（遼河油田公司錦州采油廠(chǎng)，遼寧 凌海 121209）

1 問(wèn)題的提出

我們錦州采油廠(chǎng)采油作業(yè)一區(qū)目前有抽油機(jī)井300 多口，其示功圖測(cè)試皆采用停抽測(cè)試裝置，該裝置不僅需要多人配合測(cè)試（至少3 人），還需每口井打備卡，既浪費(fèi)了人力，又增加了作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)性，此外，由于每口井必須停抽測(cè)試（約15 分鐘），這對(duì)出砂、出蠟較嚴(yán)重的抽油機(jī)井，又增大了卡井的機(jī)率，統(tǒng)計(jì)近幾年資料，每年因停抽而造成的卡井都在5 井次以上。

因此，我們提出采用不停抽測(cè)試裝置來(lái)進(jìn)行示功圖測(cè)試，這樣，既減少了人力和操作風(fēng)險(xiǎn)性，又避免了卡井和斷脫機(jī)率。

2 不停抽示功圖測(cè)試裝置的組成及工藝原理

2.1 組成

不停抽示功圖測(cè)試裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)不停抽測(cè)試儀）主要由EPLY-1 型懸繩夾持器、EPOLY-1 型不停抽液壓加壓裝置和EPLY-1 型智能示功儀組成。

2.1.1 EPLY-1 型懸繩夾持器

主要由夾持器體、活塞、活塞環(huán)、光桿卡子等組成。除具有懸繩器的功能外，夾持器利用壓力平衡的原理使光桿負(fù)荷轉(zhuǎn)換為液壓力，使其油道和壓力傳感器實(shí)現(xiàn)配接、高壓、密封以達(dá)到力和壓力的轉(zhuǎn)換。

（1）EPOLY-1 型不停抽液壓加壓裝置（以下簡(jiǎn)稱(chēng)加壓裝置）：為便攜式，主要由儲(chǔ)油箱、油泵、卸油閥、收線(xiàn)器、高壓軟管、載荷連接總成和操縱手柄等組成。

（2）EPLY-1 型智能示功儀：EPLY-1 型智能示功儀由載荷傳感器和加速度傳感器、放大電路、單機(jī)片、存儲(chǔ)器、鍵盤(pán)、液晶顯示器、電源電路以及打印通訊端口等組成。原理框圖如圖1：

2.2 主要技術(shù)指標(biāo)

2.2.1 EPOch-1 型懸繩器夾持器

①、工作負(fù)荷 0-140KN

②、活塞行程 〈10mm

③、工作溫度 -30℃-+60℃

④、適應(yīng)光桿尺寸 0-40mm

2.2.2 壓力傳感器

①、工作壓力 ≤40mpa

②、非成性度 ≤0.2%FS

③、遲滯 ≤0.4%FS

④、精度 ≤0.2%FS

2.2.3 EPLY-1 型智能示功儀

①、載荷測(cè)量范圍：0～140KN,精度1%。

②、位移測(cè)量范圍：0～10m。

③、采樣點(diǎn)不少于256 點(diǎn)，可存儲(chǔ)96 口井的數(shù)據(jù)。

2.3 工作原理

由EPLY-1 型懸繩夾持器、EPOLY-1 型不停抽液壓加壓裝置和EPLY-1 型智能示功儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)智能示功儀）組成的抽油機(jī)不停抽測(cè)試裝置其工作過(guò)程如下：

由夾持器代替原有的懸繩器，光桿從夾持器光桿孔中穿出，工況測(cè)試時(shí)將加壓裝置的載荷連接總成與夾持器的快速接頭連接，然后操縱加壓桿向夾持器充壓，利用平衡原理使光桿負(fù)荷轉(zhuǎn)換為液壓力，其油道和壓力傳感實(shí)現(xiàn)配接，高壓密封以達(dá)到力和壓力的轉(zhuǎn)換，通過(guò)打壓泵給夾持器充壓，使其活塞推出，并承受光桿的全部載荷，然后關(guān)閉卸油閥。

由于智能示功儀采用加速度傳感器，隨同夾持器上下運(yùn)動(dòng)，夾持器隨抽油機(jī)上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的加速度和載荷信號(hào)，通過(guò)加速度傳感器和載荷傳感器將這兩路信息由放大電路放大后送單片機(jī)處理，計(jì)算位移，將位移載荷合并，進(jìn)而計(jì)算油井示功圖并儲(chǔ)存，完成顯示、打印和通訊等。

3 場(chǎng)試驗(yàn)效果分析

不停抽測(cè)試儀在采油作業(yè)一區(qū)15 口抽油機(jī)井上試驗(yàn)，取得較好的試驗(yàn)效果，同時(shí)取得大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與主要的參數(shù)，現(xiàn)結(jié)合其特點(diǎn)分析如下。

3.1 采集點(diǎn)多、情況更切合機(jī)采工作

這套示功儀整個(gè)沖程采集點(diǎn)達(dá)到256 個(gè)，也就是說(shuō)，對(duì)一個(gè)3 米沖程的井，每實(shí)際運(yùn)行2 厘米左右，即采集一個(gè)載荷動(dòng)態(tài)值，對(duì)一個(gè)5 米沖程的井，每實(shí)際運(yùn)行不足4 厘米，即采集一個(gè)載荷動(dòng)態(tài)值，所以說(shuō)這樣高密集采集方式，更切合機(jī)采工作實(shí)際，功圖更真實(shí)。

圖1

3.2 采集點(diǎn)多，測(cè)試參數(shù)更加精確

理論上采集點(diǎn)越多，越能反映出機(jī)采實(shí)際生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)，如附圖1 是用該示功儀測(cè)得的功圖，其主要四項(xiàng)參數(shù)與理論計(jì)算吻合非常好。

