20世紀80年代初期,螺桿泵機械采油設備開(kāi)始應用于人工舉升,在抽汲高赫度、高含氣和高含砂原油中具有其他舉升設備不能替代的優(yōu)越性。螺桿泵工況測試技術(shù)是螺桿泵采油管理技術(shù)的基礎,也是對油并進(jìn)行診斷的 條件。我國從1984年就已經(jīng)引進(jìn)螺桿泵并應用于油田生產(chǎn),應用井數由 初的9口井發(fā)展到2009年底的4000余口井。相比螺桿泵制造工藝和配套設備技術(shù)上的發(fā)展,螺桿泵工況測試技術(shù)相對滯后,在20世紀90年代末期,國內才開(kāi)始發(fā)展螺桿泵井專(zhuān)項測試技術(shù),而當時(shí)油井生產(chǎn)管理仍然以依靠產(chǎn)量、動(dòng)液面和電流等為參照的經(jīng)驗分析為主,缺乏系統性的設計、監測、工況診斷及優(yōu)化辦法。
抽油機井示功圖法工況測試技術(shù)已成熟,在螺桿泵井分析中卻難以找到類(lèi)似方法可以直觀(guān)描述井下工況的測試技術(shù)。由于螺桿泵的性,加之故障形式復雜,如果僅憑單一的測試方法診斷工況,符合率較低,所以實(shí)際診斷中 采用綜合測試技術(shù),才能為管理者正確評價(jià)油井工況提供依據。螺桿泵綜合測試技術(shù)從所屬技術(shù)上劃分,主要為經(jīng)驗測試技術(shù)、電參數測試技術(shù)、光桿載荷測試技術(shù)及機械振動(dòng)測試技術(shù)。
一、國內
國內螺桿泵測試技術(shù)的研究歷經(jīng)了十余年。自天津市工業(yè)泵廠(chǎng)1984年引進(jìn) Allweiler公司螺桿泵技術(shù)以來(lái),曾先后嘗試了負載電流法、套管鱉壓法、扭矩/軸向力法、振動(dòng)法測試等多種方式,但現場(chǎng)操作仍以人工測試方式為主。2002年大慶采油工藝研究所提出螺桿泵井綜合測試方法,并出一套完整的系統測試診斷平臺。該平臺包括無(wú)線(xiàn)測試儀硬件平臺、測試診斷及優(yōu)化設計軟件平臺,其中軟件平臺主要由基礎數據庫、系統診斷模塊、系統優(yōu)化設計模塊構成。用戶(hù)只需輸人生產(chǎn)數據和光桿扭矩、軸向力載荷和電參數等數據,就可以該井的產(chǎn)能狀況、工況及故障類(lèi)型、桿柱校核結果及建議措施等信息,還可以進(jìn)行舉升系統設計和工作參數的優(yōu)化等工作。該軟件為螺桿泵井的系統優(yōu)化設計、工況分析、故障診斷及措施調整提供了依據?,F場(chǎng)應用表明,在所有的測試參數中,桿柱扭矩和軸向力載荷能夠比較準確、清晰地反映螺桿泵系統常見(jiàn)的工作狀況,因此也倍受用戶(hù)推崇。但是,缺少其他數據的補充,單憑這2個(gè)測試參數難以識別舉升系統的其他復雜工況和故障。因此如何完善基于扭矩/軸向力測試法的智能綜合測試技術(shù)是國內近期函待解決的難題。
二、
在螺桿泵工況測試技術(shù)的研究上起步較早,從20世紀90年代以來(lái),逐步發(fā)展為以遠程測控技術(shù)為主的測試方式,在傳統的負載電流與管流壓差等地面測試方法大規模應用的基礎上,光纖測試技術(shù)作為智能完井技術(shù)的分支,在自動(dòng)計量井下聲波、壓差和井筒溫度等綜合測試方面得以 發(fā)展。2002年8月,挪威NorskHydroASA公司 在北海挪威海域Osebergφst(東)油田E-11C井中安裝了工業(yè)用多光纖壓力一溫度計,還安裝了一條分布式溫度傳感(DTS)光纖和一個(gè)地面操控的智能完井流量控制儀,系統由多個(gè)光纖溫度和壓力計及一條分布式溫度傳感光纖構成。光纖傳感器由Weatherford公司制造,傳感器與WellDynamics公司制造的智能完井流量控制儀配套使用,井下傳感器為日常生產(chǎn)管理連續提供整個(gè)井筒溫度和油(套)管壓力數據。隨著(zhù)數字網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展,相應專(zhuān)家系統和數據庫的同步建成和完善,這種測試方法已經(jīng)凸顯潛力。但是這種依賴(lài)海量綜合數據資源的智能測試方法成本較高,因此如何 經(jīng)濟、 地測試診斷螺桿泵井工況是 螺桿泵測試技術(shù)發(fā)展的著(zhù)眼點(diǎn)。
三、展望
(1)螺桿泵工況測試技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從人工測試到遠程測試,從經(jīng)驗測試到智能化測試,從單一測試到系統集成測試,從現場(chǎng)測試到虛擬測試的一系列發(fā)展階段。
(2)隨著(zhù)經(jīng)濟化進(jìn)程日益加快,各種螺桿泵測試儀器逐步增多,未來(lái)螺桿泵下況測試的硬件平臺應該具有滿(mǎn)足“ 接軌”的通用性和實(shí)現“以人為本”的創(chuàng )新理念。
(3)而基于系統集成的智能化工況測控技術(shù),基于網(wǎng)絡(luò )的遠程工況測控技術(shù)和基于虛擬測試儀器的圖形化工況測試技術(shù)是高粘度油泵工況測試技術(shù)發(fā)展的方向。螺桿泵舉升系統可測性、診斷性、性、適應性一體化設計是測試技術(shù)發(fā)展的必然。
(4)我國螺桿泵工況測試技術(shù)已走過(guò)了沿襲抽油機井生產(chǎn)管理經(jīng)驗為主的初期發(fā)展模式,從 早的單一測試發(fā)展為較成熟的螺桿泵綜合測試與診斷,并已步入智能測控技術(shù)階段?,F階段應正視與 測試技術(shù)和儀器設備上存在的差距,加強在相關(guān)和元器件上的自主創(chuàng )新,建立并健全石油儀器產(chǎn)品的市場(chǎng)運作模式、油田生產(chǎn)管理理念、 人才培養機制和測試技術(shù)產(chǎn)品的質(zhì)量監控體系。