电潜泵井停井原因诊断与处理对策

摘 要：电潜泵采油是为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起来日趋成熟的一种人工采油方式。它具有排量扬程范围大、功率大、生产压差大、适应性强、地面工艺流程简单、机组工作寿命长、管理方便、经济效益显著的特点。随着油田的持续开发，由于某些不确定因素造成电潜泵频繁停泵，从而影响了电潜泵高效率的发挥，降低了原油产量，同时造成海上作业成本大幅度上升。在对电潜泵井非故障停产进行大量调查研究的基础上，分析了造成电潜泵非故障停泵失效的主要原因，并提出了防止电潜泵井非故障停产的对策。

关键词：油田；电潜泵；非故障停产；原因分析；防止；对策

前 言

电潜泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵，除了其直径小长度长外，工作原理与普通离心泵没有多大差别，其工作原理是：当潜油电机带动泵轴上的叶导轮高速旋转时，处于叶轮内的液体在离心力的作用下，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮的四周，由于液体受到叶片的作用，其压力和速度同时增加，在导轮的进一步作用下速度能又转变成压能，

同时流向下一级叶轮人口。如此逐次地通过多级叶导轮的作用，流体压能逐次增高而在获得足以克服泵出口以后管路阻力的能量时而流至地面，达到石油开采的目的。表述电潜泵性能的主要参数有：额定排量Q、额定扬程（压头）H。额定轴功率P、额定效率、额定转速n

等参数。电潜泵的额定排量和效率取决于泵型，额定扬程决定于泵型和级数，额定轴功率

由额定排量和扬程确定，额定转速取决于电机结构。

油田经过10多年的开发，已进入含水上升较快阶段，该油田绝大多数油井采用电动潜油离心泵提液。随着生产时间越来越长，电潜泵井不可避免地出现了非故障停产，如何处理甚至避免电泵井的非故障停产造成的产量损失已成为采油厂上产工作的一个重点。根据对生产管理区11口作业电潜泵井调查发现，由于电缆击穿和频繁停电等非故障导致停产的井有6口，占电潜泵总停产井井次的54.5%，极大影响了生产管理区的产量。下面分析非故障停泵造成电潜泵井停产的原因及对策。

1 电潜泵井停产原因分析

1.1出砂导致电潜泵井非故障停产

据资料，油田油井含砂呈上升趋势，出砂电潜泵井所占比例由21%上升至24.32%，含砂量大于0.01%的油井由2%上升至2.7%。出砂使离心泵轴承、叶导轮磨蚀严重，电机负荷增大，甚至卡泵造成电机烧毁、泵轴断等，而且加速保护器机械密封轴承的磨蚀，加速保护器的失效。可见，出砂是造成电潜泵井非故障停产的重要原因。特别是当电泵井出现非故障停产后，流程内的液体倒灌，当再次开泵时，因泵砂卡，启动扭矩增大，造成启动电流过大，容易击穿电缆，烧毁电动机，由此造成电潜泵井停产。

1.2频繁非故障停机开泵导致电潜泵井停产

据有关资料，电潜泵长时间停泵20次，电潜泵就进入故障高发期。因为电潜泵多次停泵，保护器中的电机油就会被损耗，井液就会进入电动机，导致电动机绝缘降低而被烧坏。电潜泵在正常生产过程中，如果发生人为停泵，在停泵瞬间，潜油电动机内的电磁线圈由于电感作用，会产生一个强大的反向电势，进而产生特大的电流和高峰电压，此高峰电压及浪涌能损坏电动机及电缆（尤其是电缆接头）；电潜泵在额定电流下正常运转，电动机和多级离心泵的转速大约为3000r/min，而在开泵时，由于电动机距泵体约15m，多级离心泵瞬间无法与电动机实现等（3000r/min），电动机扭矩突然增大，瞬时启动电流约为额定工作电流的3-5倍，对电缆和电动机的冲击较大。如果电缆、电动机使用年限较长，或本身存在质量缺陷，绝缘较差，就很容易发生电缆击穿或电动机烧毁。

1.3管柱原因导致电泵井停井

目前油田绝大多数油井设计有排气阀，但排气阀的安装致使反洗井时对油井电缆造成较大伤害，降低了电缆使用寿命。根据躺井统计，生产管理区11口电潜泵躺井中有2口井是因电缆在过电缆封处被击穿导致躺井。

1.4 原油温度的影响

潜油电泵对高温敏感，高温会加速电机电缆绝缘件的老化，如果机组持续升温，最终会导致电机烧毁、电缆烧断等故障。东营组温度较高，2口井由于长期在高温下运转，从而加速了电缆的老化，分别生产100天、308天后躺井，故障原因为电缆无绝缘.

