[發明專利]一種螺桿泵井的故障類型判斷方法及裝置

在審

• 申請號: 201811607124.0
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN111379556A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 劉偉;馬春寶;王德偉;段效威;李佳男;劉廣友;羅成;林麗;張波;華鵬剛;張淑穎;金龍;王鐵釗;付堯
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/009
• 分類號: E21B47/009
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝

本說明書實施例提供一種螺桿泵井的故障類型判斷方法及裝置。所述方法包括：獲取螺桿泵井桿柱的載荷數據及扭矩數據；根據所述載荷數據以及扭矩數據判斷螺桿泵井的故障類型，上述方法及裝置通過量化螺桿泵井桿柱的載荷、扭矩參數數據，使判斷引起螺桿泵井的故障類型更加準確，同時簡化了判斷故障類型的流程，降低了工人勞動強度。

技術領域

本說明書實施例涉及油田開發領域，特別涉及一種螺桿泵井的故障類型判斷方法及裝置。

背景技術

采油用螺桿泵是單螺桿式水力機械的一種，是擺線內嚙合螺旋齒輪副的一種應用。螺桿泵的轉子、定子副(也叫螺桿——襯套副)是利用擺線的多等效動點效應，在空間形成封閉腔室，并當轉子和定子作相對轉動時，封閉腔室能作軸向移動，使其中的液體從一端移向另一端，實現機械能和液體能的相互轉化，從而實現舉升作用。它兼有離心泵和容積泵的優點。螺桿泵運動部件少，沒有閥體和復雜的流道，吸入性能好，水力損失小，介質連續均勻吸入和排出，砂粒不易沉積且不怕磨，不易結蠟，因為沒有凡爾，不會產生氣鎖現象。所以螺桿泵已經成為一種實用有效的機械采油設備。

目前螺桿泵采油技術主要集中在地面驅動裝置的改進、螺桿泵桿柱防反轉技術、地面防護技術等方面，對于螺桿泵井故障判斷的研究很少，且較為局限。如：(1)電流法判斷故障。該方法是利用所測得的電動機電流大小來判斷螺桿泵井井下桿柱狀態的方法。但是在螺桿泵下深較淺時，運轉電流較低。當油井不出液時，桿柱沒有負載，則電流顯示更低，會接近螺桿泵驅動裝置電機的空載電流，因此無法判斷是桿柱斷脫，還是泵的沉沒度不夠，又或是油井的供液不足。(2)憋壓法判斷故障。該故障判斷不能判斷當螺桿泵沉沒度較淺時，桿柱是否正常、井下螺桿泵是否正常、管柱是否正常等問題。因此，目前沒有一個行之有效的判斷方法準確判斷螺桿泵井的故障類型。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種螺桿泵井的故障類型判斷方法及裝置，該方法及裝置通過量化螺桿泵井桿柱的載荷、扭矩參數數據，使判斷引起螺桿泵井的故障類型更加準確。

本說明書實施例一方面提供了一種螺桿泵井的故障類型判斷方法，包括：

獲取螺桿泵井桿柱的載荷數據及扭矩數據；

根據所述載荷數據以及扭矩數據判斷所述螺桿泵井的故障類型。

上述螺桿泵井的故障類型判斷方法中，優選的，所述螺桿泵井桿柱位于井底的一端設置有載荷傳感器和扭矩傳感器；相應地，所述獲取螺桿泵井桿柱的載荷數據及扭矩數據，包括：

獲取所述載荷傳感器采集的所述載荷數據；

獲取所述扭矩傳感器采集的所述扭矩數據。

上述螺桿泵井的故障類型判斷方法中，優選的，所述螺桿泵井的故障類型通過以下方式判斷：

若所述扭矩數據大于零、且所述載荷數據等于所述螺桿泵井桿柱重量，判斷所述故障類型為油井供液差；

若所述扭矩數據等于零、且所述載荷數據小于所述螺桿泵井桿柱重量，判斷所述故障類型為桿斷脫。

本發明另一方面提供一種螺桿泵井的故障類型判斷裝置，包括：

載荷數據及扭矩數據獲取模塊，用于獲取螺桿泵井桿柱的載荷數據以及扭矩數據；

螺桿泵井故障類型判斷模塊，用于根據所述載荷數據以及扭矩數據判斷螺桿泵井的故障類型。

本發明還提供一種螺桿泵井的故障類型判斷裝置，包括：

螺桿泵井的桿柱、載荷傳感器和扭矩傳感器；所述載荷傳感器和扭矩傳感器設置于所述桿柱位于井底的一端；所述載荷傳感器用于采集所述桿柱的載荷數據；所述扭矩傳感器用于采集所述桿柱的扭矩數據。