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            國內高粘度泵工況測試技術進展和集成智能化工況測試技術

            2020-10-12 15:17:45
            詳情

            (一)、國內高粘度油泵工況測試技術進展
              1982年,由美國Kois&Myers公司作為一種舉升工藝配套技術提出,該技術產生于高粘度油泵舉升工藝配套技術發展初期,衍生于抽油機井測試技術,具有相當長的歷史,應用廣泛。測試方式屬于直接測試方法,測試參數包括油井產液量、動液面、油(套)管壓力和驅動電機電流,通過建立在不同工況下各參數的對應變化關系,判斷油井正常、管漏、油管(桿)斷脫和工作參數異常等工況,方法簡單、直觀,利用量液管、液面回聲儀、壓力表和鉗型電流計等一次儀表便能完成全部測試工作,但較易受人為因素干擾。由于經常關閉井口閥門進行鱉壓測試,對操作會帶來不利影響。
              2、電參數測試技術
              該技術自19世紀30年代高粘度油泵誕生之日起就已經存在了,是基于抽油機井能耗分析的一種比較成熟的測試技術,測試參數主要包括三相電流、工作電壓、輸入(出)電功率和功率因數等,通過監測電功率的有功分量與無功分量的變化規律,揭示油井生產系統在不同丁況下的負載與能耗的對應關系。由于測試部位位于電控箱內,測試數據的采集、存儲和傳輸比較容易,適合長期監測與遠程監控,應用前景可觀。
              3、光桿載荷剛試技術
              該技術產生于1980年末期,成熟于高粘度油泵桿管環空流條件下桿柱動力學理論研究比較完善時期,近年在國內發展很快。通過實時采集井口光桿傳感器的扭矩、軸向力和轉速參數,經過數模轉化傳輸給測試主機進行油井工況測試。為儀器的綜合測試功能,采用系統集成方法,把電參數、井溫、油套壓及動液面等測試單元以模塊組合的方式整合為一體。扭矩、軸向力測試精度達到0.5級,光桿轉速精度接近l級。由于測試系統供電普遍使用機載充電電池,無法測試系統長期連續監測。
              4、機械振動測試技術
              該技術最早始于20世紀70年代初期大型汽輪發電機組的測試,20世紀90年代末期應用于高粘度油泵舉升領域,處于現場小規模應用階段。通過采集油并不同采樣點機械振動信號,分析信號頻譜的時域、頻域,去除噪聲信號干擾并建立油井在不同工況下的特征頻譜,能夠、真實、地反映機械設備運行工況。通過井下傳感器測量井筒溫度、流量、油(套)管壓力等參數,電磁發生裝置定期產生機械振動信號,并由下人地層的信號接收裝置采集經過數模轉化傳輸給測試主機,實現對油井工況的連續監測。
              (二)、高粘度油泵集成智能化工況測試技術
              美國CaseServies公司研究的高粘度油泵測控系統,集成了多個微型傳感器單元和通用的硬件平臺,根據搭載的不同測試模塊可實時測試高粘度油泵轉速、地面管線壓力、氣液比、地面溫度和油(套)管壓力等多種參數并預測變化的趨勢。根據這些信息和電動機的使用情況,用戶可以準確地判定高粘度油泵的工作狀況,并能預測可能出現的問題,還能通過調節參數,提高高粘度油泵的使用壽命和減少作業成本。美國Paradigm舉升技術公司與UnivisonDrives公司共同的高粘度油泵井下壓力傳感器與屏蔽電纜放置在定子提升短節上方的油管上,電纜傳輸0~20mA的信號到地面矢量變速裝置中,可以監測和控制高粘度油泵井的液面和泵吸入壓力、優化油井產量,防止由于泵抽空而損壞定子的事故發生。美國休斯敦Wilson公司的已獲權的液面控制系統(FM1100型),與變頻驅動裝置(VFD1000)配套使用,操作者利用該系統可在不用井下傳感器的情況下監測和控制多口井的液面。在高粘度油泵采油井中,該系統利用變頻驅動裝置(VFD)改變電動機速度,保持油井恒定的液面高度,同時還可監測油井流量、井筒溫度、油(套)管壓力和電流,自動優化油井液面高度,提高油井產量。

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