电潜泵采油系统故障原因及改进措施

张作佳

新疆油田公司准东采油厂吉祥作业区 新疆 阜康 831511 

摘要：电潜泵是采油系统的重要组成部分。针对电潜泵的故障问题，首先对电潜泵采油系统的作业原理做简要介绍，以此分析电潜泵出现故障的各种原因，并提出科学、有效的改进措施，为采油系统中电潜泵的使用提供建议。

关键词：电潜泵 采油系统 原理 故障 改进措施

Causes and improvement for fault in electric submersible pump of production system 

Zhang Zuojia

Xinjiang Oilfield，Fukang 831511，China

Abstract：The electric submersible pump plays an important role in production system. The operation principle of electric submersible pump are presented to analyze the various reasons of electric submersible pump failure. The scientific and effective measures are offered to provide suggestions for the use of electric submersible pump in oil production system. 

Keywords：electric submersible pump；oil recovery system；principle；fault；improvement measure如何提高能源生产效率是国内外专家关注的重点，对于石油资源也不例外。目前，各国对石油资源的需求量不断增加，而待开采的油井数量有限，如何提高油井的采油效率是石油行业发展的关键。在整个原油采集系统中，电潜泵是最关键的设备，关系着原油的开采质量和开采效率，如果电潜泵出现故障问题，会对原油采集系统产生致命的影响，不仅会使开采效率下降，还可以引发其它设备问题，从而影响原油的开采质量[1]。本文首先从电潜泵的作用原理入手，系统分析电潜泵运行过程中可能出现的故障问题，根据笔者的现场工作经验，提出多种电潜泵运行的改进措施，为采油系统中电潜泵的使用提供建议。在采油系统电潜泵的使用中，对每个部位都做到精确控制，才能使其维持在最佳的工作状态。由于电潜泵距离地面较远，地下环境中的温度和压力都维持在较高的状态，所以会对电潜泵产生一定的影响。从电潜泵的供电角度分析，其主要在全工频下工作，所以更容易出现各种故障问题，造成整个采油过程的成本不断增加。在电潜泵的正常使用中，启泵过程中的电流较大，且在电缆中会形成反向的电压，如果此时电缆的绝缘性能较差，则会使电潜泵的寿命缩短，造成维修费用激增。电潜泵的维修过程十分复杂，所需要的费用也比较多，这给电潜泵的使用又造成了一定的困难。在另一方面，电潜泵在使用中的功率相对较低，但是耗电量却十分巨大，所以，在实际使用中容易出现“躺井”问题，在应对这个问题时，必须做到对整个系统十分了解，不能只依靠调整电压或流量等解决此问题[3]。1 电潜泵采油系统原理

在整个采油过程中，在油井内存在一个多级的离心泵，而电潜泵正是通过该离心泵进行有效的工作。电潜泵的工作对象主要是针对油管，油田地面上的电源电流会通过电压器、电缆等设备传输到地层的电潜泵中，电潜泵电动机的旋转模式和离心泵类似，都是将电能转化为机械能。正是通过这种电能转化过程，实现地层原油的收集，使其在压力的作用下流出地面。在整个电潜泵的运行过程中，如何精确控制电潜泵的运行过程是其操作的关键[2]。3 电潜泵采油系统改进措施3.1 深入了解采油井的实际状况

防止电潜泵出现各种故障的前提就是深入了解采油井的实际状况，例如井下的原油位置、温度分布以及压力变化情况，了解井下的原油情况，可以知道电潜泵能否满足原油开采的需求，是否需要更换电潜泵或改变电潜泵的电压。同时，深入了解采油井的实际状况，还可以在电潜泵出现故障问题时，及时查找到故障原因及位置，并采取有效的措施解决故障，保障整个采油过程的正常进行。2 电潜泵采油系统故障原因2.1 系统运行故障原因

在采油系统的电潜泵运行过程中，保证电潜泵的完整性和运行规范性是防止出现故障的关键。但是在实际中，极易在运行规范性方面出现各种问题，尤其是在系统节能方面，很难形成良好的管理，所以需要从多个方面寻找系统出现故障的原因。首先，如果电潜泵出现了反转的现象，说明泵组已经无法正常运行，很可能是井下液体压力影响了泵组的运行状况，因此需要检查套管内的压力分布状况，并对井下液面进行调整，提高井口的注水压力，同时，还可以将泵组更换为排量更小的机组。其次，如果电潜泵运行的电流过高，则说明井下液体的密度或黏度相对较大，造成了泵机组的电流偏高，所以在实际运行过程中，需要对电潜泵的供给电压做出一定的调整，并对档位做出合适的选择，或者重新更换泵组，控制泵组的排量和压差。3.2 加强系统建模技术的应用

