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文檔簡介

1、電潛泵采油技術(shù),主要內(nèi)容,、電潛泵系統(tǒng)概述 、井下多級離心泵工作特性 、電潛泵系統(tǒng)的設(shè)計 、電潛泵井生產(chǎn)管柱 、電潛泵井的管理 、電潛泵井工況分析及故障處理,與其它機械采油相比,電潛泵具有排量揚程范圍廣、功率大、生產(chǎn)壓差大、適應(yīng)性強、地面工藝簡單、機組壽命較長、管理方便、經(jīng)濟效益顯著等特點,因而得到了極大地應(yīng)用,已經(jīng)成為海洋石油開采的主力軍。 電潛泵采油系統(tǒng)主要由井下和地面兩大部分組成。 地面部分:變壓器、控制柜、接線盒、井上安全閥、井口盤、采油樹等。 井下部分:動力電纜、多級離心泵、氣體分離器、電機、電機保護器、單流閥、泄油閥、井下安全閥等組成。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,一、電潛泵系統(tǒng)概述,接線

2、盒,、電機 電潛泵電機又叫潛油電機,它是電潛泵機組的原動機,一般位于最下端。它是三相鼠籠異步電機,其工作原理與普通三相異步電機一樣,把電能轉(zhuǎn)變成機械能。 但是,它與普通電機相比,具有以下特點:機身細(xì)長,一般直徑160mm以下,長度510m,有的更長,長徑比達(dá) 28.3125.2;轉(zhuǎn)軸為空心,便于循環(huán)冷卻電機;啟動轉(zhuǎn)矩大,0.3s即可達(dá)到額定轉(zhuǎn)速;轉(zhuǎn)動慣量小,一、電潛泵系統(tǒng)概述,,滑行時間一般不超過3s;絕緣等級高,絕緣材料耐高溫、高壓和油氣水的綜合作用;電機內(nèi)腔充滿電機油以隔絕井液和便于散熱;有專門的井液與電機油的隔離密封裝置一一保護器。 潛油電機結(jié)構(gòu),它由定子、轉(zhuǎn)子、止推軸承和機油循環(huán)冷卻系

3、統(tǒng)等部分組成。 、潛油泵 潛油泵為多級離心泵,包括固定和轉(zhuǎn)動兩大部分。固定部分由導(dǎo)輪、泵殼和軸承外套組成;轉(zhuǎn)動部分包括葉輪、軸、鍵、摩擦墊、軸承和卡簧。電潛泵分節(jié),節(jié)中分級,每級就是一,一、電潛泵系統(tǒng)概述,個離心泵。潛油泵按葉輪是否固定分為浮動式、半浮動式和固定式三種。 、保護器 保護器又叫潛油電機保護器,是電潛泵所特有的。其位于電機與氣體分離器之間,上端與分離器相連,下端與電機相連,起保護電機作用。其基本作用有以下四個方面:密封電機軸動力輸出端,防止井液進人電機;保護器充油部分允許與井液相通起平衡作用,平衡電機,一、電潛泵系統(tǒng)概述,內(nèi)外腔壓力,容納電機升溫時膨脹的電機油和補充電機冷卻時電機油

4、的收縮和損耗的電機油;通過其內(nèi)的止推軸承承擔(dān)泵軸、分離器軸和保護器軸的重量及泵所承受的任何不平衡軸向力;起連接作用,連接電機軸與泵/分離器軸,連接電機殼體與泵/為離器殼體。 保護器的種類很多,從原理上可以分為連通式保護器、沉淀式保護器和膠囊式保護器等三種。 、油氣分離器 氣體分離器,又叫油氣分離器,簡稱分離器,位于潛油泵的下端,是泵的入口。其作用是將油井生產(chǎn)流體中的自由,一、電潛泵系統(tǒng)概述,氣分離出來,以減少氣體對泵的排量、揚程和效率等特性參數(shù)的影響,和避免氣蝕發(fā)生。 按不同的工作原理,可將其分為沉降式(重力式)和旋轉(zhuǎn)式(離心式)兩種。 沉降分離器:GLR90,一、電潛泵系統(tǒng)概述,、測壓裝置

5、電潛泵井測壓系統(tǒng)有兩大類,一類是電子式的,一類是機械式的。主要用于監(jiān)測油井的供液和電機工作溫度情況。電子式的有PHD和PSI兩種,可以進行連續(xù)監(jiān)測;機械式的也有兩種,一種是測壓閥,一種是毛細(xì)管,前者通過鋼絲作業(yè)實施但不能連續(xù)監(jiān)測,后者通過毛細(xì)鋼管傳遞壓力,可以連續(xù)工作和監(jiān)測。 、動力電纜 動力電纜是電機與地面控制系統(tǒng)相聯(lián)系傳送電力紐帶,一、電潛泵系統(tǒng)概述,和PSI/PHD信號的通道,是一種耐油、耐鹽水、耐其它化學(xué)物質(zhì)腐蝕的油井專用電纜,工作于油套管之間。分為小扁電纜(又叫電機引線,俗稱小扁)、大扁電纜(俗稱大扁)和圓電纜,按溫度等級可以分為90、120、150等3個等級,部分廠家還可生產(chǎn)更高等

6、級的潛油電纜。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,電纜頭是電機和電纜連接的特殊部件,其質(zhì)量好壞直接關(guān)系到電機的運行壽命,要求較高的電氣和機械性能。從性能和結(jié)構(gòu)分為兩種:纏繞式和插入式。,、單流閥 其作用主要是:保護足夠高的回壓,使得泵在啟動后能很快在額定點工作;防止停泵以上流體回落引起機組反轉(zhuǎn)脫扣;便于生產(chǎn)管柱驗封。一般安裝在泵出口12跟油管處,采用標(biāo)準(zhǔn)油管扣于上下油管連接。 、泄油閥 泄油閥一般安裝在單流閥以上12跟油管處,它是檢泵作業(yè)上提管柱時油管內(nèi)流體的排放口,以減輕修井機符合和防止井液污染平臺甲板和環(huán)境。泄油閥目前有兩種:投棒泄流、,一、電潛泵系統(tǒng)概述,投球液力泄流。前者用于稀油和高含水稠油井比較合

7、適,用于稠油井泄油成功率低;后者可以重復(fù)使稠油井泄油更好,成功率高。 、滑套 滑套主要用來提供油管和環(huán)空之間的流動通道,有下列用途: 完井后誘噴; 循環(huán)壓井; 氣舉; 坐掛射流泵;,一、電潛泵系統(tǒng)概述,多油層內(nèi),選擇性對不同的油層進行生產(chǎn)、測試或增產(chǎn)措施; 多層混采; 下入堵塞器關(guān)井或油管試壓; 循環(huán)化學(xué)劑防腐等。 滑套開關(guān)常用的工具,用鋼絲把它下入井中滑套位置,通過鋼絲作業(yè)可對井下滑套進行開關(guān)作業(yè)。有的滑套通過向下震擊使內(nèi)套筒下移而打開滑套,有的則需要向上震擊向上移動內(nèi)套筒使滑套打開。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,、井下安全閥 井下安全閥是井中流體非正常流動的控制裝置,安全閥下入井中后,通過地面加壓

