学文网【摘
要】随着我国石油工业的发展和油田开发的需要，为了提高油田采油速度和最终采收率，应用高效机械采油方法提高采液量是生产中重要手段之一，潜油电泵机组就是生产中常用的高效机械采油设备。
【关键词】潜油电泵；组成；工作原理；生产应用
在中国油田开发史上，潜油电泵采油技术的发展是引进、吸收、发展、创新的过程。自1981年引进潜油电泵技术，30多年来，潜油电泵在油田得到了广泛应用。据统计资料表明，目前我国有潜油电泵井近3700口，占机械采油井总数的10%，产液量占总产液量的30%，成为油田为高产、稳产的重要手段之一。
一、潜油电泵概述
潜油电泵机组是一种高效机械采油设备，分为多级离心式或混流式泵。泵的型号决定泵的液流量，级数决定泵的扬程和所需要的电机功率，适用套管直径为41/2＂、51/2＂等。目前常用有QYB86、QYB88、QYB95、QYB98、QYB130等系列产品。
二、潜油电泵机组的组成及作用
潜油电泵由井下和井口两部分组成，井下部分包括潜油电泵、保护器、分离器、电机、引接电缆、潜油电缆及井下传感器七部分；井口部分包括井口、接线盒、控制柜、变压器及变频器。
潜油泵：潜油泵是一种多级离心泵，由多级叶轮、导壳组成。叶轮、导壳的结构形式决定潜油泵的排量，叶轮、导壳的级数决定潜油泵的扬程和潜油电机的功率。
潜油电机：在潜油电泵机组中使用的是二级三相鼠笼式异步电动机，是电泵机组的动力源。根据产液量、扬程、温度、井液粘度及不同规格的套管，可选用不同功率、直径的电机。潜油电机工作电压一般为400－2500V，电流为30－120A。
保护器：保护器主要是保护潜油电机的，目的是阻止井液进入潜油电机，避免烧毁潜油电机。
分离器：分离器根据结构形式可分为旋转式分离器和沉降式分离器两种。电泵机组在工作中，混合液进入分离器进行气、液分离后，气体进入油套管环形空间排出，以减少气体对泵性能的影响，液体引入潜油泵中。
控制柜：控制柜具有短路保护、单相保护、三相过流保护和欠载停机、延时自动启动功能。仪表可随时测量电机电压、电流参数，并自动记录电机运行电流，及时掌握和判断电机的运行情况。
变压器：变压器是利用电磁感应原理进行工作的，变压器原边、副边电压之比决定于原、副线圈匝数之比，只要改变原、副线圈匝数，便可达到改变电压的目的。潜油电泵机组中的变压器就是将电网电压转变为潜油电机所需要的电压。
接线盒：接线盒的作用是连接控制柜到井口之间的潜油电泵动力电缆，防止油井中易燃气体通过电缆进入控制柜，发生火灾或爆炸。接线盒距井口的距离不小于3米，高度不低于0.5米，接线盒到控制柜的电缆应埋于地下0.2米以下。
井口：井口是带有电缆密封装置的特殊管柱，既可以密封动力电缆出口，又可以承受全井管柱及电泵机组的重力。
电缆及电缆头：动力电缆是一种特殊绝缘材料密封、外加钢带铠装的潜油动力电缆，功能是将地面电能输送给井下电机。电缆头由于受井径尺寸的限制，因而必须特制。
其他辅助设施：①电缆滚筒支架：用作潜油动力电缆的支撑及起下电泵时收放电缆。②变径短节：为适应泵出口接头与各种油管螺纹的连接，配有各种不同规格的变径短节。③单液阀：防止停泵时，油管内的液体回流，引起机组反转，同时减轻电泵的启动负荷，以防启动时损坏机组。④泄油阀：在作业中将机组从油井中起出时，由于单流阀的作用，油管中的液体排不出去，需要把泄油阀芯砸断使油套管连通泄油。
三、潜油电泵的工作原理及优点
（一）工作原理
电泵机组通过有序连接，同油管一起下入油井中，地面电源通过变压器、控制柜和电缆将电能输送给井下电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把井液举升至地面。电泵系统工作包括2个流程：①供电流程：地面电源－变压器－控制柜－潜油电缆－潜油电机。②抽油工作流程：分离器－多级离心泵－单流阀－泄流阀－井口－地面管线。
（二）潜油电泵的优点
①适合大排量提液，且操作简单、管理方便；②能够较好地运用于斜井、水平井以及海上采油；③容易处理腐蚀和结蜡；④容易安装井下压力及温度等测试装置，并通过电缆将测试信号传递到地面，进行测量读数；⑤免修期较长，油井生产时效相对比较高。
四、潜油电泵在生产中常出现的问题
（一）泵不出液或欠载原因分析：①电泵的扬程达不到井况的要求。②发生气锁现象，大多数是含水较少的油井中。③泵轴断。④叶轮磨损。⑤管柱泄漏。
（二）机组运行中的过载原因分析：①电机匹配不合理。②井液比重、粘度过高。③工作点偏移。④泵卡及止推轴承的损坏或泵的机械故障。
（三）电机烧原因分析：①电机长期过载运行。②电源电压过高或过低。③电机保护器油泄漏。④电机表面的液体流速过低。
五、潜油电泵运行电流卡片分析及故障处理
每口电泵井的现场都设有运转记录卡片，写明井号、电泵机组生产厂家及型号、扬程、额定功率、额定电压、额定电流、泵挂深度、施工日期和投产时间等信息。
1、正常运行的电流卡片。正常情况下电流记录仪所画出的是一条光滑对称的曲线，说明潜油电泵的选择和设计是合理的，设计功率和实际功率基本相等。
2、受气体影响的电流卡片。说明潜油电泵的选择基本符合要求，但是井中含有大量或一定量的气体，电流波动是由于原油脱气进泵所引起的，这种情况将会降低总的产量，需要采取灌水及其它有效措施解决。
3、欠载的电流卡片。这种情况第一是井液密度过低或产量过少，不足以使机组运行电流值高于欠载电流整定值以上导致停机；第二是延时再启动系统或欠载保护装置损坏；第三是由于泵轴断或花键脱离。第一种原因需要重新选泵更换合适的机组，第二种原因需由专业人员进行处理，第三种情况就需要作业检查更换机组。
4、过载的电流卡片。机组在运行中电流高于过载电流整定值，机组就会过载停机。出现这种现象时应及时检查，分析过载前的电流卡片形状及现场核实电系统绝缘，综合判断机组过载是由于井液中的杂质造成卡泵后过载，还是电机原因或电缆绝缘下降造成的过载，并采取相应对策。
总之，随着潜油电泵使用数量的不断增加，其应用水平也在不断提高。生产中我们只有精细管理，使潜油电泵充分发挥其优势，才能切实提高采油速度和最终采收率。
参考文献
[1]魏秦文，张茂，郭咏梅.潜油电机驱动采油技术的发展.石油矿场机械，2007年07期
[2]赵方剑.电潜泵生产系统工况诊断理论与技术研究.中国石油大学，2010年
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