易混淆泵况井诊断方法研究

董明洋宋增彬刘茗茗

（1.大庆油田勘探开发研究院；2.大庆油田有限责任公司第四采油厂；3.大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司）

油田生产过程中，油井泵况管理工作是采油队日常工作的重中之重，是完成全年原油生产任务、实现经济效益提升的根本保障[1]。加强潜在泵况井管理，及时准确地分析和诊断，为合理调整工作制度及其他措施的实施提供依据，因此，需要通过技术手段诊断抽油机井的井下故障，主要方法有示功图法、憋泵法、电流法、动液面法等[2-3]。但在实际泵况诊断过程中，往往出现诊断结果模糊，不能准确诊断抽油机出现何种泵况，主要有以下四种情况。

1）杆断脱与阀罩断示功图均显示窄条状，憋泵均不起压[4]。杆断脱井处理方法为：打捞掉落井筒内的杆柱，更换有磨损痕迹的抽油杆；阀罩断处理方法为：由于断裂的阀罩在泵筒中往复运动，对筒壁不断刮磨，产生磨损，需要到工具车间进行检泵或者更换新泵。

2）油管漏与连抽带喷的示功图图形变窄[5]。油管漏井处理方法为：起出杆管泵，更换有问题的油管；连抽带喷井处理方法为调大参、换大泵、调节周围注水量。

3）筛管堵与供液不足示功图均显示为刀把状，憋泵油压起伏大。筛管堵一般情况为蜡堵和砂堵，可采用高压热洗车进行冲洗[6-7]；供液不足井处理方法为调小参、换小泵、周围水井增注。

4）游动阀漏失与固定阀漏失憋泵起压小，停机压力稳不住，示功图偏圆滑。游动阀漏失和固定阀漏失都需要检泵处理。

由于不同泵况的处理方式各不相同，一旦作业前诊断有误，造成油田大量的经济浪费。通过对常见抽油机井泵况的分析，从原理出发，分析泵况与示功图、憋泵及其他诊断方法的内在联系，把握易混淆泵况的特征点和不同点，在此基础上才可以正确地诊断抽油机井的泵况。

1 易混淆泵况的区分

1.1 杆断脱与阀罩断比较判别

油井示功图代表了在一个冲程内悬点载荷的变化情况，通常在实测示功图中加入理论最大载荷线和理论最小载荷线，其中理论最小载荷线表示的是泵不举升液体时全部抽油杆的质量。抽油杆断脱后无法举升液体，悬点载荷为断点以上抽油杆的质量，因此示功图平均载荷在理论最小载荷线以下，如图1所示；阀罩断后的载荷为全部抽油杆的质量，因此平均载荷在最小载荷线上，如图2所示。

1.2 连抽带喷与油管漏比较判别

在抽油泵抽吸过程中，由于部分开采地层具有较高的能量，导致液体不是被机械举升到井口而是靠自身能量举升的，这种现象叫做连抽带喷。无论是上冲程还是下冲程，柱塞都由于下部液体能量较大而关不严，举升液体的质量并不完全作用于杆柱之上，造成油井示功图变窄。当油管漏时，泵举升的液体回流到油套空间中，载荷降低，示功图比正常的平行四边形要窄。

图1 杆断脱示功图

图2 阀罩断示功图

示功图方面区分：连抽带喷井由于喷势在一个冲程内是几乎不变的，因此当增载后上冲程阶段悬点载荷趋于水平，如图3所示；而油管漏井在上冲程中由于举升的液体不断地从漏点回流到油套空间中，悬点载荷呈下降的趋势，如图4所示。

图3 连抽带喷示功图

图4 管漏失示功图

憋泵方面区分：当油井油管漏时，抽憋不起压或压力上升较小，由于停机后处于油管中的液体会从漏点流回到油套空间中，因此停机后油压不稳压；向油管中灌掺水憋泵，由于油管漏点的存在，油管和套管组成连通器结构，油套套压稳在相同或相近的压力；停憋不起压。当油井连抽带喷时，抽憋过程中由于地层本身压力较高，有一定的喷势，再加上抽油泵有一定的抽吸能力，油压上升很快，停机可以稳压；在停憋过程中，油压会升高到1 MPa以上。

