埕海電泵井常見故障原因分析及解決方法

許歡歡

摘要：隨著油田進(jìn)入開發(fā)中后期，綜合含水逐步上升，無桿采油的電泵井成為采油廠有效增油的重要手段，大港埕海電泵井有著地面設(shè)備簡(jiǎn)單、排量大，易管理的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在著造價(jià)昂貴、維護(hù)作業(yè)成本費(fèi)用高的缺點(diǎn)。本文主要對(duì)大港埕海電泵井生產(chǎn)過程中常見的停井故障原因進(jìn)行分析，并針對(duì)性的提出了一些相應(yīng)的技術(shù)對(duì)策措施。

關(guān)鍵詞：埕海；電泵井；故障

一大港埕海電泵井常見故障原因分析

1、地面管理因素

（1）開停井次數(shù)過多，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)可以肯定發(fā)生在電系統(tǒng)的損壞是最主要的原因，電泵井的電機(jī)燒是最普遍的。頻繁開機(jī)極大的影響了機(jī)組壽命，主要后果是加速了電機(jī)保護(hù)器的失效。每啟動(dòng)電泵一次，啟機(jī)時(shí)的瞬間電流要高出額定電流的3-5倍，頻繁啟停機(jī)都對(duì)電機(jī)、電纜的絕緣性能造成損壞導(dǎo)致絕緣被擊穿。開機(jī)后電機(jī)全速運(yùn)行，電機(jī)扭矩突然增大時(shí)，對(duì)泵的機(jī)械沖擊較大，在沖擊扭矩作用下，極有可能使機(jī)組的泵軸或連接螺栓剪斷，電機(jī)泵軸斷造成不出液，電泵連接螺栓斷使機(jī)組落井。

（2）停井時(shí)間長，開機(jī)時(shí)易過載停機(jī)

大港埕海生產(chǎn)過程中，油井出砂，井液腐蝕而形成碎屑和結(jié)垢物。這些物質(zhì)的比重相對(duì)油水要大，在電泵井正常生產(chǎn)，大排量舉升液體時(shí)，雜物隨井液排出井筒，但當(dāng)電泵井停井時(shí)間較長時(shí)，單流閥上沉積大量雜物，由于比重大于油水，在開井瞬間，雜物落入離心泵內(nèi)，另外，停井后，離心泵導(dǎo)殼中也沉積部分砂粒和碎屑，上部油管結(jié)蠟油套環(huán)空也容易形成死油。在開井泵的砂卡、結(jié)垢使?jié)撚碗姍C(jī)載荷劇增，極易造成過載，運(yùn)行電流偏高，最終導(dǎo)致電纜擊穿或潛油電機(jī)溫度升高、燒壞。

2、井下機(jī)組因素

機(jī)組在多次重復(fù)使用一段時(shí)期后，機(jī)組電纜老化嚴(yán)重，沒有合理更新（包括零部件）。修理過程中產(chǎn)生質(zhì)檢不規(guī)范，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不細(xì)，執(zhí)行不嚴(yán)。機(jī)組絕緣性就會(huì)相對(duì)較低，可靠性也相對(duì)變差。特別是在頻繁開井時(shí)，由于開井時(shí)的瞬間電流是正常生產(chǎn)時(shí)的3-5倍，高電流對(duì)電器部分的絕緣性要求較高，因此容易造成電纜擊穿、機(jī)組燒的事故發(fā)生。部分井井下條件日益惡劣，進(jìn)一步縮短了機(jī)組電纜的使用壽命。目前現(xiàn)河采油廠的電泵機(jī)組使用的軸類零件大部分是98年-04年產(chǎn)品，使用時(shí)間在8-14年之間，殼體類配件大部分使用時(shí)間在5-10年，軸類、殼體配件長期重復(fù)使用，更新率低，下井生產(chǎn)過程中容易發(fā)生軸斷、腐蝕進(jìn)水燒、分離器斷等。電泵機(jī)組的連接螺栓，由于螺栓熱處理不合格，造成螺栓斷躺井。螺栓硬度指標(biāo)：285-302HB，實(shí)測(cè)：454-464HB，嚴(yán)重超標(biāo)，螺栓偏脆，容易斷脫。

3、地質(zhì)因素

（1）地層出砂、結(jié)垢影響，電泵井的大排量生產(chǎn)，容易造成生產(chǎn)過程中地層出砂，井液中含砂量過多，直接導(dǎo)致泵卡停井，井液含砂量較少則對(duì)電泵機(jī)組的離心泵葉輪和導(dǎo)葉、泵殼造成磨損，與井液腐蝕共同導(dǎo)致葉輪磨損或泵體刺穿。井液含砂也會(huì)導(dǎo)致分離器殼體斷裂，由于分離器葉輪驅(qū)動(dòng)井液高速旋轉(zhuǎn)，井液攜砂導(dǎo)致分離器襯筒逐漸腐蝕穿，分離器襯筒腐蝕穿后，井液作用于分離器外殼，最后造成分離器斷裂。而結(jié)垢可導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)載荷增大，溫度升高、甚至燒毀。

（2）井液腐蝕的影響，隨著油田開采程度的提高，據(jù)井口取樣分析，出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的電泵井平均礦化度達(dá)到了36345.58mg/L，化學(xué)腐蝕是十分嚴(yán)重的，特別是零件表面強(qiáng)化層局部磨損后，在化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的雙重作用下，出現(xiàn)點(diǎn)蝕，使腐蝕速度進(jìn)一步加快，將機(jī)組外殼或防倒塊腐蝕失效而倒井。