8、,壓力經(jīng)液控管線傳至兩個密封盤根之間的傳壓孔到活塞上,推動活塞向下移動,并壓縮彈簧,將活瓣打開,如果保持控制管線壓力,安全閥處于打開位置,釋放控制管線壓力,靠彈簧張力向上推動活塞上移,閥處于關(guān)閉狀態(tài)。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,、封隔器 封隔器是用于井下套管或裸眼里封隔油、氣、水層的專用工具。通過外力作用,使膠筒長度縮短和直徑變大密封油、套環(huán)形空間,分隔封隔器上下的油、氣、水層,從而實現(xiàn)油、水井的分層測試、分層采油、分層注水、分層改造和封堵水層。 分類:根據(jù)封隔器封隔件的工作原理不同,將封隔器分為自封式、壓縮式、楔入式和擴張式四種類型。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,一、電潛泵系統(tǒng)概述,大量應(yīng)用永久式封隔器、

9、不壓井開關(guān)、密封插管,、變壓器 作用:將交流電的電源電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫码姍C所需要的電壓。 原理:電磁感應(yīng)原理。 類型: 三個單相變壓器、三相標(biāo)準(zhǔn)變壓器和三相自耦變壓器。 、控制柜 潛油泵控制柜是一種專門用于電潛泵啟停、運行參數(shù)監(jiān)測和電機保護的控制設(shè)備,分手動和自動兩種方式。具有短路保護、三相過載保護、單相保護、欠載停機保護延時再啟動。自動檢測和記錄運行電流、電壓等參數(shù)的功能和環(huán)節(jié)。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,、變頻器 變頻器是電潛泵采油系統(tǒng)的一種新型控制設(shè)備,具有以下幾大特點: 輸出頻率可在3090Hz范圍內(nèi)連續(xù)變化,使得電機的轉(zhuǎn)速17005130rmin內(nèi)變化,泵排量變化范圍是額定排量的0.61.8倍

10、,揚程范圍為0.363.24倍; 可以在810Hz頻率下啟動電機,達(dá)到恒轉(zhuǎn)矩軟啟動的目的,啟動電流只有額定電流的11.5倍,大大減少了電機啟動時的電流和機械沖擊,利于延長電機壽命; 可以通過編程控制實現(xiàn)工作頻率隨油井供液和負(fù)載情況變,一、電潛泵系統(tǒng)概述,化,如供液不足時頻率降低,泵沉沒度較大,吸口壓力較高時,增大頻率可以增大排量和揚程,保證不停機改變泵工作參數(shù)而減少啟動次數(shù)和以最小的能量舉升液體,延長壽命和發(fā)揮最好效益 可以改變井下電機的電感負(fù)荷,提高電機的功率因素,可以平穩(wěn)保護電機轉(zhuǎn)人欠壓和超壓狀態(tài)下工作。 、接線盒 接線盒是電潛泵井下電纜與地面電纜之間的過渡連接裝置,其作用是排放通過電纜保

11、護套滲到地面的天然氣,防止天然氣沿電纜進人控制柜而發(fā)生爆炸?;馂?zāi)等不安全事故;另一個,一、電潛泵系統(tǒng)概述,作用是方便地面接線工作。它必須安放在通風(fēng)良好、空氣干燥的環(huán)境,必須具有防滴、防滲和氣體排放等功能。 、安裝方式 標(biāo)準(zhǔn)安裝方式 從下往上依次是電機、保護器、氣液分離器、多級離心泵及其它附屬部件,主要用于油井采油。 底部吸入口安裝方式(帶封隔器) 從上到下依次是電機、保護器、排出口、泵、吸入口 ,用于油管摩阻損失大或泵徑大的井。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,底部排出口安裝方式 (帶封隔器) 從上到下依次是電機、保護器、吸入口、泵、排出口 ,用于將上部層位的地層水轉(zhuǎn)注到下部層位,適用于油田注水開發(fā)或氣井

12、排水采氣。 、洗井管匯及流程 對于電潛泵井來說,檢泵作業(yè)是必然的,必須配備壓井和洗井作業(yè)設(shè)備和流程,要求管線壓力等級必須滿足洗井壓力等級的需要,視油井深度和油層壓力而定。一般油田的洗井流程和管匯是固定的,為了節(jié)約投資,部分油田采用臨時洗井管線。洗井流程管匯如圖所示。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,一、電潛泵系統(tǒng)概述,、套管氣定壓排放 隨著電潛泵采油工藝的發(fā)展,為減少游離氣體對電潛泵效率的影響和避免氣蝕氣鎖發(fā)生,人們往往在電潛泵人口處安裝一個氣體分離器,電潛泵工作時不斷地向油套環(huán)形空間排人游離氣體,隨著生產(chǎn)的進行,環(huán)空中的氣體越集越多,壓力不斷升,高,迫使油氣界面不斷下降,當(dāng)其降到泵吸口附近時,泵發(fā)生抽空

13、現(xiàn)象,分離器失去作用,這就是為什么環(huán)空要保持一定沉沒度的原因。維持一定液面高度,可以通過人工放氣來實現(xiàn),但往往使得流程受到?jīng)_擊,各容器的液位不穩(wěn),波動大,甚至引起流程關(guān)斷。套管氣定壓排放閥可以實現(xiàn)電潛泵井環(huán)空氣體的定壓排放,放氣閥安裝在采油樹套管閘門與生產(chǎn)管匯之間。如圖所示。,一、電潛泵系統(tǒng)概述,一、電潛泵系統(tǒng)概述,井下多級離心泵由許多單級離心泵串聯(lián)組成,單級離心泵由裝在泵軸上的旋轉(zhuǎn)葉輪和固定在泵殼上的導(dǎo)輪組成 。 工作原理 葉輪旋轉(zhuǎn)后離心力的作用使葉輪流道中的液體增壓和加速,從葉輪流道出口排出,葉輪旋轉(zhuǎn)機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榱黧w的壓能和動能。流體進入導(dǎo)輪,將一部分動能轉(zhuǎn)變成靜壓 ,流體進入下一級葉輪,

14、重復(fù)這一過程直到最后一級葉輪。,二、井下多級離心泵工作特性,離心泵的特性:排量、壓頭、功率、效率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系,液柱壓頭與壓力 :,泵的有效功率:泵內(nèi)流體獲得的功率,、基本概念,泵的效率:泵的有效功率/泵的軸功率,二、井下多級離心泵工作特性,、離心泵特性的理論分析,泵產(chǎn)生的有效壓頭與流體密度無關(guān),在穩(wěn)定流動狀態(tài)下,單位時間內(nèi)流體流入和流出葉輪的動量矩變化等于作用在流體上的外力矩。,二、井下多級離心泵工作特性,葉輪的實際葉片數(shù)目有限 葉輪流道中形成相對環(huán)流,葉輪出口處的絕對速度, 吸入口處的絕對速度,葉輪實際壓頭低于理論壓頭。 水力損失 泵的葉輪流道內(nèi)的沿程阻力 容積損失 高壓液體通過葉輪和導(dǎo)輪間

