大庆油田有限责任公司第四采油厂
摘要：判断深井泵工作状况的主要方法是示功图分析法，辅助方法是计量产液量和井口憋泵。本文介绍了一种新的判断方法——用停机观察法判断泵况。在抽油机平衡达到标准的情况下，把抽油机曲柄停在水平位置，松开刹车，根据曲柄移动情况可以判断深井泵工作状况。
关键词：停机；判断泵况
一、深井泵结构原理及驴头悬点负荷
1、管式深井泵的结构及工作原理
深井泵由泵筒、管式活塞、固定凡尔、游动凡尔组成。上冲程时游动凡尔关闭，固定凡尔打开。下冲程时固定凡尔关闭，游动凡尔打开。
深井泵理想工作状况是指：凡尔开关瞬间完成，开关灵活无漏失，活塞与泵筒之间无漏失，进入泵筒内的液体完全充满泵筒，没有砂蜡气的影响。在理想状况下绘制的示功图叫做理论示功图。
在实际生产中完全理想的工作状况是不存在的。用实测示功图与理论示功图对比，找出差别就能分析深井泵的工作状况。
2、驴头悬点载荷
驴头悬点承受光杆载荷。光杆承受的力包括P杆、P液、P摩、P惯、P振、P冲。
在日常生产管理工作中只计算P杆和P液的重量，上冲程时光杆负荷是P杆＋P液，下冲程时只有P杆 。
二、井内液柱重量的转移
1、液柱重量转移的原理
上冲程时游动凡尔关闭固定凡尔打开。P液 的重量落在游动凡尔上，也就是落在光杆上。下冲程时固定凡尔关闭游动凡尔打开， P液 的重量落在固定凡尔上，也就是落在油管上。每个冲程固定凡尔和游动凡尔交替打开和关闭，液柱重量交替转移。
2、影响液柱重量转移的因素
①、供液不足影响
上冲程时泵筒内进入的液体没有充满泵筒，下冲程开始时活塞没有接触泵筒内液面，游动凡尔没有及时打开，P液 不能及时转移。当活塞下行到某一位置接触到泵筒内液面时游动凡尔才能打开，P液 才能转移。
②、气体影响
油井含气量较大，进入泵筒内的液体含有较多的气体。活塞下行时气体被压缩，体积逐渐减小压力逐渐上升，P液 逐渐转移。
③、游动凡尔或固定凡尔关闭不严影响
凡尔关闭不严影响P液 转移的质量，也就是转移不能瞬间完成。单位时间内凡尔漏失量与活塞移动让出或占据体积的比值是衡量P液 转移质量的标志，也是分析凡尔漏失量的依据。比值越大P液 转移质量越差。
三、抽油机的平衡重
1、平衡重的概念
平衡重的概念是：以支架轴为支点，驴头、游梁、横梁、尾轴、连杆、曲柄、曲柄销子、平衡块等所有能够运动的部件对驴头悬点的平衡效果。
抽油机游梁就是杠杆，抽油机支架及支架轴承是支点，驴头是重力点，尾轴（连杆）是施力点。
为了使电动机在抽油机上下冲程所做的功相等，需要在施力点配上适当的重力，这个重力就是平衡重。平衡重应该是抽油杆在井内液体中的重量再加上活塞以上相当于活塞截面积液柱重量的一半。
写出公式就是 P杆＋P液 ÷2。
2、平衡重的设置
曲柄平衡抽油机的平衡重由驴头、游梁、横梁、连杆、曲柄、平衡块等组成。除了曲柄能够移动外，其他部件的形状大小和安装位置是固定不变的，平衡力矩也是固定不变的。平衡块是可以移动调节的，平衡块的重心和力矩也是可以调节的。
平衡重＝平衡力矩－结构不平衡重
根据平衡块所在的位置可以从抽油机说明书的平衡力矩曲线上查到平衡力矩，移动平衡块在曲柄上的位置就改变了平衡力矩，也就改变了平衡重。
3、抽油机平衡重与驴头悬点载荷的对应关系
抽油机平衡重＝P杆 ＋P液 ÷2。
在理想状况下抽油机平衡重与驴头悬点载荷的对应关系是：上冲程时井口负荷比平衡重多出了P液 ÷ 2的重量，下冲程时平衡重比井口负荷多出了P液÷ 2的重量。
在抽油机平衡率达到平衡标准的情况下通过观察抽油机停机后的运动状况，可以分析判断深井泵的工作状况。
