往复式潜油电泵的故障诊断.pdf

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1、往复式潜油电泵的故障诊断钱坤(大庆油田有限责任公司第三采油厂，黑龙江大庆163000)摘要：往复式潜油电泵是重要的新型无杆采油工艺，适用于油田开采中后期的低产低渗油井，故障诊断水平直接影响其规模应用。为了实现对机组在线监测和故障诊断，提出以具有实时性和连续性的功率信号作为故障信息，并设计了机组工作状态的在线监测系统。采用小波去噪算法对功率信号降噪，提取反应机组非正常工况的功率波形特征，实现了机组故障预警及早期诊断，延长了检泵周期。现场测试结果表明了该方法的准确性和可行性。关键词：往复式潜油电泵；故障诊断；功率信号；

2、小波去噪往复式潜油电泵是重要的新型采油工艺，适用于油田开采中后期的低产低渗油井”’21。该工艺主要由潜油直线电机、往复式抽油泵和变频控制柜组成，由于深井中运行环境复杂，机组容易带故障运行，缩短了检泵周期，且不便于对直线电机动子位移和举升力实时监测。因此寻求一种适合现场测试，在机组发生严重故障前能够进行在线监测及故障预警的方法91，摸索出一套合理的管理流程，对油田生产具有实际意义。1故障诊断方法往复式潜油电泵属于无杆举升系统，设备的地下驱动力来源于直线电机，无需中间传动机械构造，驱动力直接作用于柱塞式抽油泵，同时有效

3、的实现原油的往复举升”1，在运行过程中容易发生卡泵和油管结蜡故障。基于此，利用labview软件的DAQ助手，对井下电机运行时的电参数据进行采样，采样频率为500hz，得到实时的运行功率，以其作为故障信号，应用小波去噪算法对功率信号进行处理，得到清晰的功率波形，其中横坐标为采样点数，每1／500s采集一个点，纵坐标为功率，单位是KW；分析动子每个冲次下的功率波形，在大量实验基础上，提取机组不同工况下波形特征，实现机组的故障诊断。举升过程中，采集的真实信号通常是低频或较平稳的，噪声信息为高频的。降噪的主要过程是：首先

4、小波分解实测信息，针对工艺特点选择适合该工艺的小波函数并设定相应的分解层数，高频系数中通常存在需降噪的信息；然后用门限阈值方法量化处理得到的高频系数；然后小波重构，最终实现去噪，在实际信息中提取真实信号。2在线监测设备在线监测设备是以虚拟仪器为依托设计的，设备由硬件和软件组成。硬件部分是下位机，主要由电压、电流互感器、USB一6008数据采集卡与计算机构成，计算机是其控制中心，工作核心为电参信息以各自通道信号调理、采集、采样参数配置，然后为上位机的数据库提供信息。软件平台的研制是整个故障诊断系统的核心，采取模块化的

5、编程思想，应用虚拟仪器直观的图形化人机界面实现功率信息的采集，并使用matlabscript节点技术，调用matlab中小波降噪函数，降噪处理含噪信息，此种混合编程的思想使二者优势互补。3现场测试针对其在油田生产中常出现的卡泵和油管结蜡故障，在某油田对6口油井的运行状态实时监测，每口油井采集500个冲次的功率数据，结合油井变频控制柜控制情况和井况进行系统分析，得到机组正常运行、卡泵运行和油管结蜡运行的功率波形，故障特征明显。具体油井井况和监测结果如表1所示。表1井况及监测结果井泵供电电电动液沉没径深压机面度工作状态

6、号型节(mm)(m)(V)(m)数1287．1263．1直井32500977．3卡泵运行21386．1296．2直井32500990．5卡泵运行811288．1231．3直井32500957．3正常运行851265．1185．4直井32500980．4正常运行621293．1144．5直井325009148．5油管结蜡491207．1102．6直井325009104．4油管结蜡39小结现场应用效果较好，卡泵和油管结蜡故障诊断准确率分别达95％与98％(下转第140页)138l北，虿鲜2017年05月接头，可以帮助斜

7、钻具出现侧向力，协助地下钻井向既定的方向进行作业；有不容易被磁化，价格低廉的非磁钻铤，地下工作很容易遇到磁力，这时，不容易被磁化的工具对钻井的意义非常。不过它对盐水钻井液很敏感，产生化学反应，容易被腐蚀，在使用过程中需要注意到；井下动力钻对于地下工作人员来讲必不可少，而井下马达经过探索，现在使用的都是方便进行快速作业，并且能把井底循环干净等。这些主要的工具共同协同下完成定向井钻井。3．2水泥注入钻井现在的很多油气钻井现场，很多时候没有完整的措施来帮助实现钻井中水泥的注入方式。因此，在钻井中注入水泥的实验相对而言很重

8、要。我们可以在现有的技术之下，通过实验器材，进行实验，综合的对结果进行分析和研究，真实直观的发掘出定向井注水泥的实验中能得到哪些直观的体验，可以放映出现实中的钻井中水泥注入的效果。现实的开采，一般都没有回头路，在开采的过程中，一定要实现预见，并对问题进行评估。实验是一种有利于开采又能提前预知的方式。井斜角和偏斜度是固定的，当它们处于相对稳定时，水泥的密度和代