劉文斌
【摘 要】提高潛油電泵井的檢泵周期和使用壽命是一個系統工程,只有將提高潛油電泵機組、電纜、油管及其它配件的質量。要及時分析影響檢泵周期的因素,加強故障分析與處理,加強潛油電泵井的管理,并采取合理的故障處理對策,才能延長潛油電泵的檢泵周期,提高采油時率。
【關鍵詞】潛油電泵井;檢泵周期;因素分析;對策
潛油電泵以其排量大、安裝使用方便等特點,已成為保持油田穩產的重要采油方式。但由于潛油電泵在井下的工作環境惡劣,加上各種因素的影響,容易機組損壞,造成檢泵周期短,而潛油電泵機組一次性投入費用高,作業維護費用高,從而影響潛油電泵采油的經濟效益。要及時分析影響潛油電泵井檢泵周期的因素,采取合理的對策,將提高機組質量、優化選井選泵與強化生產管理有機地結合起來,提高潛油電泵的使用壽命,才能延長檢泵周期。
一、影響潛油電泵檢泵周期的因素分析
(一)地質因素
(1)供液不足。①由于供液不足,泵排出液量少,不能工作在最佳排量區內,下推力磨損增加,會加快泵的損壞。②長期的供液不足,會造成頻繁停機。頻繁啟、停電泵,會使電機內部溫度頻繁交替上升和下降,從而造成保護器呼吸的次數增加;其次,每啟動電泵一次,井下電機會受到電機正常運轉時額定電流2~8倍的沖擊,對電機、電纜絕緣造成很大傷害;再次,對泵的機械沖擊損害較大,容易造成機組的軸被擰斷,或花鍵套脫銷、斷脫。
(2)油井出砂。潛油電泵對油井井液的含砂量要求是不超過0.5%,否則將會嚴重影響潛油電泵的運轉壽命。
(3)油井結垢。一般發生在井溫較高的井中,垢容易沉積在泵的花鍵套、泵軸及葉導輪等部位,隨溫的升高,流體流速的降低,結垢速度加快。泵內結垢導致流道縮小,產液量降低,泵軸結垢造成泵運轉困難,甚至卡死,從而形成機組故障停井。
(4)腐蝕。包括井液本身的腐蝕以及在一些有垢的井為除垢所投加的除垢劑引起的強烈腐蝕,對機組壽命的影響是相當嚴重的。
(二)工程施工及管理因素
(1)施工未嚴格按程序操作,造成機組壽命極短。①機組下井時,注油速度過快,造成空氣進入電機和保護器中,油充不滿,機組內部溫度隨著井液溫度的升高而升高,將保護器中的電機油排出保護器,而代之以井液進入,運轉后井液很快就會進入電機,燒毀電機。②機組聯接時,聯接處密封圈裝配不當,聯接后將密封圈切破,起不到密封作用下井后井液很快進入電機,燒毀電機。
(2)日常管理和措施不當。因管理不好隨意停機,頻繁啟動,故障停機后不查明原因,盲目啟動,欠過載保護值調整不當,都能造成機組損壞。
(三)各類故障
(1)管柱漏失。當發生管柱漏失時會出現油壓、產量相對下降。帶有泄油閥管柱的井,多數是由泄油銷被砸斷或沖蝕引起,須檢泵作業才能恢復生產。
(2)停機后再啟動電流加大。稠油電泵井停機后重啟電流會加大,致使機組被燒毀,此現象在冬季會更加明顯。油井在停產后溫度降低,油變稠、流動性變差,泵提速變慢,電泵長時間處在高轉速下運行,電流很高,導致壽命變短。
(3)電纜故障。電纜發生故障表現為地面控制柜過載停機,有時配電盤跳閘電流卡片上的電流曲線突然上升。對于在井口損壞情況,可重新接纜;如果在采油樹帽下到幾根油管處,可上提油管重新接纜;若損壞很嚴重,必須檢泵作業。
(4)井液引起的故障。可能發生在井液含砂泥等機械雜質井、電泵試油勘探井、防砂完井生產的新井中。當電流超過過載設定值時過載停機,也有可能堵塞油嘴。
(5)套管氣引起的故障。當油井供液不足時,引起油井液面很低接近泵吸入口,套管環空內的氣體進入電泵內導致欠載停泵。
二、提高潛油電泵檢泵周期的對策
(一)優化潛油電泵工程設計
