4. 油压波动伴随套压间歇上升的泵况诊断

诊断对象与判据建立

本例针对一口抽油机井:油压呈周期性波动(波动幅度约0.4~0.8 MPa,周期与冲次接近),同时套压出现间歇性上升(每次上升0.3~0.6 MPa后缓慢回落)。这类"油压波动+套压间歇上升"的组合,常见于抽油泵气锁与供液不足两种泵况,但两者的示功图、电流曲线与套压波动形态有明显差异,需要分项比对后定性。

先明确判据参照:油压、套压均以井口压力表读数为准,单位为MPa;示功图横轴为光杆位移(m),纵轴为悬点载荷(kN);电流曲线取抽油机电机三相电流有效值(A),以冲次周期为时间基准。所有示例数据均为教学假设值,用于说明判读逻辑,不代表实际井实测结果。

油压波动 + 套压间歇上升:气锁与供液不足的判读对照 抽油泵气锁(气体占据泵腔) 示功图:载荷带窄、面积小、上下冲程载荷差小 载荷差≈8 kN 位移→ 载荷 电流曲线:波动幅度小、峰值低且平缓 峰谷差≈6 A 套压:间歇上升后回落,与油压波动同相位 上升0.4~0.6 MPa 供液不足(泵充不满) 示功图:右下缺角、卸载线提前、面积偏小 右下缺角 位移→ 载荷 电流曲线:上冲程峰值明显、下冲程跌落深 峰谷差≈18 A 套压:随动液面下降缓慢抬升,波动滞后 缓慢抬升、无尖峰 判读要点:示功图形态 + 电流峰谷差 + 套压波动相位

三项资料的采集与比对

诊断的关键不是单看某一项,而是把示功图、电流曲线、套压波动记录放在同一时间轴上比对。建议按以下顺序取数:

  1. 示功图:取连续3~5个冲次的叠加图,观察载荷带宽度与卸载线位置。气锁时载荷带窄、上下冲程载荷差小(示例约8 kN);供液不足时右下缺角、卸载线提前。
  2. 电流曲线:取同一时段电机电流,计算峰谷差。气锁时峰谷差小(示例约6 A)且峰值平缓;供液不足时上冲程峰值突出、下冲程跌落深(示例约18 A)。
  3. 套压波动记录:用压力记录仪连续记录2~4小时。气锁时套压呈间歇尖峰,且与油压波动同相位;供液不足时套压随动液面下降缓慢抬升,波动滞后于油压。
比对时务必对齐时间基准:以电流曲线的冲次周期为基准,把示功图的一个冲次和套压记录的一个波动周期对齐,才能判断"同相位"还是"滞后"。

定性判断与调参建议

判据气锁倾向供液不足倾向
示功图载荷带窄、面积小、载荷差小右下缺角、卸载线提前
电流峰谷差小(示例≈6 A)大(示例≈18 A)
套压波动间歇尖峰、与油压同相位缓慢抬升、滞后于油压
油压波动周期与冲次接近、幅度中等波动幅度随动液面下降而增大

若三项判据一致指向气锁,调参方向是降低泵吸入口气液比:适当减小冲次、缩短冲程,或调整套压放气制度,使泵腔在吸入阶段尽量充满液体;若指向供液不足,则应减小泵径或降低冲次以匹配供液能力,必要时结合动液面测试确认供液半径。

调参后必须复测:重新录取示功图、电流曲线与套压记录,确认载荷带变宽、电流峰谷差回落、套压尖峰消失,才算调参有效。仅凭一次调整后的油压读数不能作为结论依据。

复测验证清单

  • 示功图:载荷带宽度较调整前增大,卸载线位置恢复正常。
  • 电流曲线:峰谷差回落至合理区间,峰值不再突出。
  • 套压记录:间歇尖峰消失或幅度明显减小,波动与油压相位关系恢复正常。
  • 油压:波动幅度收窄,周期趋于稳定。

以上四项同时满足,方可判定泵况改善;若仅套压尖峰消失而电流峰谷差仍大,应继续排查供液不足因素,避免把两种泵况混为一谈。