采油电泵井的质量管理及免修期延长措施

金涛

在油田开发的过程中，免修期是非常重要的一项指标，代表着油田管理水平，为延长电泵井的免修期，需加强采油电泵井的质量管理，从而降低维护工作量。工作人员根据采油电泵井免修期现状，采取有效的质量管理措施，及时优化螺杆泵井工作参数，减少油杆超强度使用，避免断杆。

采油电泵井;质量管理;免修期延长措施

引言

我国大部分油田目前均处于开发的中后期，油井含水率逐年升高，潜油电泵作为重要的机械采油设备在油田得到了广泛应用，并不断创新、发展成为一整套系统，而不是单一的采油设备，截止2018年低，我国潜油电泵井已达8000余口，约占机械采油井总数的15%，是油井提高采收率的有效方法，油田高产、稳产的有效保证。

1潜油电泵系统概述

目前在油田开采过程中应用的潜油电泵系统主要是由电动机、保护器、分离器、离心泵、动力电缆、地面变频或工频控制柜以及变压器等几个部分组成。在电泵电缆下井和后期生产过程中心，为了保证上述几个关键部件的正常运行，必须要配置一些其他的辅助设备或器件，例如电缆下井过程中必须要在电缆上增加护罩等。电动机是整个潜油电泵机组中核心部件所在，电动机的结构控制是一个非常复杂的过程，而且最主要的作用是驱动离心泵来实现原油举升。目前在潜油电泵机组中应用较为广泛的是三相鼠笼式异步电动机，该电动机通常情况下可以分为两级，每一节的长度达到了1.5-10m，功率不同电机的长度会有所不同，如果实际需要的功率相对较大，也可以将多个异步电动机进行串联使用。潜油电机通常情况下采取的都是立式悬挂结构，主要可以分为定子、转子以及轴承等三个部分，转子所有的重量都是悬挂在止推轴承上面;与此同时，潜油电泵机组通常情况下采取的都是多段串联式的定、转子形式。转子之间的连接主要是通过扶正轴承来实现。这样就能够充分保证潜油电机在整个运行过程中能够完全保证挠度处于规定范围之内。而定子的主要作用是为扶正轴承提供基本的支撑。

2潜油电泵系统常见故障及其产生原因

由以上介绍可知，与抽油机深井泵等其它机械采油方法相比，潜油电泵在技术、应用、管理等诸多方面均有明显优势，但受恶劣的井下环境、制造原材料局限性的影响及运行时间的延长，系统会发生一些常见故障，主要有如下2种。（1）潜油电泵欠载或不出液。引发欠载潜油电泵或不出液的原因一般有：①油层供液量不足，或异物堵塞防砂筛管引起供液量减少。②井下工况变化，泵扬程不够。③各种原因引起的管柱漏失，如：泄油阀、沉砂管、油管泄漏或刺穿。④油井含水率较低时，常出现的气锁现象。⑤分离器或潜油泵的轴断开。⑥泵及管柱出现泥浆堵或砂堵。（2）潜油电泵运行中发生过载。引发潜油电泵系统过载的原因一般有：①电机中进入井液引起的过载，如电机壳体腐蚀破损、电机电缆接头部位密封不严。②系统保护器突然失效。③井液粘度、密度等参数比预测值大。④电机启停过程中瞬时电流过大或供电系统电压波动过大引起绝缘层老化或击穿。⑤由某些原因引起的电机超负荷运转时间较长，造成系统过热，绝缘层损坏。⑥由出砂引起泵卡及井下作业过程中造成的电缆机械损伤。

3采油电泵井免修期延长措施

3.1改变转差率

根据异步电动机转速计算公式可以知道，在保持其他条件不变的情况下，对电机转差率进行有效改变，就能够进一步实现电动机的转速调节。根据相关的机电学知识可以知道，有效改变整个系统的同步转速就能够实现变频或者变极调速功能。而变频以及变极调速两者之间最大的共同点就是，无论是实现速度的提升还是降低，其实转差率是维持不变的，在整个过程中变化的是转子的铜耗。以能量守恒的基本理论来看，这种调节方式主要是属于转差率不变型调速，其调速的实际效率也相对比较高。而对于转差率有所改变的调速方法来说，转差率一旦出现改变，其实际的转差功率也会呈现出相关改变趋势。从能量守恒角度分析，转差率调速方式属于一种功率消耗型或者是功率回馈型调速方式，如果在调速过程中转差功率被全部消耗掉就属于功率消耗型调速方式，如果在调试过程中转差功率通过一定的渠道回馈给到了电网中，则表示其屬于一种功率回馈型调速方式。

3.2变频技术的应用

在实际工作中，随着油田的开采工作步入后期阶段，总产量出现较大的波动，因此，电泵机组可能出现运行不合理的问题，极大地损害了机组的使用寿命。而且，如果潜油电泵在运行过程中只使用油嘴进行产液量的调节，对处于开采后期阶段的油井来说，要完成变化产液量的需求非常困难。如果为了在运行过程中达到变化产液量的需求而更换电泵机组，会浪费有限的资金。因此，为高效完成油井生产任务，必须使用变频技术对潜油电泵的电泵机组进行合理调整。根据实际工作情况，将变频技术合理应用于潜油电泵，可最大程度地减轻潜油电泵机组电机发热的状况（因为目前国内使用的潜油电泵多数实际功率因数比较低，一般<0.8，所以会产生较大的无功功率，使电机发热）。进而控制电机相关部件的磨损情况，使电机处于平稳运行状态，延长电机的使用寿命，而变频系统所具有的保护功能也能实现对电机的全方位保护，增加使用年限。

3.3加强对采油电泵井的维护管理，强化地面设备维护

日常工作中，认真清理电机，加强电机保护，同时对于过载、欠载值等数据及时校对，做好调整，保证电机中心可以正常运转。合理控制油嘴、油压，对采油电泵井运行过程进行全程跟踪，有效避免油爆、动力电缆烧坏。

3.4利用计算机实现智能化控制

充分利用现代先进的计算机技术，能够实现潜油电泵机组的无人化和数字化操作，对潜油电泵机组运行过程中的井下压力、温度等参数实现闭环控制，使得整个潜油电泵机组运行的自动化程度得到了极大的提升。对潜油电泵机组进行变频调速应用后，一些地层压力足的油井的产量会得到大幅的提升;而针对一些地层欠压油井使用变频调速技术能够有效改善油井的连续生产能力，这样能够为油田生产贡献更多产量，同时节省大量的电能;相比于工频控制系统，能够有效减少电潜泵在运行过程中出现硬卡的次数。

3.5调整潜油电泵系统参数，提高油井采收率

提高油井采收率，首先保证潜油电泵系统的正常运转，生产管理过程中，除了一些日常检查和应急故障处理，还应通过监测、监视系统，对潜油电泵系统自身的运转参数、工作环境数据进行分析、整理，采取相应措施，规避故障风险，尤其对油井套管内气体，合理排放，确定适当的套压值，重点关注电流卡片上的电流波动范围，分析反应泵效的特性曲线，使系统尽量在设计的额定范围内工作。

结语

综上所述，根据我国油田的特殊情况，潜油电泵采油优势明显，电泵井数量逐年增加。近年来我国潜油电泵在研发、设计、制造水平方面快速提高，已走在世界前列，尤其是变频节能装置的应用，使其在采油生产中的应用快速增长。针对开发中后期及含水率高的油田，发挥潜油电泵深抽、大排液量优势，可有效提高油井产量及采收率。

参考文献

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