浅谈油田中潜油电泵技术的应用

[摘 要]随着潜油电泵的不断发展，其在油田生产中的应用越来越广泛，为了实现油田产量的稳定性，应当在油田开采中应用潜油电泵采油技术，以便实现油田的有效开发，确保采油的稳定性。鉴于此，本文重点就潜油电泵采油技术在油田生产中的应用进行了研究，希望能为油田的高效生产提供借鉴。

[关键词]油田 潜油电泵 采油技术 应用 管理

中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0368-01

1 潜油电泵机组的组成

潜油电泵系统通常由七个主要部分组成：潜油电泵测试装置、潜油电机、保护器、分离器或吸入口、多级离心泵、动力电缆和小扁电缆、变压器、控制屏。与其配套的还有电缆护罩、电缆卡子、单流阀、泄油阀、扶正器、大小头、井囗、采油树、电缆滚筒及支架、电缆导向轮、接线盒等必备的部件。见图1所示。

2 潜油电泵的作用、工作原理、基本参数及使用条件

2.1 潜油泵的作用

潜油泵是一种多级离心泵，在油井中潜油电机将机械能传递给潜油泵，潜油泵内的叶轮高速旋转，将原油从井中抽送到地面集油系统。

2.2 潜油泵的工作原理

潜油泵是一种多级离心泵，潜油泵在使用时应完全浸没在被抽汲的液体中，使潜油泵内首先充满液体。当机组启动后，潜油电机带动潜油泵轴及轴上叶轮高速旋转，叶轮的叶片驱使叶轮流道内的液体转动，这部分过程就像液体依靠惯性在叶轮叶片的作用下向叶轮外缘流去。由于液体流动的连续性，这部分向叶轮外缘流动的液体对叶轮吸入口处的液体产生一种吸力，使叶轮吸入口的液体填充流向叶轮外缘的液体所占有的空间。在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流过程中液体作用于一升力于叶片，反过来叶片以一个与升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。流出叶轮的液体直接进入导壳的压出室，压出室把这部分液体收集起来，适当降低液体的流动速度，将部分动能转化为压能后，再将这部分液体引入导壳的吸入室，供下一级叶轮抽汲。这样液体逐级流过泵内所有的叶轮、导壳，每流过一级叶轮、导壳，其压能就提高一次。经逐级压能叠加后，在潜油泵的出口就获得一定的能量增值，即产生一定的扬程，从而达到抽送液体的目的。

2.3 潜油泵的使用条件

3.1 潜油电泵机组的防砂

油井出砂是油井生产过程中经常遇到的问题，如果井液含砂量过高，会使潜油泵严重磨损，排量下降，电机负荷增大，严重时会引起卡泵，造成机组损坏。因此，在设计制造上就应着重进行抗砂蚀材料的选择和抗砂蚀结构的设计，使得机组部件硬度高并且耐磨性好。在液体流向上进行结构上设计，使得机组的径向磨损小，抗砂蚀性能高。除此之外，还有与潜油电泵配套的井下防砂技术的使用。

3.2 潜油电泵机组的防垢

在油田生产油井中，机组长期侵泡在井液中，在高温高压的条件下机组内外会结垢。尤其是在三元复合驱、高含量CO2及高含蜡质胶质的油井中，结垢迅速而严重。由于垢的形成降低了电机的环空散热，堵塞了泵和分离器的流道，造成产液下降，也使得泵的轴功率增大，导致电机烧毁，所以必须进行机组的防垢措施。 在生产中，主要的防垢措施是在机组表面涂防垢材料，或者在油井中注入缓蚀防垢剂。这两种措施都能有效的降低机组的垢蚀，延长机组的使用寿命。

3.3 潜油电泵机组的防腐

各个油田的腐蚀介质是多种多样的，对电泵的影响也不同，主要有腐蚀性介质的影响，H2S的腐蚀，CO2的腐蚀以及海水的腐蚀。因此电泵机组的防腐蚀措施也是不同的，主要有直接采用耐腐蚀材料，采用镀层及采用涂层防腐。根据腐蚀原因不同采取相应的防腐措施。

4 潜油电泵井系统管理

潜油电泵采油是一项系统的工艺技术，它的使用包括了潜油电泵井的设计、电泵各部件的制造、选井选泵、施工，投产、维护等过程，可以按照系统工程的方法进行管理。从油田使用中看出，电泵运行寿命主要由三个方面构成：一是潜油电泵设备的生产制造质量；二是潜油电泵的施工质量；三是油田潜油电泵井日常管理。只有这三个方面做到位了，不仅能延长潜油电泵的运行寿命，降低成本，而且还能保证油田生产的稳定。

4.1 潜油电泵系统管理的建立及主要内容

潜油电泵系统工程管理是将潜油电泵采油过程中的方案设计、选泵、施工、运行管理、资料录取等各个环节有机的组织起来，使系统与局部之间协调配合好，实现系统整体综合最优化。

潜油电泵系统工程可分为6个子系统，其分别为：

（1）油井工程设计；（2）选泵设计； （3）作业施工；（4）潜油电泵井投产；（5）潜油电泵井管理；（6）总结分析。这几个子系统相互联系，相互制约每一个都对整体起着至关重要的作用，所以都不能疏忽。

4.2 潜油电泵的生产分析

潜油电泵井的生产分析包括以下几个方面：

（1）油井的工作制度及生产压差是否合理，油井产能和泵的额定流量是否匹配，油井系统效率的高低，生产是否平稳并能够发挥各油层的作用；

（2）油井的产能有无变化，即在潜油电泵抽油以后，采油指数的变化情况，找出变化原因，消除不利因素；

（3）井下机组的工作状况、产量是否正常；

（4）采用潜油电泵抽油前后的效果分析。

5 结论

我国的电潜泵是在引进的基础上发展起来的，尽管已经基本实现国产化，但是在品种规格、机组关键部件等方面的设计制造及工艺与国外先进水平相比还有部分差距。为满足石油行业大规模工业应用的需要，建议国内制造商在不断跟踪、消化、吸收国外电潜泵采油前沿技术的基础上，主要围绕探索适应恶劣工况的新型电潜泵、实时监测和智能控制、优化服务、经济开采、满足特殊井的举升需要等方面开展技术攻关。

参考文献

[1] 周明卿，祝俊峰. 低渗透油藏喷射泵电潜泵组合深抽工艺研究及应用[J]. 石油钻采工艺，2011（4）：39-42

[2] 梅思杰，邵永实. 潜油电泵技术（上下册），2004.7