15、的間隙產(chǎn)生的漏失損失 機械損失 葉輪外表面與液體間、軸與軸承間的摩擦損失,、影響離心泵實際壓頭的因素,二、井下多級離心泵工作特性,泵的排量、壓頭、功率、效率和轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲線。 一般的特性曲線是在固定的轉(zhuǎn)速(電機頻率60Hz,轉(zhuǎn)速為3500rpm)下,在相對密度為1、粘度為1mPa.s的清水中測試的泵的工作特性。,、泵的特性曲線,二、井下多級離心泵工作特性,二、井下多級離心泵工作特性,、影響泵特性的因素,轉(zhuǎn)速、相對密度和粘度對泵特性的影響,其影響遵循仿射定律,二、井下多級離心泵工作特性,氣體對泵特性的影響 氣體進泵會占據(jù)一定的泵容,必然使液體進泵量減少氣體積占?xì)庖嚎傮w積的份額; 泵內(nèi)流體密度與單

16、相液體不同,對泵的功率會產(chǎn)生影響; 泵內(nèi)流體密度與單相液體不同,對泵的功率會產(chǎn)生影響; 氣體對泵內(nèi)各種能量損失也要產(chǎn)生影響,使泵的特性偏離單相液體的特性。,二、井下多級離心泵工作特性,吸入口氣液比,當(dāng)井液在吸入條件下氣液比小于10時,可以直接采用泵的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線,否則應(yīng)該安裝井下氣液分離器和提高吸入壓力等方法使進泵的游離氣減小,也可以采用兩相泵的特性進行設(shè)計。,二、井下多級離心泵工作特性,泵內(nèi)任何一點流體壓力小于工作溫度下流體飽和蒸汽壓時,產(chǎn)生小氣泡,氣泡流入高壓區(qū)會冷凝和破碎,這時產(chǎn)生的壓力很大,使泵易受到?jīng)_擊和腐蝕,這種現(xiàn)象和水擊相似,稱作氣蝕。 氣蝕使泵的工作特性變差,排量和效率下降。

17、防止氣蝕和氣鎖:泵的吸入壓力足夠高。,氣蝕,二、井下多級離心泵工作特性,、軸向止推力,作用在葉輪上的各種軸向不平衡力的總和,包括下止推力和上止推力。 下止推力 作用在和吸入口面積相等的環(huán)形面積上的排出壓力與吸入壓力所產(chǎn)生的壓力差,使泵承受向下止推力,其大小與排量成反比。 上止推力 由于葉輪入口和出口速度大小、方向改變產(chǎn)生的向上的推力,其大小與排量成正比。 泵在最高效率點工作時,葉輪的軸向止推力接近于零,選泵時應(yīng)使泵在最佳排量范圍內(nèi)工作。,二、井下多級離心泵工作特性,、設(shè)計原則 必須使泵在最高效率點附近工作,至少不應(yīng)超出最佳排量范圍。 泵的額定排量必須和井的產(chǎn)能協(xié)調(diào),額定壓頭必須等于井的總動壓頭

18、 電機功率必須滿足泵舉升流體所需的功率,三、電潛泵系統(tǒng)的設(shè)計,、設(shè)計任務(wù) 滿足供液能力所確定產(chǎn)量的前提下,確定下泵深度、選擇泵型、計算工作參數(shù)、使系統(tǒng)效率最高和能耗最小。滿足以下條件: 泵的實際排量滿足油井設(shè)計產(chǎn)量,在所選泵的最佳排量范圍內(nèi)工作; 下泵深度Hp不大于油層中部深度; 泵的外徑小于套管內(nèi)徑:DpDc+; 進泵氣液比8%。,三、電潛泵系統(tǒng)的設(shè)計,、設(shè)計方法(產(chǎn)量已知) 已知Q、井口Pt、地層IPR; 分別從井口和地層為起點計算 泵入口壓力和排出壓力; 根據(jù)設(shè)計產(chǎn)量選泵型、根據(jù)泵 的特性曲線和設(shè)計排量求出單級 泵的揚程、功率和效率; 利用泵兩端的壓差可計算泵的 級數(shù)、排量、泵效和功率等

19、。,函數(shù)節(jié)點,三、電潛泵系統(tǒng)的設(shè)計,確定井的產(chǎn)量 在給定的泵掛深度下確定Q,同時計算泵吸入壓力、泵吸入口氣液比和總流體體積;,、設(shè)計方法(泵掛已知),三、電潛泵系統(tǒng)的設(shè)計,確定總動壓頭 總動壓頭是泵在設(shè)計排量下工作時所需產(chǎn)生的總壓頭,它等于泵排出口壓頭與泵吸入口壓頭之差。,選泵 根據(jù)總流體體積,從選擇排量接近最高效率點的最高泵效的泵,從標(biāo)準(zhǔn)特性曲線上讀出單級泵的壓頭、功率和效率。,泵的級數(shù):,選擇電機 根據(jù)套管內(nèi)徑、功率、電壓和井溫選擇電機,電機功率:,選擇保護器 保護器應(yīng)根據(jù)電機和泵的規(guī)格、電機功率和井溫進行選擇。,三、電潛泵系統(tǒng)的設(shè)計,選擇電纜 根據(jù)套管內(nèi)徑、電壓降、電流、井溫和腐蝕條件進

20、行選擇。套管內(nèi)徑限制電纜的規(guī)格,電纜的電壓降一般應(yīng)小于30V/304.8m,電流不能超過電纜的最大載流能力 。 選擇控制屏 控制屏應(yīng)根據(jù)地面電壓和電機電流進行選擇 。 選擇變壓器 變壓器根據(jù)變壓器的容量、地面所需電壓和電流進行選擇。 變壓器的容量:,三、電潛泵系統(tǒng)的設(shè)計,、普通電潛泵合采管柱 適用范圍 任何可以混采、氣油比不超過電潛泵適用范圍的油井都可以使用這種機采管柱。 優(yōu)點 管柱結(jié)構(gòu)簡單、安全。 缺點 每起一次管柱,都必須對電纜封隔器進行撤卸、維修、組裝,需要花費不少人力物力。,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,生產(chǎn)油管,套管,電潛泵總成,動力電纜,卸油閥,單流閥,安全閥,電纜穿透器,電纜封隔器,放氣

