螺杆泵电参数诊断技术

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1、扶余油田应用电参数进行螺杆泵工况诊断的研究与应用姚宝春侯宇（吉林油田扶余采油厂）（大庆油田采油工程研究院）摘要随着近几年来扶余油田螺杆泵井数量的增多，螺杆泵井的管理问题尤其是螺杆泵井的工况诊断困难问题成为影响螺杆泵技术规模推广和整体经济效益发挥的瓶颈问题。本文针对这一生产难题研究开发了应用电参数进行螺杆泵工况诊断的技术，在现场应用中取得了较好的效果，2007年应用92口井成功的解决了螺杆泵井泵漏、管漏难以区分等问题，对螺杆泵采油技术的普及推广、螺杆泵井生产最佳工况的掌握，提高系统效率、延长油井免修期实现高效低耗生产起到了积极的作用，推广前景十分广阔。主

2、题词螺杆泵电参数工况诊断现场应用扶余油田螺杆泵井主要应用在地面条件受限制区块（如城区井）、井眼轨迹特殊（如水平井、大斜度井）及稠油难采（如扶北区块）油井，IT前扶余采油厂在运行的螺杆泵井有540多口，占全厂机采总井数4150口的13%,因此提高螺杆泵井的管理水平，掌握螺杆泵井的口常生产动态情况己经成为扶余油m采油精细管理的重要内容。1.应用电参数进行螺杆泵工况诊断的可行性研究螺杆泵采油系统的能暈传输过程如下:轴套压出液量#泵扭矩B杆型号W轮箱效率K带轮效率飞机型号d〕机功率H率因数电流电压从以上分析可知，在螺杆泵井日常生产中电机、皮带、杆管泵、泵挂不变

3、的情况下影响电参数的主要因素是光杆扭矩，而影响光杆扭矩的主要因素是产液量、动液面和油套压的动态变化，因此说螺杆泵井的电参数与泵的运行工况是密切相关的。1.1螺杆泵井电参数影响因素理论分析1.1.1螺杆泵有功功率与光杆扭矩的关系螺杆泵井测试的有功功率P电有=2;zT电〃电式中：T电一电机转矩n电一电机转速螺杆泵电机轴转矩T^.=Mtn^./（n电〃蕊）式屮：M）t—光杆转矩n允一光杆转速〃那—驱动头效率驱动头效率〃驱=电〃皮〃齿一般取^=0.92*0.96*0.95=0.84因此当螺杆泵转速一定吋P电有=KMt式屮K=2如光也就是说影响螺杆泵电功率的关键

4、因素是光杆扭矩。1.1.2影响螺杆泵光杆扭矩因素分析螺杆泵井工作时杆柱的扭矩主要由三个部分组成：M=M]+M2+M3式屮：Ml—泵初始扭矩，N・m;M2—泵举升液体的有功扭矩,N・m；M3—杆液摩擦扭矩，N•mo（1）泵初始扭矩：可由室内试验获得，也可根据公式计算。=1.02x（91.3%+泸來）+46・2（2）杆液的摩擦扭矩式屮：M3—螺杆旋转与井液的摩擦扭矩，N-m卩一井液的粘度,mPa•s;n—抽油杆转速,r/mim；Dt—油管的内径,m；D2—抽油杆外径,m；L—抽油杆长度，m（3）泵举升液体的有功扭矩-171也AP71式中：M2—举升扭矩，N

5、•m；D—螺杆泵的转子直径,m；T—螺杆泵的定子导程,m；△P—螺杆泵进出口压差,MPa。从上面公式可知，在转速一定的前提下泵有功扭矩与泵进出丨I压差成正比。（4）影响泵有功扭矩因素分析—q/^PnAP—H液yg+102（P回—P套）因此泵有功扭矩可直接反映油井液血、转速、油压的变化，也就是说当泵况发生变化吋,会导致电机有功功率变化。1.2不同功率电机扭矩变化影响有功功率变化幅度关系分析卞面是试验回归的不同功率电机扭矩变化与电机有功功率幅度变化关系图版:由上图可知我厂螺杆泵井应用的7.5kw电机当扭矩变化时有功功率变化相当敏感，也就是说我们应用冇功功率

6、曲线的变化对油井的工况诊断技术上是可行的。1.实现应用电参数进行螺杆泵工况诊断的技术路线2.1在井口配电箱内安装螺杆泵电参数监测仪实现时实录取电流、电压、功率因数、有功功率进行连续监测。2.2将现场录取的螺杆泵电参数资料输入已编制的计算机监测诊断分析系统软件进行螺杆泵工况的诊断分析。2.2.1忖前该软件系统的主要功能及工作界面介绍如下：（1）系统登陆界面和主界面（2）数据管理功能A.数据录入功能：点击图标篁U盘数据录入或通过菜单进入录入界面□选择需要录入的数据文件如果是首次录入该井数据，可以通过右下角的“新建井号”按钮增加本队井号。□选择正确的井号后，

7、按钮“选择文件”就可以点击，点击此按钮，选择现场取回的该井数据文件。□确认数据需要导入数据库，点击“导入"按钮，数据导入到数据服务器。B•数据报表的查询：可以查询工况变化趋势数据表、动态数据表、动态加强数据表和启停机报表。□动静态数据查询，可查询电压、电流、功率因数、有用功率、无用功率等参数。0&05.250J40OMXFOW0&05>»09440&8256480W5-25»900&O5-25O9S20GS258560M5>250»»0&m>2510000&<0*»1»02OMR-250&05-25100B0&05>25iai20&0^251ftl60

8、&€S251tt20345198A5lMMKugl350680689401061322益；益益