電泵井生產(chǎn)周期的影響因素分析與研究

摘 要：潛油電泵井的生產(chǎn)過程中由于供液不足、出砂、結(jié)垢、腐蝕等因素使電泵井出現(xiàn)各種油井故障，造成潛油電泵井的系統(tǒng)效率低，檢泵周期短。本文分析了影響電泵井檢泵周期的因素，對(duì)分析電泵井的生產(chǎn)情況以及分析電泵井檢泵周期的影響因素有一定的指導(dǎo)作用，為油田的合理、高效生產(chǎn)提供了理論分析依據(jù)。

關(guān)鍵詞：電泵井；檢泵周期；地質(zhì)因素；優(yōu)化設(shè)計(jì)

近幾年來，隨著油田生產(chǎn)成本壓力的不斷增加和精細(xì)管理工作的不斷深化，電泵生產(chǎn)中的矛盾日益突出，特別是油田開發(fā)進(jìn)入特高含水開發(fā)階段，注采關(guān)系復(fù)雜，高含水、供液不足、出砂、結(jié)垢、腐蝕等油井井況問題逐年增多，從而造成電泵井的系統(tǒng)效率低、能耗大，檢泵周期短，使?jié)撚碗姳镁倪\(yùn)行不經(jīng)濟(jì)，這對(duì)今后的潛油電泵管理工作提出了更新、更高的要求。

1.地質(zhì)因素與流體物性條件對(duì)檢泵周期的影響

影響檢泵周期的因素是多種多樣的，既有技術(shù)因素，也有管理因素；既有地下因素，也有地面因素。各種因素是相互作用、相互影響的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題都會(huì)影響電泵井的檢泵周期，造成檢泵作業(yè)。

1.1 地質(zhì)因素

1.1.1 高溫

影響電泵井溫度場(chǎng)的主要因素有三個(gè)：一是地層本身的溫度場(chǎng)分布；二是電泵井運(yùn)行時(shí)電機(jī)和電纜的電阻發(fā)熱；三是油井產(chǎn)出液流動(dòng)攜帶熱量。

（1）井溫對(duì)電纜的影響

電泵井的井溫升高，使電纜絕緣材料老化變形，降低了電纜絕緣性能，影響了電纜的使用壽命，縮短了電泵井的檢泵周期。

（2）井溫對(duì)電機(jī)的影響

潛油電機(jī)的發(fā)熱損耗、電機(jī)安裝位置處的井筒溫度以及潛油電機(jī)表面流體的散熱效率三者共同決定了潛油電機(jī)的工作溫度。

（3）井溫升高，結(jié)垢、腐蝕速度加快，造成泵體腐蝕出現(xiàn)孔洞漏失、結(jié)垢泵卡等現(xiàn)象。

1.1.2 高含砂

油井轉(zhuǎn)電泵采油后出現(xiàn)含砂增量高的現(xiàn)象，其主要原因是流速增大造成的。地層孔道疏松，巖石強(qiáng)度低，當(dāng)采用電泵方式生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)壓差增加，流體流速變大，流體的拖曳力大于地層砂粒間的膠結(jié)力，就可能導(dǎo)致出砂；側(cè)鉆井也存在含砂增高的現(xiàn)象。

出砂量的多少、出砂顆粒的大小、硬度等因素都直接影響到檢泵周期的長(zhǎng)短。

1.1.3 生產(chǎn)壓差

在其他條件相同時(shí)，生產(chǎn)壓差越大，膠結(jié)情況越差，出砂越嚴(yán)重。電泵井出砂后，將導(dǎo)致電泵井的檢泵周期越短。

1.1.4 井斜

井斜對(duì)電泵井的影響主要表現(xiàn)為：電纜的磨損以及機(jī)組的彎曲、變形。

（1）電纜的磨損

電纜隨油管進(jìn)入油井斜井段時(shí)易造成電纜的磨損，特別是油管接箍位置的電纜在經(jīng)過斜井段時(shí)與套管內(nèi)壁磨損、擠壓程度更大，更容易造成電纜的損傷。

（2）機(jī)組彎曲、變形

機(jī)組進(jìn)入斜井段時(shí)，由于自身重力的作用，其一側(cè)緊靠套管內(nèi)壁，受到油井套管的擠壓，同時(shí)機(jī)組受到三個(gè)方向的力的作用，將產(chǎn)生彎曲變形，其中部產(chǎn)生的彎曲變形最大，致使機(jī)組各部件承受彎曲、拉伸或擠壓等載荷，而機(jī)組殼體為薄壁圓筒，組裝時(shí)受較大預(yù)緊力作用，若疊加較大的彎曲應(yīng)力，極易發(fā)生塑性變形或斷裂。

