電潛泵常見故障類型分析與診斷排除措施

陳春山++馮衛(wèi)國++馮軍++馬莉軍

[摘 要]電潛泵采油已成為油田穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)的重要手段之一。與此同時(shí)，電潛泵發(fā)生故障的機(jī)率也明顯增多，因此，切實(shí)掌握電潛泵常見故障表現(xiàn)形式并及時(shí)做好故障診斷排除非常重要。

[關(guān)鍵詞]電潛泵；故障類型；故障診斷

中圖分類號(hào)：TE933.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）13-0010-01

電潛泵是由多級(jí)葉導(dǎo)輪串接起來的一種電動(dòng)離心泵，除了其直徑小長度長外，工作原理與普通離心泵沒有多大差別，其工作原理是：當(dāng)潛油電機(jī)帶動(dòng)泵軸上的葉導(dǎo)輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于葉輪內(nèi)的液體在離心力的作用下，從葉輪中心沿葉片間的流道甩向葉輪的四周，由于液體受到葉片的作用，其壓力和速度同時(shí)增加，在導(dǎo)輪的進(jìn)一步作用下速度能又轉(zhuǎn)變成壓能，

同時(shí)流向下一級(jí)葉輪入口。如此逐次地通過多級(jí)葉導(dǎo)輪的作用，流體壓能逐次增高而在獲得足以克服泵出口以后管路阻力的能量時(shí)而流至地面，達(dá)到石油開采的目的。隨著生產(chǎn)時(shí)間越來越長，電潛泵井不可避免地出現(xiàn)了非故障停產(chǎn)，如何處理甚至避免電泵井的非故障停產(chǎn)造成的產(chǎn)量損失已成為采油廠上產(chǎn)工作的一個(gè)重點(diǎn)。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于電潛泵故障導(dǎo)致的總停產(chǎn)井井次的占了較大比例，極大影響了生產(chǎn)管理區(qū)的產(chǎn)量。下面分析非故障停泵造成電潛泵井停產(chǎn)的原因及對策。

1.電潛泵常見故障類型

1.1 電機(jī)、泵組砂卡

由于油層吐砂嚴(yán)重，將機(jī)泵組以下的工藝尾管砂卡，砂埋或出砂上返而將機(jī)泵卡埋，造成整個(gè)工藝管柱遇卡阻，不能正常起管柱、換泵、調(diào)參等。

1.2 死油、死蠟卡阻機(jī)泵組

由于電潛泵處在油井結(jié)蠟點(diǎn)以下深度位置，有些油田原油含蠟量較高，最高的可達(dá)25%以上，蠟的析出溫度又較低，往往低于35℃以下。這些集結(jié)析出的死蠟、死油長時(shí)間集聚變成較硬實(shí)的蠟塊而阻卡機(jī)泵組。

1.3 小物件卡阻機(jī)泵組

小物件卡阻電潛泵也是油田較常見的故障類型，小物件一般常指掉入環(huán)空的螺栓、螺母、電纜卡子等，雖然物件小，但由于電潛泵外徑較大，與套管環(huán)形空間間隙很小，特別是電機(jī)的側(cè)向凸出與電纜連接處，工作外徑更是較大，這種小物件一旦落入環(huán)空，將使機(jī)泵組嚴(yán)重受卡阻。

1.4 電纜脫落堆積卡阻電潛泵

在更換電潛泵的起管柱作業(yè)中，由于電纜不能與管柱同步，或者在開始活動(dòng)管柱時(shí)，上提負(fù)荷過大而拔脫油管，同時(shí)也將電纜拔斷，使電纜脫落堆積，造成電纜堆積卡阻電潛泵。

1.5 套管破損卡阻電潛泵

由于電潛泵的機(jī)組處或機(jī)泵組以上某處的套 管變形，錯(cuò)斷、內(nèi)凹型破裂等多種形式套損，使機(jī)泵組的工藝管柱受卡阻而拔不動(dòng)。

以上五種卡阻類型中，第四、五兩種類型屬多見、常見型，卡阻復(fù)雜，處理起來較麻煩，施工難度相對較大，施工周期相對較長。

2.電潛泵故障井診斷處理

2.1 電纜脫落堆積的處理措施

電纜脫落堆積，一般呈螺旋狀沿油管柱盤落在套管內(nèi)壁上，遇阻后，首先在頂部堆積，井內(nèi)無油管時(shí)，堆積狀況也大體相同。對于這種堆積卡埋機(jī)泵組的井況應(yīng)采取以下措施。

⑴有油管柱時(shí)的電纜堆積處理措施

連接井口與地面流程，循環(huán)工作液，確認(rèn)油管無堵塞時(shí)，采取切割油管或倒開油管的辦法，將油管盡量由泵組以上泄油閥處割斷或倒開，之后正旋管柱10～20圈使上部上緊，以免起油管時(shí)脫落，然后起出油管柱，打撈電纜。

⑵無油管柱時(shí)的電纜堆積

完全在套管井眼內(nèi)的電纜脫落堆積，應(yīng)優(yōu)先使用專用電纜撈鉤打撈，打撈工具的使用原則是：下得去、抓得著、起得出、有退路、不增加新的落物。