21、閥,對某些特殊井或深井,考慮到今后起管柱時的安全,應(yīng)將電纜封隔器盡量下深一些,并在其上部安裝循環(huán)滑套。這樣,又增加了現(xiàn)場作業(yè)難度。 操作注意事項 下生產(chǎn)管柱時,應(yīng)特別注意避免電纜封隔器以上的兩根控制管線相互纏繞而損壞控制管線;,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,電潛泵總成,生產(chǎn)油管,套管,動力電纜,自平衡卸油閥,安全閥,電纜穿透器,電纜封隔器,放氣閥,控制管線,若安全閥本身不帶平衡機構(gòu),打開安全閥之前,必須先給油管內(nèi)打平衡壓力,否則,將損壞密封件和有關(guān)運動部件; 正常情況下,油井允許安全閥泄漏400cm3/分鐘,氣井允許安全閥泄漏15立方英尺/分鐘。 、丟手分采電潛泵管柱 適用范圍 需要分采而又無法使用“

22、Y”管柱的、適合于電潛泵機采的小套管井都可以使用這種管柱。,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,優(yōu)點 在小直徑套管里使用電潛泵的條件下,仍然可以滿足分采的要求; 管柱安全、可靠。 缺點 管柱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,現(xiàn)場作業(yè)難度大。 操作注意事項 插入丟手管柱時,嚴(yán)禁猛提猛放,防止損壞密封元件。,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,電潛泵總成,生產(chǎn)油管,動力電纜,放氣閥,電纜封隔器,電纜穿透器,井下安全閥,打撈/ 定位密封,生產(chǎn)滑套,防砂管,座落接頭,NO-GO,7 ”套管,導(dǎo)向器,丟手管柱總成,單流閥,卸流閥,控制管線,9-5/8 “套管,電潛泵丟手管柱,分層密封接頭的長度不得短于2m, 嚴(yán)防井內(nèi)落物; 下生產(chǎn)管柱時,應(yīng)特別注意避

23、免電纜封隔器以上的兩根控制管線相互纏繞而損壞控制管線; 若安全閥本身不帶平衡機構(gòu),打開安全閥之前,必須先給油管內(nèi)打平衡壓力,否則,將損壞密封件和有關(guān)運動部件; 正常情況下,油井允許安全閥泄漏400cm3/分鐘,氣井允許安全閥泄漏15立方英尺/分鐘。,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,、“Y”接頭分采管柱 適和范圍 用于隨時分采、分層測試的電潛泵機采的井; 優(yōu)點 在采用電潛泵機采的情況下,仍然可以滿足適時分采和隨時測試的工藝要求; 管柱安全 缺點 管柱結(jié)構(gòu)復(fù)雜,現(xiàn)場作業(yè)難度大。,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,電潛泵總成,生產(chǎn)油管,動力電纜,控制管線,放氣閥,電纜封隔器,電纜穿透器,井下安全閥,定位密封,生產(chǎn)滑套,防

24、砂管,座落接頭,NO-GO,7 ”套管,導(dǎo)向器,堵塞器座,帶孔管,電潛泵 Y 管柱,操作注意事項 下入管柱時,輕輕地將密封件插入密封孔內(nèi),防止損壞密封件; 分層密封接頭的長度不得短于2m; 下生產(chǎn)管柱時,應(yīng)特別注意避免電纜封隔器以上的兩根控制管線相互纏繞而損壞控制管線; 若安全閥本身不帶平衡機構(gòu),四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,9-5/8 “套管,電潛泵總成,生產(chǎn)油管,動力電纜,控制管線,放氣閥,Y 接頭,電纜封隔器,電纜穿透器,井下安全閥,定位密封,生產(chǎn)滑套,防砂管,座落接頭,NO-GO,7 ”套管,導(dǎo)向器,堵塞器座,帶孔管,分層密封,電潛泵 Y 管柱,部件,打開安全閥之前,必須先給油管內(nèi)打平衡壓力,

25、否則,將損壞密封件和有關(guān)運動; 正常情況下,油井允許安全閥泄漏400cm3/分鐘,氣井允許安全閥泄漏15立方英尺/分鐘。 、其它類型管柱 電潛泵毛細(xì)管管柱 電潛螺桿泵管柱 不壓井電潛泵管柱,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,動力電纜,卸油閥,單流閥,電纜穿透器,井下安全閥,控制管線,放氣閥,電纜封隔器,毛細(xì)管,抽油桿,氮氣筒,生產(chǎn)油管,套管,電潛泵毛細(xì)管管柱,四、電潛泵井生產(chǎn)管柱,電潛螺桿泵管柱,生產(chǎn)油管,電纜,減速器,電機,螺桿泵總成,氮氣筒,油管錨,防污裝置總成,封隔器,轉(zhuǎn)子,定子,毛細(xì)管,油 層,生產(chǎn)油管,循環(huán)滑套,卸油閥,電潛泵總成,通桿,(活門),動力電纜,油 層,不壓井電潛泵管柱,、建立操作性

26、強的管理制度 巡回檢查 定時計量/化驗 發(fā)現(xiàn)問題及時分析,及時處理 嚴(yán)格隨意停機 、嚴(yán)格操作程序 啟動前的檢查 啟動 機組運行過程中日常應(yīng)收集的主要數(shù)據(jù) 故障停機后再啟動前至少應(yīng)完成的檢測維護工作,五、電潛泵井的管理,、加強電潛泵機組現(xiàn)場日常管理 建立操作性強的管理制度 A、巡回檢查(至少內(nèi)容) 1、確定巡回檢查間隔時間: 建議2小時 2、必須的檢查點: 電控柜、井口、安全閥控制盤 3、必須的檢查參數(shù): 電流運行曲線值、三相電壓/電流是否在額定值范圍內(nèi)、井口處油/套壓值是否正常 B、定時計量、化驗 據(jù)此判斷電潛泵機組實際生產(chǎn)情況、評估機組未來是否存在潛在故障和機組性能/有關(guān)運行參數(shù)可能的走向。

27、,五、電潛泵井的管理,C、發(fā)現(xiàn)問題及時分析、及時處理 D、嚴(yán)禁隨意停機(特別是機組使用的后期) 嚴(yán)格操作程序制度 啟動前的檢查 檢查出油管線是否連接好、相關(guān)的生產(chǎn)閘門/放氣閥是否處于正確的開關(guān)位置、設(shè)定值是否正確 檢查欠載/過載設(shè)定值、延時設(shè)定值是否合理 檢查相關(guān)系統(tǒng)的電器設(shè)備是否處于正確位置 順序:高壓真空開關(guān)/變壓器/接線盒/電控柜(變頻器)/ 井口,五、電潛泵井的管理,檢查變壓器輸出端電壓值是否正確 檢查電源熔斷器的規(guī)格是否正確 記錄筆的位置是否正確 系統(tǒng)必須接地 所有檢查內(nèi)容和數(shù)據(jù)應(yīng)有文字記錄 電控柜門上應(yīng)有該井井下機組的主要技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)表,以便隨時對照檢查機組工作性能,五、電潛泵井的

