潜油电泵井故障诊断与洗井对策

引言

潜油电泵因其排量大、功率高、地面设备和井下传递能量方式简单, 在油田得到了越来越广泛的应用。但随着开发时间的延长, 影响电泵正常生产的因素逐步增多, 涉及到油田生产开发、地质和管理的各个环节和方面, 因此准确、快速地对电泵井的工况做出故障诊断和制定洗井对策是潜油电泵井管理中的首要任务。

一、电泵井故障类别

1. 缺相故障:

一是地面控制设备或电网存在缺相问题, 二是井下机组和电缆的直流电阻存在断路, 与电泵洗井无关。

2. 短路故障:

主要是井下机组的直流电阻和绝缘电阻异常, 存在短路现象, 只能安排上作业, 不准洗井。

3. 过载故障:

井下机组的直流电阻和绝缘电阻正常, 地面控制设备工作正常, 运行电流出现波动并伴有过载现象。根据该井正常生产情况和以往井史, 并结合电流卡片分析是否因出沙、结垢、磨损、稠油造成过载停井, 再按洗井对策制定相关洗井方案。

4. 欠载故障:

检查控制屏保护装置是否完好, 欠载整定值是否合理, 根据该井生产情况、供液能力、动液面变化及电流变化 (轴断) 情况, 并结合电流卡片分析原因, 根据欠载原因确定是否洗井。

5. 液量低及不出液故障:

首先确定油管是否漏失, 再了解生产变化情况, 根据该井故障前后的动液面变化、压力变化、电流变化, 对电流卡片进行分析, 找准故障原因, 再制定相关洗井措施。

二、电泵井故障原因分析与诊断方法

1.电流突变

(1) 运行电流突然大于短路电流———短路

电机故障和电缆故障是导致电流突变的主要原因, 其次是泵卡和卡滞造成。通过电阻法和电流法进判断具体原因。

(2) 工作电流稍大于额度电流———过载

当井液含有砂泥或机械杂质、液体的比重发生变化、油管或油嘴堵塞时, 运行电流会偏高, 并伴有电流波动, 最后达到过载电流整定值, 导致电泵机组过载停机。

2.电流无规律波动

(1) 工作电流大于正常生产电流———出砂

出砂易对泵内部件造成磨损, 电流变化比较明显, 随着砂沉积在导叶轮间隙中, 造成卡泵或启动困难, 严重时造成轴断。

(2) 运行电流显锯齿状———气体影响

生产过程中液量较低, 电流较低且波动大, 首先考虑该井是否采用分离器, 泵沉没度是否过浅, 如电流曲线成锯齿形, 可初步判定气体影响。

(3) 运行电流初期正常后期锯齿状严重———气锁欠载停机

开始启动时液面较高, 电流相对较高, 随着液面的下降, 负载减少, 电流下降, 当潜油泵处于油气混合区时, 负载不稳定, 电流低于设定的欠载值时停机。

3.电流变化缓慢———供液不足

前期生产正常, 生产一段时间后, 液量、动液面、运行电流逐渐下降, 当不出液时, 测试动液面数据异常, 停井后液面逐步恢复, 洗井开机液量、电流正常, 可初步判定该井供液不足。

4.电流规律波动———油稠

当稠油入泵时, 在生产中表现为电流升高或过载停机;原油粘度较高, 叶轮阻力越大, 泵的工作载荷也越大, 高粘度的原油在井筒的流动性较差, 使电流规律波动, 运行电流过高。

三、电泵井的洗井对策

1.稠油井———热洗与延长洗井时间

稠油井洗井解堵, 采用高压力、小流量的洗井方式, 才能让洗井液缓慢地将井筒中堵塞的稠油排到地面管线中。因此只要合理调节洗井液流量, 提高洗井液的温度, 适当延长洗井时间, 解堵成功率极高。

2.结蜡、结垢井———定期自循环

对结蜡、结垢电泵井, 洗井过程中一定要避免停井, 在电泵井口安装油套连通, 定期用自产液进行循环洗井, 这样可以防范洗井液水质不合格, 机械杂质含量超标, 杂质进入地层造成堵塞, 或者因洗井液与地层水不配伍产成沉淀, 影响电泵正常生产。

3.出砂井———早发现早治理

根据油层出砂的特点, 如果发现及时, 当电流刚发生变化, 采取双翼无油嘴生产, 调高过载整定值, 避免停机, 尽早小排量洗井, 效果非常好。若措施不当, 导致停机, 应当尽早大排量洗井, 洗井过程必须连续, 否则造成刚到井口的砂或脏物又沉降到井底。

4.不出液或液量降低井———因需而洗

不出液或液量降低故障, 除油管问题外, 主要原因有气锁、吸入口堵塞 (包括泵流道堵) 、供液不足。气锁井要缓慢放套管气, 使套压降低, 动液面上升, 阻止气体窜入泵内。吸入口或泵流道堵塞的井必须采取大排量洗井。供液不足井找出供液不足的原因前无需洗井。

四、结论与建议

1. 电泵井电流的变化直接反映了井下机组运转的变化情况, 电流卡片是反映电泵井生产工作状况的最直接和最重要的依据。

2. 建议通过实施电泵数据远传系统, 来完善监控手段, 缩短由发现问题到采取处理措施的时间, 以免延误洗井良机。

3. 建立和完善电泵井故障处理和洗井管理体系, 确保洗井措施执行到位。

4. 深化电泵分类管理, 做好故障处理与洗井预案。

摘要：本文通过运用电流法则, 深度剖析电泵井在运行中出现的各种故障, 从操作层面制定出一套科学、有效的电泵井故障诊断方法与洗井对策, 为延长检泵周期, 提高电泵的生产效率及经济效益, 提供了理论依据和参考。

关键词：影响因素,故障分类,电流法则,原因分析与诊断,洗井对策

参考文献

[1] 邹艳霞.采油工艺技术.北京:石油工业出版杜.2006, 5.

[2] 万仁溥;采油工程手册;石油工业出版社;2003.3.