打撈相對松散的電纜，較理想的打撈工具是活齒外鉤，其次是常規(guī)的內(nèi)鉤、內(nèi)外給合鉤、壁鉤等鉤類工具。

打撈壓實(shí)的電纜時(shí)，應(yīng)先用一螺桿錐鉆一長孔，直徑應(yīng)與活齒外鉤相近或稍大于外鉤l～2m，然后再下相應(yīng)的活齒外鉤打撈。如能特制加工一種銑鉆式活齒外鉤，則可集鉆銑打撈于一趟管柱完成。

2.2 電纜、油管未斷脫的處理措施

電潛泵機(jī)泵組遇卡阻后，油管未拔斷脫，電纜尚處于原下井狀態(tài)時(shí)，應(yīng)采取切割油管、電纜同步起出的措施，然后再打撈處理余下的電纜、泵組。

⑴卡點(diǎn)檢測 卡阻點(diǎn)深度檢測，對于處理電潛泵故障有非常重要的作用?？梢詾橐淮文苋〕龆嗌俟苤?。電纜提供依據(jù)。同時(shí)也可判斷卡阻類型，為綜合處理措施的制定提供依據(jù)?？c(diǎn)檢測一般常用公式計(jì)算法和測卡儀器測卡法進(jìn)行。

⑵取出卡點(diǎn)以上管柱、電纜 根據(jù)公式計(jì)算和測卡得到的卡阻點(diǎn)深度，用聚能切割彈爆炸切割卡點(diǎn)以上管柱。無切割彈時(shí)，可優(yōu)先使用油管內(nèi)割刀機(jī)械切割油管，然后可考慮采用倒扣法倒出卡點(diǎn)以上油管。但后兩種方法不能使電纜造成傷害，割斷或倒開油管后，電纜的拔斷位置不能確定，所以應(yīng)首選聚能爆炸切割油管。在切割時(shí)給油管柱以預(yù)上提力，爆炸后的殘余能量會(huì)從斷口處給電纜以一定的傷害，上提管往時(shí)，基本可以從怕管切口處將電纜拔斷，這樣則可同步起出油管與電纜，減少許多打撈的時(shí)間，然后處理打撈余下的電纜和機(jī)泵組。

⑶震擊解除砂、蠟、小物件卡阻 卡阻點(diǎn)以上油管、電纜同步起出后，下打撈震擊組合管柱，對卡阻施以震擊，解除砂卡，死油死蠟卡。①上擊解卡：管柱結(jié)構(gòu)為鉆桿柱、配重鉆挺 液體加速器、配重鉆挺、液壓上擊器、可退式打撈工具。②下?lián)艚饪ǎ汗苤Y(jié)構(gòu)為鉆桿柱、配重鉆挺 、開式下?lián)羝骰驖櫥较聯(lián)羝?、可退式打撈工具。對于死油、死蠟的卡阻，可在油管柱切割完后向井?nèi)循環(huán)高溫洗井液，一般用清水時(shí)溫度應(yīng)達(dá)80℃以下，用火油等清洗死油、死蠟時(shí)，溫度應(yīng)不低于60℃，也可將熱水油提前3～5d擠入井內(nèi)浸泡解卡。對于砂卡、小物件卡阻，震擊效果往往較理想。

⑷修整套損部位 對于套損類型的電潛泵卡阻處理，在油管切割并同步起完電纜后，打印落實(shí)核定套損狀況。①如套損在機(jī)泵組部位，則印模打不到套損情況，可將機(jī)泵組下?lián)簦尦?～4m的活動(dòng)余地，打印核定套損狀況，然后對套損部位修整，恢復(fù)直徑后，再打撈機(jī)泵組。②如套損點(diǎn)在機(jī)泵組部位以上，且有1m以上余地，則在打印的基礎(chǔ)上，先行修整套損部位，然后打撈機(jī)泵組。③如套損點(diǎn)在機(jī)泵組偏下的電機(jī)部位，可試打撈向上震擊，可能會(huì)使機(jī)泵組在強(qiáng)大上擊力下脫離卡阻。

2.3 機(jī)泵組打撈處理措施

機(jī)泵組的處理原則是“以撈為主，銑磨為輔，撈磨結(jié)合，解體處理”。 機(jī)泵組以上管柱、電纜處理干凈后，完好井況內(nèi)的機(jī)泵組卡阻一般震擊解卡基本有效，如效果不明顯，可采用套銑、鉆磨的方法，鉆掉沖凈砂、蠟、死油及小物件。 對于套損卡阻型，在機(jī)泵組以上處理干凈后，讓出套損點(diǎn)2～4m，然后修整。無效時(shí)可鉆磨少許部分機(jī)泵，為修整套損部位所需創(chuàng)造必要條件。 機(jī)泵組以上處理干凈，套損部位修整后，下入專用薄壁高強(qiáng)度撈筒；整體或部分解體撈出機(jī)泵組。

2.4 銑磨鉆措施

以上措施無效或效果不明顯時(shí)，可采取銑磨鉆套方法，將機(jī)泵組磨銑掉。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭鵬.電潛泵故障分析與描述[J].石油化工.2015，18（6）：15-18.