28、管理,五、電潛泵井的管理,啟動 (盡量使用變頻器啟動) 如果是新機組剛下井,而且事先已經(jīng)知道目前井里靜液面離井口的深度超過500m的話,啟動前最好往井里灌滿輕質(zhì)的清潔液體(條件:生產(chǎn)管柱上必須有單流閥); 按規(guī)定要求在電控柜上或變頻器上實施啟動程序; 啟動成功之后,應(yīng)盡快用鉗型電流表檢查三相實際電流值,并和圓盤記錄卡上的電流值進行比校; 根據(jù)井口壓力和產(chǎn)量以及現(xiàn)場的工作經(jīng)驗判斷相序是否接錯。,五、電潛泵井的管理,待井口出液完全穩(wěn)定后,如條件允許,可以采用電潛泵憋壓方式,大致估算電潛泵機組的性能和油井靜液面高度; (注:憋壓時間不要超過一分鐘,事先計算好井液大致密度) 待油井出液完全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)后,

29、再重新調(diào)整好電流欠/過載值和 啟動延時時間值; 兩次啟動之間的間隔時間不得少于5分鐘; 啟動過程和啟動后的機組正常運行電性能數(shù)據(jù)應(yīng)有文字記錄 機組遠(yuǎn)行過程中日常應(yīng)收集的主要數(shù)據(jù) 檢查記錄卡片上的電流曲線是否正常;,五、電潛泵井的管理,三相電流值/并和額定值比較是否異常; 三相電壓值/并和額定值比較是否異常; 原設(shè)定的欠/過載、延時值是否漂移; 日產(chǎn)量(油、氣、水分別計量-如條件允許的話; 出砂情況描述(如條件允許,應(yīng)定期取樣化驗; 井口油/套壓力值以及是否正常。 有時為了更好地及時掌握機組的運行情況,有助于油井的動態(tài)分析,還必須: 監(jiān)測動液面深度(利用井下回聲儀或通過油井憋壓) 通過有關(guān)參數(shù)計

30、算/分析機組運行效率,五、電潛泵井的管理,故障停機后、再啟動前至少應(yīng)完成的檢測維護工作 檢查記錄卡上的電流值是否異常,并分析其原因; 檢測動力電纜三相對地絕緣阻值是否符合基本要求; 相間直阻值平衡度是否符合要求; 檢查熔斷器(保險絲)是否完好; 檢查電控柜里有關(guān)觸點是否完好; 電控柜里低壓控制線路是否完好; 欠/過載電流設(shè)定值和延遲設(shè)定值是否嚴(yán)重漂移; 檢查動力電纜在變壓器上的接頭是否松動;,五、電潛泵井的管理,、電泵選型使用上應(yīng)注意事項 離心泵的排量取決于:轉(zhuǎn)速、葉輪尺寸、出口壓力和液體性質(zhì),與泵的級數(shù)無關(guān); 離心泵的揚程取決于:葉輪的圓周速度(Hu2/g)和泵的級數(shù); 泵的揚程與所泵送的液

31、體的比重?zé)o關(guān);比如,泵送比重為1.0的清水、比重為0.7的油、比重為1.2的鹽水和其它任何比重的液體時,其揚程都是一樣的;但功率不同; 額定電流不同的電機不能串聯(lián)使用; 泵應(yīng)在廠家所推薦的最佳范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)。,五、電潛泵井的管理, 若實際排量超過最佳排量范圍上限,則上止推軸承加速磨損; 若實際排量超過最佳排量范圍下限,則下止推軸承加速磨損; 偏離的越多,上止推軸承或下止推軸承磨損得越快;,五、電潛泵井的管理,一旦泵的型號和泵的級數(shù)定了之后,就意味著泵的最大揚程定了,再增加多大的功率也不會增加泵的揚程; 如果電機在低于額定電壓下工作,電機轉(zhuǎn)速下降,電流上升,長此下去,對電機壽命是非常不利的; 氣鎖

32、如果井液中有大量的游離氣存在,當(dāng)游離氣多到一定程度,進到 泵內(nèi)的基本上都是氣體時,泵就會抽空,這種現(xiàn)象叫氣鎖;發(fā)生氣鎖時,泵即表現(xiàn)為欠載停機; 氣穴 由于井液進入泵葉輪后,液體流速加快,同時壓力降,五、電潛泵井的管理,低,當(dāng)壓力下降到泡點壓力以下時,液體會汽化,在泵中形成氣體段塞,當(dāng)氣體段塞進入到葉輪的高壓區(qū)時,氣體段塞被壓碎。此時,被壓碎的氣體段塞產(chǎn)生巨大的能量而破壞葉輪。這種現(xiàn)象叫氣穴。(當(dāng)油層泡點壓力高時,容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象);,五、電潛泵井的管理,、機組調(diào)試 通過施工作業(yè),電潛泵機組下人到油井內(nèi)并與接線盒連接完畢后,具備了投產(chǎn)的基本條件。但是,在投產(chǎn)前必須作好以下檢查工作,這叫做機組調(diào)試

33、。 井下電氣性能檢查 井下電氣性能檢查主要有兩個方面,一是三相對地絕緣電阻。二是三相間直流電阻。測試時應(yīng)注意兩點:對于帶PHD的機組不能用搖表測絕緣,而應(yīng)用萬用表測量,對于PSI的機組要將PSI的地面二次儀表撥于絕緣測試檔;所用萬用表的電壓等級不能高于電泵機組的額定電壓。 變壓器檔位確認(rèn) 變壓器檔位的確認(rèn)是投產(chǎn)前的重要一步檢查。電機工,六、電潛泵井工況分析及故障處理,作電壓的高低直接影響到電機的工作性能和壽命,只有在合理的電壓下,電機才能高效、長時間運行。應(yīng)當(dāng)根據(jù)電機地面供給電壓調(diào)整變壓器檔位,過壓或欠壓一般不超過5,最大不超過10。 控制柜調(diào)試 控制柜調(diào)試應(yīng)包括PCC調(diào)試、控制柜工作電源檢查

34、(11010V)、閘刀及其行程開關(guān)是否靈活可靠、真空接觸器及繼電器是否動作等,可以通過空載試車完成。 PCC參數(shù)設(shè)定 PCC參數(shù)設(shè)定應(yīng)包括:過載值設(shè)定、欠載值設(shè)定、過載延時設(shè)定、欠載自啟動延時設(shè)定等。過載設(shè)定值一般,六、電潛泵井工況分析及故障處理,為電機額定電流的1.2倍,欠載設(shè)定值一般為電機額定或運行電流的0.70.8倍但不低于電機的空載電流,過載延時一般為35s,欠載自啟動延時通常為8個小時,具體值可根據(jù)油井供液能力(采液指數(shù))設(shè)置,采液指數(shù)越大欠載自啟動延時相對越短,但不低于30分鐘。 流程檢查 在開機啟泵以前,應(yīng)仔細(xì)檢查生產(chǎn)流程,保證各閥門開啟,流程暢通。對于有安全閥的井,特別是有井下

