电流变化判断抽油机井故障的探讨

朱永锋 李庆斌 高岗 杨爱刚

油田生产一线的工人们每天的基本工作之一就是量取电流资料，根据电流资料的情况来判断抽油机井的运行是否正常。若不正常，就要及时分析诊断，找出抽油机井在生产过程中存在的问题和故障，从而在第一时间解决问题，保证油井的生产效率。

即使利用电流资料可以很方便地诊断出抽油机井的故障，但是当泵况和电流的变化不一致或者是操作人员在进行电流录取时采取的数据不准确，也会导致诊断结果不准确。因此在实际工作中，除了根据日常的电流录取及时进行抽油机井诊断与故障解决，还要注意排除上述两方面原因引起的结果不准确。

一、原理

机械采油是用电能转换为机械能，由电动机提供动力，经减速装置将电动机的高速旋转运动变为抽油机的低速旋转运动，再由曲柄一连杆一游梁结构将低速旋转运动变为抽油机的往复运动，带动深井泵工作。要使抽油机在平衡条件下运转，就应该在抽油机曲柄上加一重物，在下冲程中让抽油杆自重和电动机一起来对重物做功，而在上冲程时，则让重物储存的能量释放出来和电动机一起对悬点做功，根据能量守恒定律，我们可以转变思维，将电动机在能量转换中的电流大小作为抽油机负荷大小的直接反映。因此，无论抽油机井的哪一部分出现了问题或故障，我们都可以通过电流变化情况及时查知。

二、运用电流资料发现抽油机井问题的优势

1.电流数据的准确录取和运用能够及时有效的发现问题。利用测示功图、憋压、检查液面等方法及手段也都能用以检查抽油机的运行状况。但就检测周期来看，电流数据的录取每天进行，而抽油机井的产液量每10—15天测量一次，液面、示功图则每月测试一次。电流数据的录取无疑更具及时性。

2.电流数据的录取相较其他方法具有简便性。一名前线工作人员，使用一部钳形电流表就能进行电流数据的准确录取。

3.电流的变化直接反映抽油机能耗状况，数据的录取直接为节能工作提供依据。

三、电流数据的不同变化对应的各类问题

抽油机井上下电流影响因素三个方面：井底负荷，抽油机减速箱扭矩及电机额定功率。抽油机正常生产时电流数据相对稳定，并且在平衡率要求的固定范围之内（85%——100%），下电流应小于上电流。当电流数据产生变化时，就说明抽油机井出现了问题。下面就结合一些具体情况，分析电流数据不同变化可能对应哪些问题。

类型I.电流变化较大，上电流下降，下电流上升，且在变化过程中，下电流大于上电流，日产液量与产油量大幅下降，含水率上升。

分析：抽油机生产正常时驴头的最大载荷主要来自两个方面;一个是抽油杆自重，另一个是液体重量。上电流明显下降表明驴头载荷减轻，同时产液与产油量下降，统合二者则能证明地下杆泵运行有异。可能是油杆或油管断脱、脱节器脱落造成的。而上行时因驴头载荷减小，依靠平衡块即可拉起驴头，电机作功小，导致了电流下降。下行时，因驴头载荷减小，平衡块要依靠电机作功举升，所以下行电流变大。

类型II.抽油机井上下电流逐渐增加，产油量与产液量逐渐下降，含水量逐渐增高。

分析：上下电流逐渐增加说明抽油机无论上行还是下行所承受的载荷都是逐渐增加的，与此同时产液量与产油量也呈现下降趋势，这种现象极有可能是抽油机井管壁结蜡造成的。因为井筒结蜡会使抽油杆摩擦阻力增大。上行时，摩擦阻力增大，也就意味着抽油机载荷增大，从而导致电机负荷增大，电流上升。下行时，摩擦阻力增大抵消了一部分抽油杆的向下重力，因此下行载荷减小，平衡块需要靠电机举升，电机负荷变大，下电流也会升高。

举例：C井，从该井的连续生产数据中看，日产液量、日产油量逐渐下降，含水上升，上下电流也逐渐上升，从数据显示来看该井有结蜡迹象，于09年8月份及时对该井进行了热洗，洗后恢复正常生产。

解决措施：

（1）热洗化蜡，减小抽油杆因结蜡造成的摩擦阻力。

（2）合理定制热洗周期，减少结蜡对生产的影响。

四、电流数据录取明显不准确的三种情形

1泵况和电流的变化不统一。泵况恢复正常、产液量增大后电流反而没有相应增加却出现下降。这种情况，电流数据的录取肯定存在问题。

2抽油井在泵况、液面正常的情况下载荷不可能发生大的变化，所以电流突然上升又降回的情况不可能出现。电流资料中如果出现这种数据，只能是录取的不准确。

3在泵况正常的情况下，上下电流出现较大的交叉變化，忽而上电流大于下电流，忽而下电流大于上电流。即使在平衡率非常高的情况下，会出现上下电流交叉变化的幅度也很小，因此这是电流数据录取的不准确。

五、相对应的处理措施

（1）当操作人员通过电流资料发现抽油杆断脱后需要及时联系专业的维修人员进行处理。

（2）如果是井筒结蜡导致的故障有以下解决措施：①及时进行热化洗蜡;②为尽可能的减小结蜡给抽油机井带来的摩擦力，应当定期进行热洗。

（3）如果机井的故障被诊断为出油管线堵塞，则分为下述三种情况有针对性的选择方法进行处理：①如果是杂物将出油管线堵塞，那应当人工进行分段排查与清除;②如果是地面管线部分结蜡则应通过热洗解决;③如果是地面管线结垢则应通过酸洗解决，若结垢严重，酸洗不能解堵应及时更换管线。

结论

电流资料的录取是我们每日都要进行的基本工作之一，通过电流资料的录取和对比查看，能够及时发现抽油机井载荷的变化。通过结合其他生产动态资料能够更准确地进行问题的鉴别分析，及时进行解决措施的制定。从而使大部分问题及故障能在第一时间即问题及故障发生在初期便得到解决，节省了问题加剧后再进行解决的高额维修成本，而使生产尽快得到恢复也降低了因生产中断造成的产量损失。

在实际采油过程中，由于机械采油是利用电能转化为机械能进行采油，因此每时每刻都会产生电流资料，这些资料属于抽油机日常生产数据的组成部分之一，是整个抽油机井生产运行状况的动态反应之一，其余还有产液量、含水率以及示功图等等。因此，合理运用电流法判断抽油机井故障是提高企业效益及维护生产稳定的有效途径。对于问题的发现，电流法有着其他方法不能比拟的优势，但问题性质的确定和问题的根本解决却要靠综合分析各种资料，对各种方法进行综合运用才能达成。

参考文献：

[1]王亚楠。电流与抽油机井问题及故障的关系[J].内蒙古石油化工，2014，17：69—70.

[2]李成美，佟仕凯，赵倩倩，徐伟。浅议如何提高抽油机井系统效率[J].化工管理，2014（35）。