搞好選井選泵,對于地質條件不好又實在需要使用潛油電泵采油的井,則可以優選泵型,使泵的排量與油井供液能力相匹配,并采取一定的工程措施盡量做到供采協調,使機組能在井下運行時處于較佳工作區間。
(1)供液不足。①完善井網,轉注水井或在對應水井上采取增注措施提高油井的供液能力。②有的井與水井連通性差,供液不足,液面比較低,但含水低,為了保證潛油電泵的正常運轉,可采取摻水生產。③對因油氣比過高引起氣塞而不能正常工作的井,要仔細地研究電流卡片,區分是氣塞還是真正的供液不足,若是氣塞,從套管里向井中加入5~8m2清水能有效解決。
(2)針對油井液面底、出砂、氣鎖等情況優化配置機組、電纜及其它配件。對液面比較深,井溫比較高的井,配置高揚程泵,同時配置大功率電機,大馬拉小車,這會降低電機自身的溫升,從而延長其使用壽命,雖然一次性投入成本要高出一些,但可以有效檢延長泵周期。
(二)嚴格執行施工標準,確保作業質量
嚴格執行下泵施工標準,是保證施工質量的關鍵,施工質量主要反映在機組下井安裝和下油管操作上:①下泵過程中,所有部件要清潔,不允許有任何臟物或異物掉入機組內。②對機組上應更換的一次性件,如鉛墊、“O”環、必須全部更換,并仔細檢查其質量,不得錯裝、漏裝。③對每個工序均要平穩操作,電機保護器注油速度要控制在8~15圈/min,分三次注油,每次間隔不少于15min,盡可能地排除電機及保護器中的空氣,下油管速度不得超過10根/小時,下放電纜同下油管速度要協調一致。
(三)減少停機次數是延長電泵壽命的有效手段
潛油電泵機組的壽命受到的影響因素很多,根據生產實踐中的經驗,可以肯定發生在電系統的損壞是最主要的原因,最普遍的現象是電機燒毀。頻繁停機影響了機組壽命,主要后果是加速了電機保護器的失效。潛油電機保護器充油腔體與油井連同,從而平衡潛油電機和保護器中各密封部位兩端的壓差。可有效地延長電泵機組壽命。
(四)加強電泵井的管理
應及時對控制屏、地面電纜及電泵井口進行檢查,消除設備故障,最大程度地減少因地面問題造成的停井。為保證油井平穩生產,首先得有合理的工作制度,其次能在油井的各項參數、數據等信息發生變化時能夠做出初步的分析與判斷。主要有以下幾個方面:
(1)設備檢查部位。控制柜的檢查:運行中接觸器是否吸合穩定、振動噪音是否正常;電流記錄儀是否準確,卡片上電流數與儀表量程是否一致。變壓器的檢查:聲音、油位油色是否屬正常現象;高壓開關接觸良好與否,刀片吃入深度要大于80%。井口檢查:井口放氣閥,油表等是否齊全;閘門開關有無銹蝕,是否靈活等。
(2)電泵井投產后的管理要求。電泵井正常操作由值班采油工操作,發生故障時必須由持有電泵操作證書的專業人員處理;機組投入正常運行后,注意更換電流卡片,為確保記錄的準確性,在投產前或各種原因停機時應進行電流記錄儀零位校正;做好各項信息的更新的工作。
(3)電泵井清蠟。在電泵井投產后一周內應進行一次清蠟通井,并根據具體情況制定合理的清蠟周期。清蠟操作要保質保量,應做到起下順利、不帶硬蠟、不頂鉆、不堵井筒等事項,在清蠟結束后要建立相關的工作臺賬。
三、結語
潛油電泵已經成為油田中的重要機械設備,其構造較復雜,任何部件出現故障都會導致無法正常運行,影響檢泵周期和采油效率。因此油田企業必須重視潛油電泵的故障分析與日常維護檢修工作,從源頭改善和減少故障的發生率,從日常使用和維護修理等方面加以控制,提高潛油電泵的整體質量,提高采油時率。
【參考文獻】
[1]梅思杰,邵永實,劉軍等. 潛油電泵技術(上、下冊)[M] .北京:石油工業出版社,2004:43-51.
[2]劉新巖,李飛明,張祖良.高含砂油井液對電潛泵的破壞形成及改進措施[J].石油機械,2006:34(3):63-65.