A (zh) | 抽油机功图法产液量计量技术 | |
| CN104570991A (zh) | 基于功图的抽油机调控方法 | |
| CN106837303B (zh) | 一种根据液压钻机运行参数实时确定钻孔深度的方法 | |
| CN106437655A (zh) | 一种稠油降粘剂效果评价装置及方法 | |
| CN206224577U (zh) | 一种抽油井监控系统 | |
| CN203114282U (zh) | 井下泥浆正脉冲发生器 | |
| CN110500070A (zh) | 一种预置电缆柔性复合连续管采水装置及方法 | |
| CN106321071A (zh) | 一种抽油机生产参数优化方法 | |
| CN2775299Y (zh) | 同步流量验封测试仪 | |
| CN2703257Y (zh) | 智能高温高压动失水仪 | |
| CN111271049B (zh) | 一种有杆泵抽油井充满程度识别方法 | |
| CN113027387A (zh) | 一种油井间抽控制系统及方法 | |
| CN205445585U (zh) | 一种基于抽油杆电功图监测仪 | |
| CN208885259U (zh) | 一种开度可控的井下分层采油测控系统 | |
| CN206722821U (zh) | 基于时序数据分析的电泵井故障实时诊断系统 | |
| CN207198252U (zh) | 组合式系统效率测试仪 | |
| CN105909240A (zh) | 井底压力测试、聚合物驱替前缘位置监测和储层评价方法 | |
| CN209387649U (zh) | 一种超高冻胀孔隙水压力的试验系统 | |
| CN107989543B (zh) | 连续油管调制井底局部欠平衡水力特性测试系统及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080123 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |