油田中潜油电泵技术的应用分析.pdf

2014年8月 油田中潜油电泵技术的应用分析 高轶超 (大庆油田装备制造集团力神泵业有限公司 黑龙江省大庆市 163311） 摘要： 随着潜油电泵的不断发展与完善， 它在油田生产中得 到了广泛的应用， 但是为了保证其油田产量能够持久稳定， 我们 应在开采油田的过程中采用潜油电泵技术， 这样既可以对油田进 行有效的开发， 又可以保证油田长期稳产。因此， 本文主要对油 田中潜油电泵技术应用进行分析。 关键词： 油田； 潜油电泵； 技术； 应用分析 一、 潜油电泵机组的组成 潜油电泵机组属于人工举升装备， 由井下部分， 地面设备及 辅助设备三大部分组成。其中井下部分包括潜油离心泵、 油气分 离器、 保护器、 潜油电机及井下动力电缆； 地面设备包括变压器及 控制柜； 辅助设备一般有井下传感器、 单流阀、 泄油阀、 专用井口 及井口穿越器等。 二、 潜油电泵的相关内容 1.潜油电泵的作用 潜油电泵是一种多级离心泵。潜油电机将机械能传递给潜 油离心泵， 带动潜油离心泵中的叶轮高速旋转， 从而将原油从井 中抽出输送到地面的集输系统中。它是一种十分重要的机械采 油设备， 在国内外油田均有广泛应用。 2.潜油电泵的工作原理 潜油电泵的工作原理与应用于地面的普通离心泵基本一 致。在使用潜油电泵的过程中， 首先应该将潜油泵的内部填满液 体， 然后将其浸没到被抽取的液体里。当启动机组以后， 潜油电 机会带动潜油泵轴还有泵轴上的叶轮高速旋转， 这样叶轮的叶片 会使其流道内的液体转动， 而转动中的液体会因为惯性的缘故通 过叶轮叶片的作用流向叶轮的外缘。因为液体流动具有连续性 的特点， 而对叶轮吸入口的液体来说， 向叶轮外缘流动的液体会 有一种吸力， 从而使流向叶轮外缘的液体所占的空间被叶轮吸入 口的液体填充。在这样整个的过程中， 叶轮中的液体绕着流叶 片， 而在绕流运动的过程中， 叶片受液体作用为一升力， 反过来叶 片是以同样大小但是方向却相反的力作用于液体， 这个力主要针 对液体进行做功， 然后使液体能够得到能量， 从而从叶轮中流出， 在这一过程中， 液体的压能以及动能都得到了提高。从叶轮中流 出的液体会直接进入到导壳的压出室， 然后这一部分液体会被压 出室收集起来， 在一定程度上将液体的流动速度放缓， 把动能转 化为压能， 继而将这一部分的导体引入到导壳的吸入室， 以此来 供下级叶轮汲取。这样一来， 液体可以逐级地流经泵内的所有的 叶轮、 导壳， 每流过一级， 压能就可以得到一级提升。最终将一级 一级的压能将其加在一起之后， 潜油泵的出口的地方就会获得增 加了的能量， 也就是说会产生一定的扬程， 继而可以达到抽送液 体的目的。 3.潜油电泵的特点 潜油电泵是一种多级离心泵， 在使用它时不仅需要将它安装 在油井中， 而且还要求还对它有一定的要求， 就是要将其完全浸 没在井液里。而潜油电泵会咋一定程度上受到油井套管内径尺 寸的影响， 以至于其外径的尺寸会相对比较小。出于对不同油 田、 不同地区油井的深浅的不同， 所以潜油泵的扬程范围比较大， 而就目前而言， 经常会用到的潜油泵的扬程通常为八百米到三千 米之间。通常情况下， 5. 5inch 油井套管的潜油泵的外径尺寸为 86102mm。而在7inch 以上的油井套管的潜油泵的外径尺寸 为130mm以下。另外， 由于潜油泵外径尺寸受限的同时泵内叶 轮的直径也不大， 这样一来， 适合5. 5inch的油井套管的潜油泵的 每一级的叶轮所产生的扬程是37m， 而7inch 以上的扬程通常 为611m。 就目前的使用状况来说， 通常使用的潜油电泵的叶轮级数为 150450级， 适用于5. 5inch 油井套管的潜油泵的排量是30 700立方米天， 其效率在40%60%之间； 适用于7inch 油井套 管的潜油泵排量是2001200立方米天， 其效率在55%74% 之间。 三、 不同情况对潜油电泵机组的防护与应用 1.潜油电泵机组的防砂 在油井进行生产的过程中， 通常会遇到这样的问题： 油井出 砂。如果井液中的砂过多， 这样就会严重磨损潜油泵从而导致排 量的减少、 电机负荷增大， 甚至更严重的会出现卡泵的现象， 从而 损坏了机组。正是因为这样， 在进行设计制造时应该选取一些抗 砂蚀的材料以及结构的设计， 这样不仅可以提高机组部件的硬度 而且还可以提高其耐磨性。 2.潜油电泵机组的防垢 在油田生产油井的过程中， 很长的一段时间内其机组都是浸 泡在井液里， 而在高温高压的影响下机组会结垢。这样的情况出 现， 就需要对其情况采取措施， 而主要的措施一方面就是将机组 的表面涂上可以防垢的材料， 而另一方面就是将缓蚀防垢剂注入 到油井中。这两种比较主要的措施可以在一定程度上降低潜油 电泵机组被垢蚀的几率， 继而也就延长了一些机组的使用寿命。 3.潜油电泵机组的防腐 由于每一个油田的腐蚀介质都是有所不同的， 所以对电泵产 生的影响也有所不同。因此， 我们要根据具体的腐蚀原因采取一 定的措施防止潜油电泵机组受到腐蚀。 四、 潜油电泵井系统管理 潜油电泵采油作为一种系统的工艺技术， 对它进行管理时可 以采用系统工程的方法。对潜油电泵进行系统工程的管理就是 要将与潜油电泵采油相关的每一个环节组织起来， 协调配合好系 统和局部的关系， 从而实现系统整体的优化。在对油田进行使用 的过程中可以看出， 影响潜油电泵使用寿命的因素主要有三个： 第一， 潜油电泵设备在生产制造方面的质量问题； 第二， 潜油电泵 在施工方面的质量问题； 第三， 潜油电泵井在日常管理中遇到的 问题。如果可以井这三个方面的工作做得很好， 除了可以延长潜 油电泵的使用寿命之外， 还可以在一定程度上降低成本， 确保油 田能够稳定地进行生产。 总而言之， 我国的潜油电泵已经实现了国产化， 但是依然还 是有许多的问题存在或出现。因此， 需要把握潜油电泵的主要特 点， 需要根据不同的情况采取不同的、 恰当的措施， 适当的对潜油 电泵机组进行防护， 从而保证油田生产的稳定性， 使得油田中潜 油电泵技术得到不断地进步与发展。 参考文献： 1 王方伟. 浅海油田电潜泵工况分析研究D. 中国石油大 学 2010. 2 钱钦,薛晶,郑勇,廖文山. 提高电潜泵采油系统效率的优化 设计J. 石油天然气学报(江汉石油学院学报). 2006(04). 3 朱军. 往复式潜油电泵采