1.2 流體物性條件

1.2.1 含蠟量

在電泵井的生產(chǎn)過程中，油管結(jié)蠟增加了潛油電機(jī)的載荷，使其產(chǎn)量下降，進(jìn)而可能直接將油管、地面管線堵死，造成油井停產(chǎn)，縮短了電泵井的檢泵周期。

1.2.2 礦化度

礦化度高是造成機(jī)組結(jié)垢、腐蝕漏失的主要原因。

大多數(shù)電潛泵井所結(jié)的垢主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣的溶解度隨著溫度上升而急劇下降，當(dāng)油井井內(nèi)溫度升高時(shí)，碳酸鈣就會(huì)結(jié)晶析出而形成垢。

1.2.3 含水率

油井含水率越大、礦化度越高，結(jié)垢現(xiàn)象就會(huì)越明顯。另外，當(dāng)油井含水率上升時(shí)，為了維持產(chǎn)油量，一般采用高液量進(jìn)行生產(chǎn)，而采液強(qiáng)度高就會(huì)導(dǎo)致出砂量的大大增加，從而導(dǎo)致了電泵井檢泵周期的縮短。

1.2.4 流體密度

在含蠟油藏中，原油組分中含的蠟越多，流體密度就越大，則溶蠟就越多，結(jié)蠟溫度相應(yīng)升高，較易結(jié)蠟，導(dǎo)致檢泵作業(yè)頻繁。

1.2.5 氣油比

若原油中含有大量的蠟，當(dāng)油井氣油比較低時(shí)，油井極易結(jié)蠟，易使油井發(fā)生蠟卡等現(xiàn)象，因此，需要對(duì)電泵井進(jìn)行檢泵作業(yè)，進(jìn)而導(dǎo)致了電泵井檢泵周期的縮短。

2.優(yōu)化設(shè)計(jì)與機(jī)組質(zhì)量對(duì)檢泵周期的影響

2.1 方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

電泵井的優(yōu)化設(shè)計(jì)是提高電泵井系統(tǒng)效率、實(shí)現(xiàn)電泵井節(jié)能降耗的重要手段。電泵井的優(yōu)化，要實(shí)現(xiàn)由經(jīng)驗(yàn)型逐步向科學(xué)型的方向轉(zhuǎn)變，這樣才能實(shí)現(xiàn)電泵井長(zhǎng)期、合理、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

潛油電泵井優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是使電泵機(jī)組、油井與管路均處于比較合理的工況下工作，使整個(gè)系統(tǒng)保持最優(yōu)的工作狀態(tài)。對(duì)于電泵井，優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在現(xiàn)有的條件下優(yōu)選泵型號(hào)、葉導(dǎo)輪級(jí)數(shù)、電機(jī)、電纜、控制屏、變壓器、油嘴以及地面所需的電壓等。

2.2 機(jī)組質(zhì)量與管理因素

（1）特種機(jī)組及相應(yīng)配套技術(shù)的應(yīng)用

力度

1）出砂井：對(duì)于含砂量大于5‰出砂嚴(yán)重的電泵井，應(yīng)采取相應(yīng)的防砂措施。根據(jù)電泵的生產(chǎn)層位、砂粒特性、額定排量、井筒狀況等情況，采取相應(yīng)的機(jī)械防砂和化學(xué)防砂措施。

2）稠油井：對(duì)于含水在80%以下的稠油電泵井，采取地面降粘工藝配套設(shè)施。

3）結(jié)垢：使用強(qiáng)磁防垢緩蝕器。

（2）嚴(yán)把工藝配套過程下井工具的質(zhì)量關(guān)，避免盲目下井。

機(jī)組質(zhì)量的好壞直接影響了電泵井的檢泵周期，高質(zhì)量的電泵機(jī)組是延長(zhǎng)檢泵周期和高效采油的基礎(chǔ)。

3.結(jié)束語(yǔ)

（1）電泵井檢泵周期的長(zhǎng)短與電泵的工作狀況、工作環(huán)境等有著必然的聯(lián)系，是由多種因素共同影響、相互作用的結(jié)果。

（2）高溫使電纜、電機(jī)的絕緣材料產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，降低了電纜的絕緣性能，影響了電機(jī)、電纜的使用壽命。

（3）通過對(duì)電泵井進(jìn)行優(yōu)化方案設(shè)計(jì)和設(shè)備改進(jìn)可以延長(zhǎng)電泵井的檢泵周期，使電泵井保持長(zhǎng)期、穩(wěn)定、高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。

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