影响电泵机组失效的因素分析及措施

摘 要：电动潜油离心泵是一种无杆泵抽油设备，地面操作比较容易，有较大的排量，管理起来也比较容易，在采油中使用比较广泛。但是存在也存在着一定的不足，比如造价费用过高，维护作业的成本多等。本文就影响电泵机组失效的因素进行分析，提出相对应的解决措施，使电泵机组高效运行工作。

关键词：电泵机组；失效；因素；措施

在油田中后期的机械采油中，潜油电泵系统是十分重要的手段方式，这种方式采油量比较大，有较高的系统效率，有助于自动化控制的顺利实现，是一种比较先进的采油设备。当前很多电泵井是直井，这种直井的段套管斜度不大，不会对机组产生影响，但是有一些套管的斜度虽然比较小，但是弯曲情况比较严重，会对电泵生产产生影响。

一、潜油电泵的结构分析

潜油泵是一种离心泵，用于抽送原油、水等。由旋转叶轮和固定的导轮构成，泵的排量是由叶轮结构决定的，泵的扬程和电机功率受到叶轮级数的影响。为了使用寿命的延长，一般使用镍铜耐腐蚀铸铁形成，使用Monel合金制造泵轴，保证其耐腐蚀以及耐磨性。在遇到腐蚀的环境，需要在泵壳上喷涂耐腐蚀的材料。

潜油电机将电能转化为机械能，井液是通过驱动离心泵将其旋转到地面上，潜油电机是三相异步电机，电机内腔中装满矿物油，实现电机的绝缘。电机轴是利用合金钢制造的，强度和抗过载能力也比较强。

保护器的作用是使电机驱动轴能够被密封，避免井液渗入到电机内腔中，维护电机内腔与油井环空压力的平衡稳定，使泵的轴向力得以承受。科学的选择保护器能够使电泵机组的使用寿命得以延长，分离器能够将井液从游离的气体中分离出来，使其通过分离器进入到套管环空中，避免泵出现气塞，使泵的效率得到提升。

二、影响电泵机组失效的因素

1、电泵机组受力变形

电泵机组在受到套管三个方向力的作用，容易出现变形，使得机组的各个部门承受弯曲、拉伸等负荷。电泵机组受到套管内压力时会出现弯曲的现象，机组上的螺钉会受到拉伸力，如果螺钉强度不足，螺钉长时间工作后就会出现断裂的现象[1]。从导轮整体受力的情况可以明确，在径向力的影响下，泵内导轮会出现不同的应力，导轮的组装也会受到一定的预紧力的影响，弯曲应力如果不断叠加，导轮径向应力会出现不均匀的现象。在井液冲击导轮时会使其发生损坏，不能重复利用，如果本体被刺穿，液量也会下降。

2、停井时间过长，开机容易停机

当前，油田开发的后期，井液中有很多复杂的物质，油井出砂造成的管线、井筒由于受到井液的影响会出现比较很多杂质。电泵正常生产、举升液体时，物质会与井液一起排出。如果电泵井的停井时间过长，会有很多杂物沉积在单流阀上，由于其比重要超过油水，因此在开井的瞬间，杂物就会进入到离心泵中。停井以后，离心泵导壳中也会有一些砂粒，开井时容易过载[2]。

3、电泵启动次数比较频繁

电泵启动，井下的电机会使额定电流增加2-6倍，十几秒钟之后才会以全速度运行。如果电机的扭矩在极端时间内增多，泵的冲击也会增大，冲击扭矩作用下，连接机组的销钉也会剪断，导致机组脱落。泵每停一次，电泵供电系统中就会出现放电反冲击，高压放电会严重破坏电器设备，因此需要减少电泵的启动次数，使电泵的使用寿命得以延长。

4、电机的问题

当机组处于油井弯曲阶段时，电机某一部分对于套管内壁紧靠在一起，机组工作中，液体不能冷却内壁，会使得局部的温度增高，实现较高的温度平衡状态。如果电机与套管壁上的贴靠越长，平衡的温度越高，电机的使用寿命就会进一步缩短。弯曲套管引起电泵机组失效有两种类型。一是斜度比较小，水平投影弯曲套管导致机组失效，机组的一部分或者全面出现变形，生产周期会缩短，等到与井段相适应后，才能够使生产周期达到正常的状态。二是斜度比较大，水平投影不弯曲。如果油井套管不发生弯曲，而斜度比较大的情况下，机组电机与套管壁紧贴，电机的局部热量就会集中在一起，钉子线圈的使用时间比较短，其与套管壁贴的时间越长，寿命就会缩短。

三、处理电泵机组失效问题的措施

要科学的利用井段数据、井深轨迹水平等示意图，对套管的形状进行模拟，能够有效避免套管段和斜度比较大的井段。经过对井斜资料进行分析和研究，能够使离井口越近的地方斜度也会减小，因此在保证电泵井的地质、井筒不受影响的情况下，将泵挂的深度尽量提高。油井套管不弯曲，但是斜度比较大的井段，为了使电机紧靠套管部分的损坏降到最低，就需要在电机的上部以及下部增加带有弹性的扶正器。

设计方面，需要对井史的资料进行细致的查阅，要以生产周期较长机组的套管井段为依据，以此确定泵挂的位置。在设计中，还需要对电泵井的沉没度进行控制，依据油井的相关信息，了解地层能量的变化，使电泵井的沉没度更加科学合理，使机型匹配更加合理。

做好电泵井日常的维护工作，日常管理中尽量减少停井的时间和次数，对于过载、故障停机的情况，不可以擅自将电泵井开启，需要电工明确原因后才可以开机。要对全部的电泵井安装井口单流阀[3]，避免停井时，地面管线中的液体会使杂物带入其中，使得开井过载而出现停机的情况。如果电泵井中的含纱量比较多，在停井后需要先洗井，然后在开井，避免井液含砂影响电泵井的生产，减少停井后会开机造成的影响。同时要避免负荷较大的电器设备与电泵井同时启动。

结束语：

采油生产中，电泵机组是十分重要的设备，使用比较广泛和普遍，但是在实际的生产过程中，电泵机组由于各种原因出现失效，因此需要对这些影响因素进行深入的分析和研究，采取有效的措施，做好日常维护管理，科学设计电泵井，保证电泵机组工作的顺利开展，促进工作效率的提升。

参考文献

[1] 史春国，许艳，西文丽.影响电泵机组失效的因素分析及措施[J].科技致富向导，2012，21：246.

[2] 宋华荣，王伟，李洪湖.从套管弯曲角度认识电泵机组失效原因及预防措施[J].中国石油和化工标准与质量，2013，34：133.

[3] 黄志强，邱成松，靳永红，马亚超，刘立焱，彭银华.稠油井电泵机组故障分析及解决措施[J].水泵技术，2012，02：46-48.