1.3 筛管堵与供液不足比较判别

抽油机井筛管堵和供液不足时，示功图均变为刀把状。筛管堵示功图变化原因为：由于砂、死油、蜡等因素的影响，筛管孔洞被堵塞，泵筒不进液或者进液较少，不能充满泵筒，抽油杆柱延时卸载，在示功图下冲程卸载线上显示为初始不卸载，柱塞达到泵筒中下部分时快速卸载，示功图右下角缺失，显示为刀把状。地层供液不足是由于注采关系不平衡或者抽吸参数过小等原因，油套空间中液面过低，低于或近于筛管入液口，泵筒进液量较少，示功图同样显示为刀把状。

示功图方面区分：筛管堵通常为异物堵塞筛管所导致。当堵塞物为蜡和死油时，示功图出现阻尼线；当砂砾堵塞筛管时，由于砂砾的运动和砂体表面的不规则性，使得抽吸过程中进入泵筒的液体是不均匀的，示功图出现锯齿，如图5所示。供液不足时示功图相对光滑，如图6所示。

图5 筛管堵示功图

动液面方面区分：筛管堵与供液不足在动液面上有很明显的区别，供液不足表明井筒周围流体不足，动液面在200 m以下，不够供应正常的生产。筛管堵的动液面一般较高，由于抽油机抽吸不上液体，而周围水井的供给不变，因此液面被憋高。

产量方面区分：筛管堵时油井产液量降低明显，而供液不足时产量变化不大，因此需要多种方法综合分析，以减少作业井的误检，降低检泵率。

图6 供液不足示功图

1.4 游动阀漏失与固定阀漏失比较判别

由于结蜡、磨损等原因，抽油泵发生漏失现象，其中由于游动阀原因和固定阀原因发生的漏失示功图相近，均较正常示功图圆滑。其区别在于：当游动阀漏失时，抽油杆加载减缓，示功图左上角变圆；当固定阀漏失时，卸载延缓，示功图右下角变圆，如图7所示。双阀漏失，示功图整体变圆，如图8所示。油井结蜡严重时，抽油杆及柱塞往复运动会受到一定阻力和产生一定的伸缩，阀与阀罩之间由于结蜡变得有缝隙，液体从缝隙中漏失；由于结蜡导致的阀漏失通常表现为双阀同时漏失，因此，特别是在双阀漏失检泵前应先进行高压热洗车热洗，排除结蜡对抽油泵的影响。

图7 固定阀漏失示功图

图8 双阀漏失示功图

憋泵方面区分：可以利用双憋法区分游动阀漏失与固定阀漏失，即上死点和下死点各停憋一次。柱塞停憋在上死点时，游动阀关闭，固定阀打开，如果压力稳不住，则游动阀漏失。柱塞停憋在下死点时，游动阀打开，固定阀关闭，如果压力稳不住，则固定阀漏失。

2 应用效果

应用易混淆泵况井诊断方法进行判断，可以有效区分易混淆井，较少误检损失。2017年应用后，减少诊断失误15井次，减少躺井天数32天，减少罐车热洗4井次，较少躺井损失油量45 t，累计节省资金约51.2万元。

3 结论

1）杆断脱与阀罩断的区别在于杆断脱示功图在最小理论载荷线以下，阀罩断在最小理论载荷线上。

2）油管漏与连抽带喷区别在于油管漏示功图顺时针倾斜，憋泵油套同时起压，连喷带抽停憋起压。

3）筛管堵与供液不足区别在于筛管堵沉没度高，供液不足沉没度低。

4）游动阀漏失与固定阀漏失区别在于游动阀漏失示功图左上角变圆，柱塞在上死点不稳压，而固定阀漏失示功图右下角变圆，柱塞下死点不稳压。

5）诊断油井泵况，应根据作用机理，结合示功图、液面、憋泵等多种方法进行综合判断。