螺杆泵井扭矩的

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[摘 要]近几年来,螺杆泵采油及配套技术发展很快,但在泵况诊断方面,无论是在理论还是实践方面,还不十分成熟.扭矩作为螺杆泵井的一个重要参数,在螺杆泵井工况井诊断方面有着重要的作用.本文就现场录取的大量的扭矩数据进行了系统的分析,形成了一定的认识,得出了一般性的结论,对螺杆泵井的日常管理,尤其是异常井的诊断有一定的指导意义.

[关 键 词 ]螺杆泵 扭矩 分析 运用

中图分类号：TE933.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）07-0351-01

前言

2013年某油矿共有螺杆泵井35口,应用规模呈逐年上升趋势.与其它举升工艺相比,螺杆泵井有投资少、占地小、噪音低、节约能耗、易于管理维护、有利于美化矿区环境等优点.

1.螺杆泵工作扭矩的影响因素

螺杆泵的工作扭矩是指作用在光杆上总的扭矩,它一方面用来举升井下液体,另一方面用于克服定子与转子、抽油杆与井液、扶正器与油管的摩擦,同时,抽油杆转速变化时,还产生瞬间的惯性扭矩,扭矩的大小与举升高度、原油的物性、管柱结构、抽油杆的转速以及螺杆泵的机械性能和物理参数等因数有关.

1.1 扭矩的计算公式

1.2 计算实例

2.扭矩现场测试

分别使用ST-30和JN338型扭矩测试仪对全矿螺杆泵井的扭矩进行了测试.

2.1 扭矩测试曲线数据

2.2 各种泵型扭矩对比

对全矿35口螺杆泵井扭矩进行了测试,对12种泵型的扭矩进行了对比.选取的不同泵型的井动液面在200～500m（沉没度在350～650m）范围内,符合第一采油矿螺杆泵井地下实际情况,选井比较合理,具有一定的普遍性.可以看出,随着泵径增大,转子的偏心距、横截面积、定子导程相应变大,螺杆泵的扭矩逐渐升高,举升液体的能力逐渐增强,可以更为直观的看出不同泵型扭矩的变化情况.

3.运用扭矩法诊断泵况

扭矩法是通过测试光杆扭矩即螺杆泵工作扭矩来诊断泵况,扭矩法是螺杆泵井故障诊断的一种常用方法,与电流法、憋压法相比,扭矩法科学性,定量性、可操作性更强.

3.1 螺杆泵异常井测试诊断

对螺杆泵扭矩进行动态监测,可以及时发现泵况的变化,分析原因,采取措施.2012年3月2日对杏B井进行测试,平均扭矩为1037.3N. m；2012年3月26日再次对该井进行测试时,平均扭矩为123.4N. m,降低了88.1%,接近空载扭矩.由于油套不连通,因此判断该井出现杆断脱.该井于2013年4月6日作业检泵,起出杆管后发现第38根杆磨断,与判断完全一致.两次测试曲线对比.

3.2 作业井的扭矩对比

一年来,共对10口作业井进行了跟踪,其中10口断脱井,10 口漏失井,对这些井的扭矩进行了对比分析

从现场分析可以看出,断脱井扭矩平均下降了70.3%,下降幅度较大；扭矩的变化大小与管柱的断脱位置无明显关系；漏失井扭矩平均下降了54.47%,下降幅度较小,并且随着漏失深度的增加扭矩的下降有增大的趋势.从大量的实践可以得出,扭矩下降54%可以判断螺杆泵井漏失,扭矩下降77%可以判断螺杆泵井断脱.

4.几点认识

（1）扭矩是螺杆泵举升液体的直接动力,是螺杆泵井生产管理中的一个重要参数.它可以直接反映出螺杆泵井的工作状况.

（2）工作扭矩与管柱结构、地质条件、原油物性及泵的机械性能多种因素有关.

（3）螺杆泵井的生产异常变化直接导致扭矩的异常变化,反之,根据扭矩的异常变化可以及时发现异常井,及时采取措施.