2 防止电潜泵井停产对策

造成电潜泵井停产的一些客观因素无法避免，现将电潜泵的非故障停泵作为一个管理问题，介绍防止油井非故障停产的对策。

2.1优化防砂方式和管柱避免非故障停井

2.1.1 减少出砂井的非故障停产次数，优化电泵井防砂方式，避免非故障停井。出砂的电泵井停井后管柱内的液体倒流，造成泵砂卡，再次开泵时，因泵砂卡，造成启动电流过大，容易击穿电缆，烧毁电机，造成电泵井停产。首先要做好油井的防砂方式优化工作，其次在防砂方式无法改进的情况下减少停井次数。根据目前生产管理区电泵井出砂情况统计，精密复合防砂方式电泵井极少出现出砂现象，建议以后再油井作业重新防砂时根据情况优选该种防砂方式。

2.1.2优化管柱，取消特定区块排气阀，避免上海电缆造成非故障停井。建议根据目前区块地层能量情况，对在地层亏空的区块的作业油井时取消排气阀，优化一下管柱，这样既可以对该井的液面进行测试，掌握地层能量和供液情况，又可以减少反洗井时对电缆的伤害，从而提高电缆的使用寿命。

2.1.3改善油井供液状况。对于由于开采时间的延长，油井的供液能力下降和还有部分存在近井地带污染的新投产井，通过柴油以及近期新采用的阿波罗环保酶进行洗井解堵，都能起到改善地层渗流能力，从而提高油井供液的目的。

2.2减少电潜泵井非故障停泵

①对于采油树两翼管线出现砂眼需更换管线或补漏的电潜泵井，我们可以采取倒另 外一翼生产的方式保证油井正常生产；对于生产（或计量）管线出现砂眼需更换管线或补漏的井组，可以采取倒计量（或生产）甚至连接临时流程的方法来保证油井的稳定生产，以尽量减少不必要的非故障停井。②建立电潜泵井停泵汇报制度和电潜泵井停产跟踪分析会诊制度。如采油队要停电潜泵，必须向上级主管部门汇报，经同意后方可停泵。如果停井，上级主管部门应对电潜泵停井前的各项资料做跟踪分析，同时确认导致电潜泵停井的主要原因，从制度上保证减少电潜泵井非故障停泵。

2.3非故障停泵后采取开泵保障措施

①电潜泵停泵后采取再开泵保障措施。由于线路故障停电不可预知，加之电潜泵排量、含砂量和电潜泵停机时间均不同，故在采取开泵保障措施时应区别对待。对于停泵时间短，泵排量小，油井含砂量低的井可以上报不洗井开泵；对于停机时间超过时限的井必须上报洗井开泵，以此为原则制定分类洗井开泵制度。②对于确定需要洗井的电潜泵井，非故障停泵后小排量井可采取小排量洗井顶替含砂井液的方法，避免卡泵。小排量洗井的目的是防止地层激动出砂，从而有效地防止电潜泵停泵后砂粒沉入机组内。对于大排量井或地层漏失的井，可以采取大排量洗井；同时优化管柱，加装带有洗井单流阀的丢手管柱，解决洗井漏失的问题。③防止井液倒灌。电潜泵井停泵后，如果单流阀失效，会有更多的砂粒随倒灌的井液沉入泵内造成砂卡，导致电潜泵机组叶轮倒转，从而造成电潜泵开泵困难，此时应及时检查井液是否倒灌，单流阀是否失效，如失效，应将生产闸门关死，并备案，下次作业时及时更换；同时，也可以从井口装上单流阀防止井液倒灌。④加强软启等设备的普及与维护，确保软启的正常工作.软启的使用可显著提高油井的免修期。