潛油電泵控制柜常見故障及對策

扈建濤

大慶油田力神泵業有限公司監測中心 黑龍江 大慶 163000

因為油田作業現場的環境條件極為復雜，對潛油電泵控制柜這種裝置而言，惡劣的環境條件加劇了其使用難度，尤其是各種故障的頻繁發生更是影響了其運轉的可靠性與安全性。因此，油田企業如果在生產中存在潛油電泵控制柜的配置，應該在日常的工作中做好故障的分析和處理，針對可能誘發故障的原因和故障種類等，制定有效的故障處理對策。

1 潛油電泵控制柜的組成

1.1 主回路部分 主回路在部分是潛油電泵控制柜中的重要構成，其中配備有高壓隔離開關、電流互感器和控制變壓器、真空接觸器，在控制柜的運行和使用中，高壓隔離開關的存在是為了實現對電源接通斷開的控制；電流互感器主要是以設備需求為基礎，在一定變比條件下降一次電流轉化為二次電流；控制變壓器可以將高壓調節為控制回路所需的電壓條件[1]；真空接觸器使得主回路的接通和斷開控制更為高效。

1.2 控制回路部分 控制回路部分更是包含了多個構成模塊，具體為保護中心、轉換開關、中間繼電器、啟動按鈕、橋式整流電路等，其中，保護中心可以在設備或者系統運行時負責相應的狀態監測、參數顯示和保護；轉換開關可以進行控制方式的自動選擇；中間繼電器使得真空繼電器的斷開和閉合控制更為高效；啟動按鈕實現了對啟動機組運轉的靈活控制。

1.3 測量顯示部分 潛油電泵控制柜中同樣包含了測量顯示部分，這一部分以電流記錄儀、井下壓力測量儀表、電壓表為主，電流記錄儀可以在電機工作的過程中同步采集關于電流的信息，對電流變化趨勢等的掌握非常有效；井下機組中配備有測壓裝置，可以在機組工作時正常顯示井下的壓力條件；電壓表主要負責的是電壓顯示。

2 潛油電泵控制柜常見故障與處理

2.1 電流卡片分析及故障處理 在潛油泵井的運行過程中，電流卡片的存在可以直觀反映潛油泵運行中的時間和電流變化曲線，在此基礎上可以輔助潛油泵井日常管理的參考。在常規的運行條件下，電流曲線呈現為平滑曲線，潛油電泵控制柜中的電流卡片一般是泵受氣干擾和過載停機，當然還存在電壓波動和供液不足的故障[2]。當泵受氣干擾時的電流卡片多是由原油脫氣所造成的，當出現了這一問題以后，泵中進入了大量的氣體，引發了電流的異常波動，不利于產油量的增加。這種這一故障，可以通過以下方式來處理:在泵吸入口加氣錨或者旋轉式油氣分離器的配備來實現；對套管氣加以科學控制；將機組沉淀度控制在合理的范圍內；將井液中添加一定的破乳劑。過載停機電流卡片表現為機組啟動以后，電流呈陸續增大的趨勢并增大到額定電流值正常運行，再陸續上升最后達到過載電流整定值。針對這一現象，可以采取以下的預防方式:正常過載停機應做好洗井作業處理；在下泵之前開展沖砂作業，出砂井以后上提機組；定時清蠟，并做好地面管線的熱洗；針對機組的相關故障及時處理。

2.2 其它故障的判斷與處理

2.2.1 管柱漏失判斷與處理 潛油電泵控制柜還常常會出現管柱漏失的問題，當出現了這一問題以后，勢必伴隨著油壓和產量的同步降低。在油田作業時針對存在泄油閥管柱的井，很多時候是由泄油銷出現了砸斷和沖蝕的問題所造成，應安排專業人員開展檢泵作業；管柱漏失井一般采用管柱憋壓驗證。

2.2.2 停機后再啟動電流加大 潛油電泵井停機后再啟動如果出現了電流異常增大的情形，可能會使得機組存在被燒毀的威脅，這種故障在冬季表現更為突出。油井停產以后的溫度非常低，此時伴隨著油變稠和流動性較差、泵提速變慢的情況，電泵在較長的時間段內保持在高轉速條件下，電流值高于異常值，縮短了機組使用壽命[3]。針對這一問題，可以采取變頻集中切換技術來進行相應的控制。

2.3 電纜故障分析處理 電纜故障也是潛油電泵控制柜的常見故障，這一故障的具體表現就是地面控制柜的過載停機，當然，有時也會伴隨著配電盤跳閘電流卡片上的電流曲線異常上升問題。電纜損壞表現為:井口或者油管掛處損壞，直阻在1Ω；遠離井口，直阻在2～3Ω范圍內，對于前一種損壞情況，一般可以通過重新接纜的方式來處理，而如果損壞問題極為嚴重，應重新開展檢泵作業。

2.4 套管氣引起的故障診斷與排除 在潛油電泵井使用的過程中，一旦出現了油井供液不足的情況，將會使得油井液面非常低與泵吸入口的位置相接近，此時，套管環內的空氣就會進入到電泵內而引起欠載停泵的問題。針對此類故障，一般可以采取以下措施:根據機組運行情況來進行套壓的科學控制，并適當將欠載設定值調小一些；開展間歇生產作業，啟泵方式從人工或者自動控制的方式中選擇；如果泵掛較淺，應適當加深該深度。

2.5 機組匹配不合理引起的故障判斷與處理 如果在潛油電泵井使用的過程中存在著機組匹配不合理的情況，同樣會增大控制柜的故障概率，故障具體表現為:“大馬拉小車”的問題，雖然這種情況不會引發嚴重的開采事故，但在電機余量偏大的情況下降伴隨著嚴重的欠載問題；“小馬拉大車”，運行過程中的電流超出了額定電流，可能會引起啟動異常或者機組被燒毀的問題。在出現了這一故障時，有關人員應立即開展檢泵作業并更換對應的電泵機組。

3 結束語

油田作業的過程中，潛油電泵控制柜的故障頻發，為保持采油作業的順利實施，應重視潛油電泵控制柜故障的處理，提高機組運行的可靠性，保持油田采油作業的高效開展，創造更高的效益。