南海HZ21-1区块高气油比条件下电潜泵的优化探讨

2016-10-26唐文峰代文中海石油中国有限公司深圳分公司广东深圳518067

化工管理 2016年28期

关键词：电潜泵气油电泵

唐文峰代文（中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳 518067）

唐文峰代文（中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳 518067）

本文分析探讨了高气油比条件下电潜泵设计的注意事项，包括调节电泵的下入深度，优化产量，降低电机负载率及使用气体处理器的方法。同时介绍了惠州油田气举转电潜泵的高气油比条件下电潜泵的实际应用情况。

电潜泵；高气油比；气体处理器

惠州油田位于珠江口盆地，南海HZ21-1平台于1985年8月投建，1990年9月使用气据开采方式投产。从2009年至今，由于地层供气能力改变，已陆续有8口井的开采方式从气举转换为电潜泵继续开发生产。电潜泵的优点在于高举升能力，满足井深、泵效及较小的表面空间需要。但是，电潜泵在气油比较高的环境条件下，泵效、电机散热等问题都会受到较大的影响［1］。

1　高气油比条件下电潜泵应用的注意因素

电潜泵是一种多级离心泵，在运转过程中，如果井液中含有大量的游离气，将会产生严重的影响，电潜泵的工作特性、扬程、流量及效率会下降。若游离气体过多，叶轮流到的大部分空间被气体占据，将是离心泵产生气锁，停止排液，部分游离气存在于叶轮的流道，还会产生气蚀，对叶轮产生麻点破坏，影响电潜泵使用寿命［2］。

关于游离气体对于多级离心泵工作特性的影响，在国内外都已经进行了大量的研究与试验。单机尤其分离器在吸入口压力状态下，可处理气液比最高不超过30%。在设计高汽油比的电潜泵机组时，需要考虑到。

（1）电泵下入深度尽可能保证泵吸入口有足够的压力，避免压力下降导致气体析出。

（2）电泵的产量过大的排量会使动液面降低很快，压力下降导致气体析出，液体排量低，影响产量；排量过低，液体不能将机组运转时产生的热量带走。

（3）适当降低电机负载率电机与电泵运转时将产生热量，当井液流经电潜泵机组时，将会带走部分机组的热量。通常情况下，液体的流速大于1.0英尺/秒（与流量密切相关）。但是，对与含气井和抽油井，液体的流速要相对缓慢，机组温度相对偏高。含水率、流体黏度与含气量将配对。从表1中可以看出，实际的流体流速都小于1.0英尺/秒。在相同的机组运行频率与生产条件下，适当选择稍大马力的电机，以确保在相同的电泵消耗功率条件下，通过减少电机的负载率，达到给电机降温的目的。

2　现场应用案例

表1为根据南海HZ21-1区块储层的特殊性，对电潜泵设计进行调整后的应用数据。从数据表可以得出如下结论。

（1）井下的液体流速普遍低于1.0英尺/秒，井筒内流体自身的流动较慢，散热条件不好。通常，在做电泵设计时，在60HZ条件下，电机的负载率控制在85%左右，而低于10000bpd的排量时，电机温度都小于150℃。南海HZ21-1区块的储层温度为132℃，而普通区块的储层温度基本小于120℃。所以，即使在机组不运行的条件下，机组所处的井下环境温度就偏高。如果遵循相同的负载率要求进行设计，电机绕组的温度将达到165℃左右。所以，实际应用中的电机负载率通常放低至60%～70%，以保证电机绕组温度在150℃左右。

（2）平衡储层供液能力与电泵生产的合理电潜泵优化产量，以达到保证电机绕组温度在适当的范围［4］。

（3）部分产气量高的井安装了气体处理器，自使用以来，未出现气锁现象影响生产。