35、安全閥的井,應(yīng)確保安全閥開啟且動作靈活功能可靠。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,正擠憋壓試驗 開機前的最后一道程序是正擠憋壓試驗,以檢查井下管柱是否漏失,如果不漏失或不嚴(yán)重可以開機生產(chǎn),如果漏失嚴(yán)重應(yīng)返工重新作業(yè)。正擠憋壓時,油壓應(yīng)該在35分鐘內(nèi)升高到地面泵的泵壓值。 、電潛泵井投產(chǎn) 啟動憋壓試驗 電機啟動以后,應(yīng)立即進行憋壓試驗以確認(rèn)電機轉(zhuǎn)向。在正擠憋壓試驗后立即開泵憋壓,油壓如果很快升高到電潛泵額定揚程的1100MPa,說明一切正常,可以投人正常生產(chǎn)。如果油壓無反應(yīng),對于有井下安全閥的井應(yīng)認(rèn)為井下安,六、電潛泵井工況分析及故障處理,全閥未打開,應(yīng)通過作業(yè)或其它方式打開。如果油壓升不到泵額

36、定揚程的1100MPa,說明電機反向,應(yīng)調(diào)整相序。 油嘴調(diào)整 開機以后,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)部門要求調(diào)整合理的油嘴,保證泵處于合理的工作范圍內(nèi)。 開井生產(chǎn) 如果一切正常,可以開井生產(chǎn)。 投產(chǎn)后觀察 電潛泵井投產(chǎn)以后,應(yīng)嚴(yán)密觀察,注意油套壓變化、含水變化、溫度變化、電流變化。油嘴是否堵塞。如果油嘴發(fā)生堵塞,應(yīng)開打油嘴解堵,特別是新投產(chǎn)油田井、酸化作業(yè)后的井。如果電流遠(yuǎn)低于額定電流,應(yīng)重新設(shè)定欠載設(shè)定值。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,、工況分析步驟如下 收集機組參數(shù),如電機功率、額定電流、額定電壓、空載電流、功率因數(shù)、電機效率、泵特性曲線等; 利用機組特性曲線建立泵況圖; 結(jié)合電機參數(shù)建立三維工況圖;

37、收集電泵井的生產(chǎn)資料,如日產(chǎn)液量、含水率、生產(chǎn)氣油比、油壓、泵出口壓力(測試或多相管流計算可以獲得)、泵出口溫度、泵入口壓力、泵人口溫度、泵掛深度(斜深和垂深)、電機運行電流、電壓、功率因數(shù)等; 收集油井物性參數(shù),如油氣水相對密度、脫氣油粘度、原油泡點壓力等;,六、電潛泵井工況分析及故障處理,利用泵出入口壓力計算泵揚程; 計算在泵內(nèi)平均壓力和平均溫度條件下的物性參數(shù),如平均粘度、平均液體體積系數(shù)和平均游離氣油比; 對泵內(nèi)液體進行體積系數(shù)和粘度校正; 計算氣液(液體是指上一步校正后的)總體積排量; 計算電機的實耗功率; 根據(jù)泵內(nèi)流體的體積流量和實際揚程,在已繪制出的泵況圖上找出實耗功率值在工況圖

38、上區(qū)域,從而判斷工作是否合理。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,、稠油電潛泵工況特點與稀油井電潛泵相比,稠油井電潛泵有很大的特點,受粘度和油井含水影響特別大。 機組參數(shù)比稀油井的要大得多 油井在中低含水期,油水混合液井電泵攪拌作用后粘度增加很多,配備的電泵排量和揚程電機功率要高得多,通常比稀油高出1530kw,只有當(dāng)含水高于80以后,才變得與稀油相當(dāng)。如果按稀油配泵和機組,油井產(chǎn)量往往達(dá)不到預(yù)計要求,電機的運行電流很高,電機容易損壞。 停機后再啟動電流大稠油電泵井在停機后再啟動時電流大,機組往往在這時被燒毀,冬季更為突出。因為油井在停產(chǎn)后溫度降低,,六、電潛泵井工況分析及故障處理,油變得更稠,

39、流動性很差,流動阻力很大,泵提速很慢,長時間處在高轉(zhuǎn)差下運行,電流很高,發(fā)熱厲害,即使能夠啟動投人運行,壽命也較短。為解決這一問題,某個稠油油田曾經(jīng)使用過升壓、反向、反替柴油、反替海水、憋泵等措施,但效果不十分明顯,且替柴油費用也很高。后來采用變頻集中切換控制技術(shù),用一臺變頻器對多口井進行控制,使得每口井都實現(xiàn)了軟啟動,啟動非常順利,沒再出現(xiàn)啟泵燒機現(xiàn)象。 、電機及保護器故障診斷與處理 電機損壞分電氣損壞、電機軸斷和機械磨損等情況。電氣損壞故障表現(xiàn)十分明顯,通常是控制柜過載停機,電流卡片上的電流突然上升后又突然掉下來三相對地絕緣電阻為零,,六、電潛泵井工況分析及故障處理,直阻很不平衡,只能通過

40、檢泵作業(yè)恢復(fù)生產(chǎn)。 機械磨損故障表現(xiàn)為控制柜顯示過載停機,機組電氣性能良好,電流卡片顯示為電流逐漸上升,停機冷卻一段時間后又能重新開機生產(chǎn)運行較長時間,但每次的運行時間間隔逐漸縮短,可以等待適當(dāng)時機進行檢泵作業(yè)。電機機械磨損實際上是軸承磨損,與泵、保護器的軸承磨損一致,很難區(qū)分開來。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,電氣損壞電流卡片,電機磨損電流卡片,發(fā)生電機軸斷故障時,通常表現(xiàn)為井口無產(chǎn)液,無油壓,運行電流低于電機空載電流,電流卡片不光滑,控制柜顯示欠載停機,機組電氣性能檢測時一切正常。 保護器故障是通過電機表現(xiàn)出來的,當(dāng)其機械密封或膠囊失效后,電機油被井液置換,絕緣性能大幅度下降而引起電機

41、燒毀,需要檢泵作業(yè)才能恢復(fù)生產(chǎn)。推力軸承損壞現(xiàn)象與電機軸承損壞相似。 、電纜故障診斷與排除 當(dāng)電纜發(fā)生故障時,一般表現(xiàn)為地面控制柜過載停機,有時配電盤也跳閘,電流卡片上的電流曲線突然上升,與電,六、電潛泵井工況分析及故障處理,機電氣損壞相似,進行機組電氣性能檢測時,三相對地絕緣電阻為零,電阻平衡。電纜損壞常有兩種情況:一種是在井口或油管掛處損壞,表現(xiàn)為直阻不超過l,一種是遠(yuǎn)離井口,直阻為23(視井深而定),具體損壞處可以根據(jù)每米電纜的阻值進行測算得出。對于在井口損壞情況,可以采取重新接纜來解決;如果在采油樹帽以下到幾根油管處,可以采取上提油管重新接纜來處理;如果損壞深度較深,則必須檢泵作業(yè)。