（3）地層供液不足的影響，油井供液能力不足，生產(chǎn)過程中導(dǎo)致大量熱量無法散失，造成電機(jī)燒毀。地層供液不足也會(huì)導(dǎo)致機(jī)組無液體冷卻和泵的磨損加劇，造成產(chǎn)液量低。高溫、高壓的地質(zhì)條件下，井下的液體和氣體的腐蝕能力進(jìn)一步增加，加劇了電纜絕緣層的腐蝕和老化，導(dǎo)致電纜絕緣材料損壞、失效。

二預(yù)防電泵機(jī)組失效的對(duì)策措施及效果

1、設(shè)計(jì)方面

開展優(yōu)化設(shè)計(jì)，以降低離心泵軸功率和電機(jī)功率、延長電泵井生產(chǎn)周期，優(yōu)化離心泵揚(yáng)程、沉沒度，嚴(yán)格控制電泵井沉沒度。通過與地質(zhì)、注水結(jié)合，掌握地層能量變化，嚴(yán)格控制電泵井沉沒度在400m，減輕沉沒壓力過大對(duì)電泵機(jī)組的影響。最終實(shí)現(xiàn)排量、揚(yáng)程、效率達(dá)到最佳匹配， 保障機(jī)組低耗電、長周期運(yùn)行

2.電泵井日常維護(hù)方面

（1）平時(shí)管理中減少停井次數(shù)和停井時(shí)間

①要求采油隊(duì)在線路改造和管線維修時(shí)，加強(qiáng)組織，盡量縮短電泵井的停井時(shí)間。

②、停井時(shí)間在1-2小時(shí)以內(nèi)的油井采取打回流的措施，減少停井次數(shù)。

③、要求采油隊(duì)在單井穿孔時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行帶壓打卡子的規(guī)定，或者采取罐車?yán)偷霓k法，減少停井次數(shù)。

（2）對(duì)過載停機(jī)、和故障停機(jī)時(shí)，崗上人員不允許擅自開機(jī)，必須經(jīng)過關(guān)技術(shù)人員查明原因后方可開機(jī)。

（3）對(duì)所有電泵井安裝井口單流閥。防止停井時(shí)地面管線內(nèi)的液體攜帶雜物倒灌，導(dǎo)致開井時(shí)過載停機(jī)。

（4）對(duì)井液含砂高于0.5‰的電泵井制定停井后洗井開井和定期洗井相結(jié)合的方法，減少井液含砂對(duì)電泵井正常生產(chǎn)和停井后開機(jī)的影響。

（5）盡量避免同時(shí)啟動(dòng)負(fù)荷大的、注水泵、電器設(shè)備。

三解決潛油電機(jī)常見故障的方法

潛油電機(jī)運(yùn)行時(shí)必須保證足夠的冷卻液來冷卻電機(jī)，防止高溫?zé)龤щ姍C(jī)。保持電壓穩(wěn)定防止電網(wǎng)波動(dòng)，使電機(jī)維持正常的運(yùn)行工作。選擇與潛油電泵相配合的電機(jī)功率，安裝過程注意安裝到位，密封良好。加強(qiáng)電機(jī)絕緣材料的性能，選擇適合高溫環(huán)境并耐用的材料、下井前必須檢測(cè)潛油電機(jī)的各項(xiàng)性能，確定完好才能下井投入使用，做好定期檢查和維護(hù)工作。

3.2潛油電泵的改造

根據(jù)實(shí)際使用的油井環(huán)境和地質(zhì)條件客觀選擇合適的潛油電泵類型。制造潛油電泵的材料也必須合理選擇，對(duì)于泵的軸、葉輪、導(dǎo)殼和墊片、連接螺栓等部位的材料，必須選擇抗磨損耐腐蝕的材料，加強(qiáng)表面質(zhì)量，做好防砂和抗磨損方面的設(shè)計(jì)改造工作。

3.3重視摩擦副裝配前選配、研磨、拋光處理

要確保潛油電泵機(jī)組運(yùn)行過程中具有良好的摩擦性能，保證電機(jī)工作的可靠性，不能忽視止推軸承、扶正軸承等摩擦副的裝前選配、研磨、拋光處理，改善摩擦副之間的匹配性能，這一方面可以提高軸承的使用壽命，減小各部件間的摩擦、偏磨、振動(dòng)問題，另一方面可以有效解決潛油電機(jī)滑行時(shí)間短、油耐壓低等問題，同時(shí)還改進(jìn)完善裝配工裝、設(shè)備，提高電機(jī)的裝配質(zhì)量、性能和技術(shù)指標(biāo)。

4、結(jié)語

潛油電泵已經(jīng)成為鉆井行業(yè)中的重要機(jī)械設(shè)備，其構(gòu)造較復(fù)雜，任何部件出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致無法正常運(yùn)行，影響采油效率。因此油田企業(yè)必須重視潛油電泵的日常維護(hù)檢修工作，總結(jié)常見故障發(fā)生的原因，從源頭改善和減少故障的發(fā)生率，從生產(chǎn)制造、日常使用和維護(hù)修理等方面加以控制，提高潛油電泵的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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