目前，各行各业都在加强系统建模技术的运用。系统建模技术是指通过相关的数学公式，在计算机软件上建立电潜泵模型和其工作现场的模型，对电潜泵的实际运行状况进行模拟，以此发现电潜泵运行中存在的问题，还可以检查该型号的电潜泵能否满足实际运行的要求，这样就可以及时发现电潜泵存在的问题，并采取相关措施及时改正，减少电潜泵在实际运行中出现的问题。3.3 加强设备控制

加强设备控制也是防止电潜泵出现故障问题的关键，在上文分析中指出，通过对电潜泵每个部位精确的控制，即可保障电潜泵的完整性和运行规范性，这就要求电潜泵2.2 系统模式运行故障原因 150

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勘探开发2018年第4期从图2可以看出，第一组电性最好，基本未水淹；第二组电阻率数值中等，含油饱和度为55～65%，显示地层已经发生水淹；第三组含油饱和度较低，为40%左右，电阻率数值也相对较低，分析说明地层已经强水淹。根据各层情况表明1层弱水淹、2层中水淹和1层强水淹。图2 苏36-25与苏36-24地层对比图

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较强的适应各种恶劣环境的能力，并且能够正确处理出现的各种故障，使之更好地适应当今社会的需求，适时解决可能出现的各种故障和难题。只有将经济性、效益性和可行性进行有效的统一，才能满足当今社会所提倡的新技术工艺的优化需求，也才能从根本上降低修井的成本，提高企业的产油效率。后，寻找一个有效的优化方法进行组合，也即最后所要进行的制定相关的优化组合的方案。当然，作为一种优化方案并不能一蹴而就，还需要在实践中不断去检验，并不断进行修改和完善，最后形成优化组合的新的技术方案。4 结束语

井下作业修井技术发展水平会直接影响产油质量和效率的高低以及安全系数的大小。不断研究井下作业修井技术的现状和新工艺优化势必对产油业的发展起着至关重要的积极作用。相信，随着对井下作业修井技术的现状和新工艺优化的不断探索，产油的效率和质量必然会得到一个质的提升。3.2 对井下作业修井技术进行优化的措施

井下作业修井技术优化需要对各个要素进行优化组合，包括对于高压管、水龙头、弯头等在内的各个要素。在对相关的技术设备进行优化时，还必须符合一定的技术步骤。首先在进行技术优化时，对于优化的目标必须明确，也即通过这一技术新工艺的优化所要达到的技术目标是什么，这也是进行技术工艺优化的前提和基础。其次，在明确技术工艺的优化目标后，还需要对相关的信息进行科学的搜集整理。这其中的信息既包括井下环境作业的环境信息，也包括对于原油质量和工作效率所要到的目标信息，甚至还包括相关设备的原有信息等等。在进行整理之参考文献

[1]孙鹏. 探究井下作业修井技术现状及新工艺的优化[J]. 中国石油和化工标准与质量，2013（7）：163.

[2]夏玉轩，于波. 井下作业修井技术的现状及新工艺的优化[J]. 工业，2016（5）.

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的控制人员，从每个细节入手，精确把握电潜泵运行的各个环节，以此保障电潜泵的正常运行。三方面入手，分别采取相关措施，完全可将电潜泵的事故率降至最低，全面保障采油工作的正常进行。4 结束语

综上所述，电潜泵对于整个采油系统的作用十分重要，不仅关系着原油的开采效率，还关系着原油的开采质量。在电潜泵的运行中，系统运行故障和系统模式故障是最常见的两种故障类型，相关工作人员从深入了解采油井的实际状况、加强系统建模技术的应用以及加强设备控制参考文献

[1]王建军.地热井电动潜油离心泵工况诊断系统开发[D].荆州：长江大学，2012.

[2]张顶学，廖锐全，李西军，等.电潜泵系统工况的模糊诊断方法[J].江汉石油学院学报，20 03（1）：13-16.

[3]徐长航，杨其俊，陈国明，等.潜油电泵机组振动检测与故障诊断系统[J].石油矿场机械，2 003（01）：39-31.

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