42、、電泵故障診斷與處理 在油田現(xiàn)場實際生產(chǎn)中,電泵故障主要是葉輪磨損、斷軸、竄軸、軸承磨損等現(xiàn)象。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,泵葉輪磨損時表現(xiàn)為產(chǎn)量和油壓逐漸降低,運行電流逐漸變小,電流卡片比較光滑,也可能出現(xiàn)欠載停機,進行正擠憋壓時壓力很快升高。發(fā)生這種故障時可以繼續(xù)生產(chǎn)以等待作業(yè)換泵。這種故障發(fā)生在機組連續(xù)運行時間很長、油井輕微出砂或井液有腐蝕情況。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,泵軸斷出現(xiàn)的幾率很小,往往是由于油特別稠或油井出砂嚴(yán)重,常發(fā)生在停機再啟動過程中啟動時扭矩特別大的情況下,表現(xiàn)為啟動電流特別大但很快又下降,不停泵關(guān)井憋不起壓力來,但正擠憋壓正常,生產(chǎn)時油壓低,產(chǎn)量達(dá)不到要

43、求。對于突然出砂井也可能引起泵軸斷,表現(xiàn)為在運行過程中電流突然增大但又突然下降,油壓也突然下降,計量時產(chǎn)量下降特別多,油嘴有可能堵塞,憋泵試驗不正常,井口取樣化驗可能發(fā)現(xiàn)砂粒。電泵發(fā)生竄軸時,表現(xiàn)為電流突然在大約1小時內(nèi)逐漸下降,油壓下降,井口可能無產(chǎn)液,也可能出現(xiàn)欠載停機,憋壓試驗一切正常。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,六、電潛泵井工況分析及故障處理,、井液引起的故障與排除 井液引起的故障可能發(fā)生在井液含有砂泥等機械雜質(zhì)井、電泵試油勘探井、新防砂完井下電泵生產(chǎn)的井中,表現(xiàn)是運行電流高,有波動,當(dāng)超過過載設(shè)定值時發(fā)生過載停機故障,油嘴還有堵塞的可能。對于新防砂完井后就下電泵生產(chǎn),的井,可能

44、是由于完井作業(yè)后充填砂為沖洗干凈所致,可以采取以下措施解決:上調(diào)過載設(shè)定值,停機進行反沖洗,調(diào)大油嘴。對于電泵試油勘探井,一方面可能是由于油井出砂引起,需要采取洗井和防砂處理后才能重新進行電潛泵試油;一方面可能是由于鉆/完井的泥漿為沖洗干凈,井液密度過大引起過載停機,這時,可采取洗井措施后就可解決。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,、套管氣引起的故障診斷與排除 油井供液不足時,引起油井液面很低接近泵吸人口,套管環(huán)空內(nèi)的氣體進人電泵內(nèi)導(dǎo)致欠載停泵。處理辦法有幾種: 將套壓控制在很低水平,并調(diào)低欠載設(shè)定值。 采用間歇生產(chǎn),在等待液面恢復(fù)后再開泵生產(chǎn),可以采取人工方式,也可以實行控制柜自動啟泵方式。

45、 在調(diào)低欠載設(shè)定值的同時,縮小油嘴。 如果泵掛較淺,可以通過作業(yè)加深泵掛深度。 檢泵作業(yè)更換與油井相匹配的小泵。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,對油層進行酸化、壓裂、有機解堵等增產(chǎn)措施。 有的井還可以打開未開采層位生產(chǎn),以補充液源。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,、管柱漏失判斷與處理 當(dāng)管柱發(fā)生漏失時,會出現(xiàn)油壓下降,產(chǎn)量下降,對于新檢泵作業(yè)的井產(chǎn)量達(dá)不到檢泵作業(yè)前的產(chǎn)量,進行憋泵和正擠憋壓試驗時,油壓起不來。 對于帶有泄油閥管柱的井,往往是泄油銷被砸斷或沖蝕引起。發(fā)生這種情況時,只有檢泵作業(yè)才能恢復(fù)生產(chǎn)。 對于“Y”管柱和帶測壓閥的井,可能是它們的堵塞器密封失效引起,可以通過更換堵塞器盤

46、根來恢復(fù)生產(chǎn)。 、機組匹配不合理引起的故障判斷與處理 如果電泵機組匹配不合理,也可能引起故障,一種是“大,六、電潛泵井工況分析及故障處理,馬拉小車”,一種是“小馬拉大車”?!按篑R拉小車”時,一般不會引起事故,但當(dāng)電機余量太大時,可能發(fā)生欠載?!靶●R拉大車”時,一般會出現(xiàn)運行電流高于額定電流,嚴(yán)重時會出現(xiàn)啟動困難和機組燒毀現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)這些情況時,只能等待適當(dāng)時機進行檢泵作業(yè)以更換合適的電泵機組。 、地面設(shè)備故障診斷與排除 變壓器 在實際生產(chǎn)中,變壓器可能出現(xiàn)以下故障。 變壓器油變壞 變壓器在長期的運行過程中,由于受到環(huán)境溫度、氣候條件和負(fù)載的影響,變壓器油受到污染和氧化,并產(chǎn),六、電潛泵井工況分

47、析及故障處理,生有害的雜質(zhì)和沉淀物,使得變壓器油的絕緣性能變壞降低。有兩種簡易方法可以鑒別運行中變壓器的油質(zhì)好壞。一種是通過油位表的玻璃看窗觀察變壓器油的顏色。變壓器油的正常顏色應(yīng)該是淺紅色的,透明度好。如果顏色變成深暗色,且渾濁,表明油質(zhì)變壞。一種是聞油的氣味來鑒別,方法是從變壓器內(nèi)取一小杯變壓器油,好油的氣味應(yīng)該只有微弱的煤油味,無其它雜味,已變壞的油會有焦味或酸味。 變壓器空載投人運行時高壓容絲燒斷 變壓器在空載投入運行時高壓容絲燒斷,而檢查變壓器的各項參數(shù)均正常,可能是由于巧合,正趕上交流電壓,六、電潛泵井工況分析及故障處理,的零值,變壓器中鐵心的磁通量最大,使得變壓器的空載電流超過了