懸點(diǎn)最大載荷：Pmax ＝Wr+W1+Iu+Pbu+Pv+Pi

懸點(diǎn)最小載荷：Pmin ＝Wr-Id-Pbd-Fd-Pv

式中：

由于抽油桿在井下工作時(shí)，受力情況是非常復(fù)雜，不論怎樣計(jì)算，其結(jié)果都只能得到近視實(shí)際的結(jié)果?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)外所用的簡(jiǎn)化式有：

①、Pmax ＝（Wr+W1）（1+sn/137）

②、Pmax ＝（Wr+W1）（1+sn2/1790）

③、Pmax ＝Wr+W1（b+（1+r/l））

④、Pmax ＝W1+Wr（1+sn2/1790）

⑤、Pmax ＝（Wr+W1）（1+sn2/1790）

⑥、Pmin ＝Wr-Wr sn2/1790（1-r/l）

如 錦2-19-15C3 井，泵 掛 深 度2099.59m，泵 徑∮44mm，計(jì)算Wr ＝54.866kN，W1 ＝21.092kN，s ＝4.4m，n ＝4，r/l ＝0.25。

計(jì)算實(shí)際測(cè)試結(jié)果，最大載荷為85.79KN，最小載荷為46.77KN，沖程4.7m（調(diào)完防沖距實(shí)際3.8m）沖次3.75 次/分。

4 效果評(píng)價(jià)

通過(guò)應(yīng)用不停抽測(cè)試儀我們發(fā)現(xiàn)，該示功儀在不停抽的情況下，可連續(xù)重復(fù)測(cè)試無(wú)數(shù)次，非常便于隨機(jī)測(cè)取資料。其優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）減少了測(cè)試工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，原來(lái)必須至少有三個(gè)人才能完成的抽油機(jī)井示功圖測(cè)試工作，可以完全由一個(gè)人來(lái)完成。

（2）極大地減少測(cè)試工的操作風(fēng)險(xiǎn)性，原來(lái)必須打卡子、卸卡子，操作風(fēng)險(xiǎn)非常大，采用該儀器可以不卸載、不停抽，在操作過(guò)程中幾乎無(wú)任何風(fēng)險(xiǎn)性。

（3）避免了因測(cè)試停抽而影響產(chǎn)量，按原來(lái)測(cè)試方式，最快一次測(cè)試需停抽15 分鐘，全廠(chǎng)按1400 口井計(jì)算，每月測(cè)一次，追加機(jī)動(dòng)測(cè)試20%，那么浪費(fèi)在測(cè)試方面的時(shí)間計(jì)算：1400×（1+20%）×12×15/60 ＝5040 小時(shí)（折算210 天），單井平均5t/d 計(jì)，全年影響產(chǎn)量至少1050 噸。

（4）投入少，一次投入，長(zhǎng)期受益。

（5）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易學(xué)易于操作。

（6）液晶顯示，直觀(guān)，便于分析，且可通過(guò)計(jì)算接口實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)化管理。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

（1）抽油機(jī)井示功圖測(cè)試原來(lái)由三人完成的工作，采用不停抽測(cè)試儀后，只需一人即可完成，我廠(chǎng)共有5 個(gè)大隊(duì)級(jí)采油單位，使用該儀器可節(jié)約人力10 人，按每人月工資1000 元計(jì)算，年可節(jié)約工資費(fèi)為：

10 人×1000 元/人×12 個(gè)月＝120000 元

（2）由于采用不停抽測(cè)試儀后避免了因測(cè)試停抽而影響產(chǎn)量，按原來(lái)測(cè)試方式，最快一次測(cè)試需停抽15 分鐘，全廠(chǎng)按1400 口井計(jì)算，每月測(cè)一次，追加機(jī)動(dòng)測(cè)試20%，那么浪費(fèi)在測(cè)試方面的時(shí)間計(jì)算：1400×（1+20%）×12×15/60 ＝5040 小時(shí)（折算210 天），單井平均5t/d 計(jì)，全年影響產(chǎn)量至少1050 噸。按噸油所創(chuàng)效益850 元計(jì)算，則年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益為：

850 元/噸×1050 噸＝892500 元

（3）按由于頻繁打卡子和停抽而造成的斷脫和卡井年幾率2%、每井次作業(yè)費(fèi)3 萬(wàn)元計(jì)算，我廠(chǎng)1400 口抽油機(jī)井年可節(jié)約作業(yè)費(fèi)為：

3 萬(wàn)元/井次×1400 井次×0.02 ＝84 萬(wàn)元

（4）按每臺(tái)測(cè)試儀5 萬(wàn)元計(jì)算，5 個(gè)采油單位年投入資金為：

5 萬(wàn)元/臺(tái)×5 臺(tái)＝25 萬(wàn)元

綜上所述，我廠(chǎng)采用不停抽測(cè)試儀，年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益為：

12+89.25+84-25 ＝160.25 萬(wàn)元

投入產(chǎn)出比為：

25：160.25 ＝1：6.41

6 推廣應(yīng)用前景

油井生產(chǎn)測(cè)試是油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，是油田各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員判斷油井生產(chǎn)狀況和進(jìn)行油田動(dòng)態(tài)分析、措施挖潛及開(kāi)發(fā)調(diào)整等科研生產(chǎn)決策的主要依據(jù)。隨著開(kāi)發(fā)的深入，油井生產(chǎn)測(cè)試已越來(lái)越被人們所重視。EPOch-1型不停抽示功儀通過(guò)在我廠(chǎng)的應(yīng)用，與傳統(tǒng)測(cè)試儀比較，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常突出，在生產(chǎn)一線(xiàn)有著較廣泛的應(yīng)用范圍和推廣前景。