四、停机操作及判断泵况
1、停机操作
曲柄平衡抽油机的曲柄是以减速箱输出轴为中心旋转，把曲柄旋转到输出轴上侧且与地面垂直的位置设为0°，向下旋转90°位置时为水平位置，旋转到270°位置时也是水平位置，抽油机曲柄在水平位置时平衡力矩最大。操作方法是把曲柄停在水平位置松开刹车，根据曲柄上下移动情况判断泵况。
2、各种现象对应的泵况
（1）深井泵工作正常的井曲柄稳定不动
停机后如果曲柄向下移动就是上冲程，上冲程时平衡重比井口负荷小，曲柄下不来。如果曲柄向上移动就是下冲程，下冲程时平衡重比井口负荷大，曲柄上不去。深井泵工作正常的井，曲柄只能停在水平位置稳定不动。
由于活塞与泵筒之间有间隙，有间隙就存在漏失。所以曲柄不会长时间停在水平位置稳定不动。现场试验结合示功图分析表明，曲柄能够在水平位置稳定不动1分钟以上，深井泵工作完全正常。稳定不动10秒钟以上，也可以认定深井泵工作正常，
（2）严重供液不足的井曲柄向上移动一定的角度后稳定不动
曲柄向上移动是下冲程，下冲程时平衡重大于井口负荷。如果停机后曲柄向上移动，表明平衡重小于井口负荷，液柱重没有转移到油管上。曲柄向上移动就是活塞向下移动，当活塞向下移动接触到泵筒内的液面时一部分液柱重量转移到油管上，井口负荷与平衡重相等， 曲柄向上移动一定的角度后也就稳定不动，
如果油井供液不足不是特别严重，上冲程过程中在水平位置停机，曲柄也会向上移动一定的角度后稳定不动。下冲程过程中在水平位置停机曲柄不会向上移动。
（3）严重气影响曲柄上下摆动
上冲程时进入泵筒内液体含有很多气体，活塞与液面之间有一段距离。曲柄停在水平位置时液柱重量没有转移，井口负荷大于平衡重。在液柱重量的作用下活塞向下移动同时带动曲柄向上移动。活塞压缩泵筒内的气体，气体受压后体积缩小压力增加，气体压力又会推着活塞向上移动，带动曲柄向下移动。泵筒内的气体压缩又膨胀，使活塞上下移动，曲柄上下摆动，直至气体弹性消失。
（4）游动凡尔关闭不严曲柄缓慢向下移动
游动凡尔关闭不严或活塞与泵筒之间漏失量过大，停机后活塞以上的液体会缓慢的向泵筒内流动，使泵筒内的液量增加，活塞上下的压差缩小。在平衡重的作用下曲柄会缓慢的向下移动，驴头会拉着抽油杆及活塞缓慢的向上移动。游动凡尔漏失越严重，曲柄向下移动的速度越快。
（5）固定凡尔关闭不严曲柄缓慢向上移动
固定凡尔关闭不严，泵筒内的液体会缓慢的向井底流动，泵筒中的液体会逐渐减少。活塞、抽油杆带动驴头缓慢的向下移动，曲柄缓慢的向上移动。
曲柄向上移动的速度与固定凡尔的漏失量有关，曲柄从水平位置向上移动到垂直位置的时间在30秒以上可以认为固定凡尔漏失不严重，在10秒以内认为固定凡尔漏失严重。
（6）游动凡尔严重漏失曲柄快速向下移动
游动凡尔或活塞与泵筒之间严重漏失的井在上冲程时液柱重量减少，在液柱重量小于理论重量的一半时，井口负荷就小于平衡重。当抽油机曲柄停在水平位置后松开刹车，曲柄会向下移动。游动凡尔漏失严重的井液柱重量接近于零，曲柄会快速向下移动。
现场试验结合示功图及产液量分析表明，曲柄从水平位置向下移动到垂直位置的时间在5秒钟以内的井，游动凡尔基本不起作用，示功图上没有增载线，最高负荷线远低于理论负荷线，产液量大幅度下降。
五、结论
对100多口抽油机井进行停机操作观察，结合示功图和动液面资料，分类总结出各种泵况停机后曲柄移动状况。抽油机平衡达到标准的井，可以用停机观察法判断泵况。用停机观察法判断泵况操作简单方便，工作量小，随时可以停机观察判断泵况。