48、額定電流。遇上這種情形,更換熔斷絲即可。 變壓器滲油 一種是絕緣套管滲油,一種是油箱滲油。導(dǎo)致套管滲油的原因可能是:套管頂端和導(dǎo)電桿露出部位的耐油橡膠腐蝕變質(zhì),密封性能遭到破壞;瓷套管底座的耐油膠墊出現(xiàn)裂傷;固定套管的壓緊螺絲固定不平衡,套管受力不均引起出現(xiàn)縫隙。出現(xiàn)這種情況時應(yīng)立即停機更換膠墊和固緊螺絲。如果油箱漏油,應(yīng)立即進行堵漏處理。 變壓器輸出電壓不正常 變壓器的三相輸出電壓一相正常,其它兩相比正常值,六、電潛泵井工況分析及故障處理,低了一半,而變壓器的直流電阻和絕緣電阻正常,進一步檢查可能發(fā)現(xiàn)高壓熔斷絲斷了一相。在這種情況下,更換熔絲即可。 變壓器匝間短路 匝間短路的主要癥狀表現(xiàn)為三

49、相輸出電壓不平衡。對于Y接線的三相變壓器,如果三相負(fù)載平衡,線路又無故障,三相電壓不平衡度超過2時,可以認(rèn)為是繞組匝間短路,停電檢查時,直流電阻也出現(xiàn)較大的不平衡。引起繞組匝間短路的原因很多,主要原因是變壓器長期過負(fù)荷運行產(chǎn)生高溫使絕緣材料老化,在電磁力的交變作用下,線圈發(fā)生移位,圈匝間相互碰撞使絕緣層不斷脫落。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,在開關(guān)合閘或受雷電侵人時,可在繞組間形成過電壓,或者將空載變壓器切除運行時,由于線圈的電感很大,產(chǎn)生了瞬間的過電壓,都可以將繞組端部匝間絕緣擊穿,造成短路故障。 電壓分接開關(guān)故障 電潛泵變壓器的電壓分接開關(guān)裝在輸出的中壓繞組上,分接開關(guān)出現(xiàn)故障時會出現(xiàn)

50、兩種癥狀。一種是一相的輸出電壓比其它兩相低,用電橋測量直流電阻時,有較大的不平衡。這種故障是由于制造工藝缺陷引起的,使得分接開關(guān)的靜觸頭與定位銷孔的分度不均勻、銷孔距離不等、定位銷進人定位孔以后的活動范圍很大。調(diào)整分接開關(guān)檔位時銷釘?shù)轿?六、電潛泵井工況分析及故障處理,,但動觸頭卻搭接在兩個靜觸頭上,致使繞阻間短路。另一種是輸出電壓缺相,測量直流電阻時一相沒有。其原因可能是:分接開關(guān)的材質(zhì)硬度不夠,轉(zhuǎn)動幾次后接觸面被損傷;動觸頭壓簧彈力不足;定位出現(xiàn)偏差,動觸頭只能搭接在靜觸頭的邊緣,接觸不良,當(dāng)大電流通過時,產(chǎn)生高熱損傷接點,產(chǎn)生虛接,時間一久就燒壞觸點,造成星點開路。 變壓器接地線故障 變

51、壓器接地線常會出現(xiàn)松動、強度不夠受損壞、觸點腐蝕接地電阻增大等現(xiàn)象,對人身和設(shè)備帶來極大的危害。一般使用面積不小于25mm2以上的多股鋁絞線,變壓器星點接地電阻不大于4,重復(fù)接地電阻不得大于10。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,導(dǎo)電桿故障 導(dǎo)電桿常出現(xiàn)松動現(xiàn)象。由于連接導(dǎo)線的壓緊螺絲松動,電流通過連接點時產(chǎn)生高溫,出現(xiàn)嚴(yán)重的氧化,加速了結(jié)合部位的接觸不良,接觸電阻增大,溫度進一步升高形成惡性循環(huán),最終導(dǎo)致螺母與絲扣滑扣,失去作用。處理不及時會導(dǎo)致導(dǎo)電桿的徹底損壞。應(yīng)及時處理。 、實例分析 欠載故障原因與分析 欠載故障原因: 地層供液不足,六、電潛泵井工況分析及故障處理,供液不足欠載電流卡片,

52、某井在2006年9月10日投產(chǎn)時,所下電潛泵的泵排量為105m/d,在此排量下日產(chǎn)液量最大70.65 m,隨著該井生產(chǎn)時間的增長,日產(chǎn)液量而逐步下降,特別在 2006年2月15日下降至0.9m,電流下降到23A,平臺將油嘴由8 mm縮小到7.5mm后,電流仍 下降,當(dāng)降至欠載設(shè)定植22A時,欠載保護起跳停泵。從該井初期生產(chǎn)到欠載停泵的現(xiàn)象分析,我們懷疑泵的排量太大,產(chǎn)大于供,動液面下降到泵吸入口,不能滿足泵抽,于是采取小排量的泵由原來排量105m/d更換機組75m/d的泵,啟泵后,雖然泵效有所提高,但隨著生產(chǎn)時間的增長,地層供液不足,導(dǎo)致電泵欠載停泵的問題再次發(fā)生。如A5井在 2006年3月1

53、0日,日產(chǎn)液量又下降到0.9 m,在此之后平臺對該井采取定期向油套環(huán)形空間補液,來解決地層供液嚴(yán)重不足問題,從此A5井從未因此而停泵。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,由于套管氣放的不及時,使套壓逐漸上升導(dǎo)致動液面下降 某井在正常生產(chǎn)的情況下日產(chǎn)液為40 m,可 2005年12月16日經(jīng)單井計量測試分離器計量到日產(chǎn)氣量3490 m,日產(chǎn)液量6.89 m,液氣比為507,電流為23A導(dǎo)致欠載停泵。電流變化:電流無規(guī)則大幅度變化,較粗且有波動;判斷方法:計量產(chǎn)氣量大,套壓高。原因:套管氣體排放(定壓放氣閥故障)不及時,逐漸聚集,引起套壓升高后降低了動液面,套管氣進入泵體。,六、電潛泵井工況分析及故

54、障處理,套壓高導(dǎo)致欠載電流卡片,過載故障原因與分析 原油粘度大 對于稠油油田,稠油電泵井在停機后再啟動電流大,機組往往這個時候被燒毀,冬季更為突出,因為油井在停產(chǎn)后溫度降低,原油冷凝,油變得更稠,流動性很差,流動阻力很大,泵提速效很慢,長時間處在高轉(zhuǎn)差下運行,電流很高,發(fā)熱厲害。特別是含砂井,油砂混凝,堵塞生產(chǎn)管柱,此外井產(chǎn)流體粘度大,造成泵葉輪與泵殼之間的旋轉(zhuǎn)摩擦阻力大,使泵處于過載運行狀態(tài)。如A29井支持生產(chǎn)原油溫度在50時粘度為1000MPaS以上當(dāng)溫度下降到34時原油粘度為2000MPaS以上,停泵后啟動非常困難。,六、電潛泵井工況分析及故障處理,電泵出現(xiàn)砂卡 某油田的油井采取適度防砂完井方式(部分油井為優(yōu)質(zhì)篩管防砂),部分油井出砂,砂在井筒聚集,稠油具有攜砂能力,砂子一旦隨油進入泵體,易造成油井過載故障,特別是油井關(guān)停后,大量砂子沉積在泵體,再啟動困難。該油田

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