淺論憋壓法在油井工況分析中的應用

李興華 張少華

摘 要：隨著油田開發的不斷深入，地層能量在逐漸消耗，目前大部分井都無自噴能力，抽油開采在生產中已占有相當重要的地位。然而，深井泵在井下并不能長期的正常運轉，總是會發生這樣或那樣的問題而影響油井的正常生產。因此必須時刻注意深井泵的工作狀況，只有這樣，才能保證每一口井的正常生產。在日常管理中，除了示功圖外，還經常使用井口憋壓法來判斷井下的狀況。

關鍵詞：憋壓曲線;油井工況;操作流程;分析判斷

憋壓曲線是油管壓力與憋壓時間的關系曲線，根據抽油井在開機憋壓、關機憋壓和停機憋壓三種狀態下取得的關井油管壓力與關井時間的關系曲線，對井下發生的各種情況進行定性診斷，以反映出泵的各種工作狀況。現場應用證明這種憋壓曲線法使泵況診斷工作簡單，可靠。

1 憋壓曲線

憋壓曲線是油管壓力與憋壓時間的關系曲線[1]，其受液面深度、泵徑、沖程、沖次等因素影響，以上各要素不會影響憋壓曲線的形狀，只會影響油壓達到標定值的時間。

1.1井口憋壓法

井口憋壓法簡單的講就是關閉生產閘門，讓抽油機正常運轉，在井口強制性的憋壓。而根據井口憋壓時，壓力和時間的關系繪制出的曲線，就是憋壓曲線[2]。這種方法操作簡單、方便、適用性強。一般工人即可操作，技術要求低。

1.2具體操作方法

1.2.1啟抽憋壓

安裝好井口壓力表，檢查盤根，如不合格應立即更換。關閉生產閘門，啟抽憋壓，觀察壓力變化并做好記錄。

1.2.2停抽憋壓

當壓力升到一定數值時（通常為3.0MPa），將抽油機停止運轉一段時間，觀察壓力變化，并做好記錄。

1.2.3繪制曲線

根據以上兩個過程所記錄的時間與壓力數值，以橫坐標表示時間，縱坐標表示壓力繪圖，即為憋壓曲線。

2 理論憋壓曲線

理論憋壓曲線是依據理想狀態抽油機井所繪制的憋壓曲線。所謂理想狀態抽油機井就是泵及油管不漏失，并且地層供液情況較好的狀態。由于純液流的壓縮系數很小，假設抽油機連續運轉30min即可使壓力從0MPa上升至3.0MPa，在抽油機停抽后壓力不會下降，一直保持在3.0MPa。

3 實際憋壓曲線及分析

在實際生產中，由于回壓等因素影響，有時油壓表總有讀數。因此，在憋壓過程中，壓力值不是從0MPa開始。

3.1 正常曲線

啟抽憋壓時，壓力一直是平穩上升，停抽時壓力基本不變，說明深井泵及油管工作正常。

3.2抽油桿斷脫或供液不足

憋壓時，無論是啟抽還是停抽，壓力始終是初始油壓值，說明抽油桿斷脫或油井嚴重供液不足，深井泵沒有沉沒度。此時，抽油桿斷脫或供液不足，造成油井抽不出油，井口壓力不隨憋壓時間的增長而變化，始終保持在初始壓力值。若正常生產井出現此情況，油井突然不出時，應進行檢泵或深抽作業。若在檢泵作業后出現此情況，可能為作業質量不合格，應進行返檢。

3.3游動凡爾漏失

啟抽憋壓時，壓力上升緩慢，停抽時壓力基本不變，說明游動凡爾關閉不嚴。由于游動凡爾關閉不嚴，在上沖程中，隨著活塞壓縮流體，油管中壓力逐漸上升，但隨著油管內壓力的上升，游動凡爾的漏失量逐漸增大。憋壓曲線表現出壓力在開始啟抽時壓力上升較快，接著上升逐漸變得緩慢。但由于固定凡爾工作狀態較好，所以當抽油機停抽后，固定凡爾仍能支撐住油管內液柱產生的壓力，在憋壓曲線中油井停抽后油壓不變。

3.4固定凡爾漏失

啟抽憋壓時，上沖程壓力上升，下沖程壓力下降，但總趨勢上升，停抽后壓力不降，說明固定凡爾漏失。由于游動凡爾關閉較好，活塞上沖程壓力上升，下沖程過程中，由于固定凡爾失靈，壓力下降。如果固定凡爾未完全失靈，還是會有部分液體進入游動凡爾上部，導致油壓總體趨勢上升。當游動凡爾上部液體壓力與其下部壓力相等時，不管是上沖程還是下沖程，油壓均不變。停抽后，由于游動凡爾關閉較好，壓力保持不變。

3.5雙凡爾漏失

啟抽憋壓時，上沖程壓力上升，下沖程壓力下降，壓力總體趨勢上升，當壓力上升到一定后就不再上升。此時漏失量與吸入量相等。雙凡爾漏失的最大特點就是關機停抽后壓力下降，壓力下降的速度隨關機時間的延長而變慢。上沖程過程中，游動凡爾漏失，壓縮其上部液體，使壓力上升;下沖程時，固定凡爾漏失，壓力下降。由于游動凡爾和固定凡爾都漏失，因此壓力仍呈上升趨勢。停抽后，由于游動凡爾和固定凡爾都漏失，因此，壓力逐漸下降，下降趨勢逐漸變緩。

3.6氣鎖或固定凡爾失靈

啟抽憋壓時，上沖程壓力上升，下沖程壓力下降到初始的油壓值。說明固定凡爾失靈或氣鎖。上沖程由于游動凡爾工作良好，壓力上升;下沖程時，由于固定凡爾失靈或氣鎖均會導致沒有液體進入游動凡爾上部，而游動凡爾上部體積膨脹，壓力下降。停抽后，抽油機停在上死點，游動凡爾有效，壓力不變。

4 憋壓曲線的應用

4.1分析井下工況

抽油機井產量突然下降，用憋壓曲線可分析井下工況，為下步措施提供依據。A井2017年7月8日深抽開井，下泵深度-1955.2m，9月2日不出，井口憋壓無變化，分析為桿斷脫或供液不足，經功圖液面測試后確認為供液不足。關井恢復5d后，液面為-1554.0m開井生產，憋壓正常，說明深井泵工作正常。生產10d后不出，經判斷仍為供液不足，轉為間開井生產。B井自2017年8月產量開始呈現下滑趨勢，直至不出，憋壓時上沖程壓力上升，下沖程壓力下降，總體趨勢上升，停抽后壓力不變，結合功圖分析為固定凡爾漏失。經熱洗后恢復正常生產。C井于2018年8月初產量逐漸下降，有時不出，憋壓曲線顯示為雙凡爾漏失，經檢泵作業后恢復產量。

4.2檢驗作業質量

修井作業結束后，可以利用憋壓曲線檢查作業質量是否合格。D井深抽作業開井后，生產1天后不出，憋壓曲線顯示為斷脫，經返檢發現抽油桿接箍脫。

5 結論

（1）井口憋壓法操作簡單、方便、快捷，在生產管理中配合示功圖分析判斷深井泵工作情況。（2）在日常生產管理中，利用憋壓曲線配合示功圖，對部分不正常井采取碰泵、熱洗等方法，使其恢復正常生產，而不必采取檢泵措施。（3）井口憋壓法不僅應用于采油日常管理，也可作為油井作業交井時的驗泵手段。

參考文獻：

[1] 陳濤平，胡靖邦﹒石油工程[M]﹒北京：石油工業出版社，2000：445～446。