流花4-1油田水下双电潜泵完井系统设计

流花4-1油田是我国第一个自营开发的深水油田。为了减少该油田修井作业次数,降低油田开发及维护费用,首次开展了双电潜泵完井技术的应用研究,设计出了双电潜泵完井系统,并根据油田的油藏特点和配产数据进行了电潜泵相关的水下设备选择和电潜泵机组设计。现场应用表明,所设计的双电潜泵完井系统可以实现较长时间的采油周期,有效减少修井作业次数,具有良好的开发效果和显著的经济效益。     

ESP与TCP联作不压井修完井工艺

ESP(电潜泵)举升和TCP负压射孔工艺在油田修完井中是相对独立和成熟的技术,以前的完井方式两者是分开施工的,即先进行TCP负压射孔作业,然后进行压井,最后下电潜泵完井。这种常规的修完井工艺,不可避免会对油藏造成一定伤害,作业时间长、成本高。为解决这一矛盾,提出了ESP举升和TCP负压射孔联作的新修完井工艺。该工艺措施把2种工艺有机地结合起来,取消压井这一中间环节,最大限度地保护了油藏、减少了作业时间、节省了作业费用。新修完井工艺措施已在涠洲油田修井作业中成功运用,效果显著。     

浅海油田电潜泵泵下电加热技术

针对电潜泵在胜利浅海油田稠油开发中遇到的问题, 研制了电潜泵泵下电加热装置,并配套形成了适合海上电潜泵管柱的泵下电加热技术。该技术可以有效降低电潜泵吸入口处原油粘度, 减小电潜泵机组负荷, 提高泵效, 增加原油产量; 动力电缆与筛管式加热器同时发热, 保证了全井筒的原油温度, 同时耐温耐压能力强, 抗挤毁强度高, 使用寿命长; 该技术可与潜油螺杆泵等技术配套应用, 解决部分稠油井稠油在井筒中流动困难和难以举升的问题。该技术在胜利浅海油田的应用取得了较好的效果。     

双电潜泵抽油耦合模型及参数优化

为突破单电泵举升能力的上限,满足深井开采的要求,充分发挥油气井潜能,提出双电潜泵耦合举升技术,通过双电潜泵之间的协调配合,充分发挥双电潜泵的举升能力。通过对油层流入动态、井筒多相流动、举升工艺的运动学及动力学特征以及相互之间的耦合作用关系研究,建立一个双电潜泵抽油耦合数学模型,并以系统效率和产量最大为目标,利用节点分析的方法求解油井供排协调下的双电潜泵生产工作参数。在此基础上,编制了双电潜泵组合举升工艺参数设计软件,通过实例计算,对双电潜泵接力举升系统和单电泵抽油系统的电泵级数、泵功率、系统效率、最大产液量进行了对比分析。研究结果显示,双电潜泵接力举升可以降低单电泵的举升压力从而降低电泵级数和泵功率、提高系统效率;可以充分发挥两个电泵的举升能力,增加油井产量,充分发挥油井潜能,对于深井开采的双电潜泵选型设计具有重要的理论指导意义。     

浅海油田电潜泵应用技术初探

针对胜利浅海油田电潜泵应用过程中存在的技术故障问题和优化配套问题进行了分析,提出了解决措施。进一步分析表明,实施电潜泵的综合治理,对电潜泵井优化配套是一个不可缺少的重要环节,电潜泵井优化设计是确保电潜泵井高效生产,机组处于最佳运行状态的重要前提。借鉴陆上油田治理电潜泵井的先进经验,充分利用其配套优化技术,针对浅海油田特殊井况,采取不同的措施,如采用气-液处理器、电潜螺杆泵、测温测压装置等新技术,对于提高电潜泵系统效率,延长检泵周期有着非常积极的意义。     

Maximus电潜泵技术在海上油田的首次应用

常规电潜泵安装过程中需要注油和电动机头缠绕绝缘胶带,受恶劣天气及人员操作技巧等因素影响,电潜泵失效风险高,且作业时间长、费用高。为此,引进了先进的Maximus电潜泵技术并在国内首次应用于海上边际油田开发,通过预注油、即插即用安装、高性能强化、系统兼容性设计,提高了电潜泵系统整体的可靠性和作业时效,降低了作业风险和费用。该技术与单井双泵等完井技术相结合,能有效延长检泵周期,减少修井费用和环境污染,特别适用于海上边际油田开发和不具备修井能力的井口平台。4套Maximus电潜泵机组在现场3口井的应用表明,该电潜泵与常规电潜泵相比,作业时间平均缩短了15%,整个作业过程顺利,电动机绝缘、直阻等参数正常,未出现任何问题。     

双电潜泵系统的研究及在渤海油田的应用

针对近几年渤海油田新建小平台电潜泵修井检泵作业难的问题,根据这些小油田和边际油田的开发特点,研制了双电潜泵系统。该系统在油井中同时下入2套电潜泵,这2套电潜泵以并联方式安装在同一油井中不同的层位,共用1根油管采油,可按先后顺序启用2套机组总成。现场应用表明,该系统不但可实现较长时间的采油期,延长电潜泵的寿命,减少作业次数,而且有利环保,减少污染,有十分明显的经济效益。     

电潜泵井举升优化设计研究

电潜泵是应用较为广泛的一种无杆泵抽油设备,最适合于高含水、大排量提液井,在定向井和水平井中的使用效果都很好。应用节点分析方法,进行电潜泵举升系统优化设计,通过参数优化,使整个系统的工作协调统一,达到提高系统效率和降低电能损耗的目的。本文通过XX区块4口电潜泵井宏观控制图的分布,对其中M4井进行举升优化设计,通过优化设计结果分析,挑选出符合该区块的合理电潜泵,达到提高油田开发的经济效益的目的。     

大水量气井电潜泵——气举组合排水采气工艺设计

当气井出水量过大时,采用单一电潜泵进行强排水开采,一般需要安装气体分离器以防止气体进泵,这样必然造成气井产出气能量无法对排水系统做功,使得排水采气系统能耗增加,大大提高了举升系统的启动压力,为解决此问题设计了电潜泵-气举组合排水采气工艺。介绍了该工艺的原理,即将气井自身气通过气举阀引入到油管中,利用地层气的能量减小上部油管柱的流体密度,降低举升管柱压力,以实现减少电潜泵级数及降低泵功率的目的,实现大排量并降低了整个举升系统的投资及运行成本。在此基础上提出了组合举升工艺设计方法与步骤,并以重庆气矿某4716m深井为例,在该井对比单一电潜泵及组合排水采气方案,采用自身气举的组合举升方案,其电潜泵用量和运行功率分别为单一电潜泵举升方案的47．2％和46．9％。     

双电潜泵井封隔式Y-tool工具研究与应用

针对海上油田双电潜泵井出现的电潜泵单流阀漏失导致流体内循环无效做功的问题,研制了一种新型封隔式Y-tool工具。该Y-tool工具设计了封隔套和封隔套锁紧机构,可防止井内流体无效内循环,保证电潜泵井的正常生产,减少因电潜泵单流阀漏失而造成的修井作业。现场已累计应用15井次,措施有效率为100%,有效提高了油井生产时率,节省作业费。该技术可促进海上油田双电潜泵采油技术的推广应用,具有良好的经济效益和社会效益。     

潜油电动机启动过程对油管的振动影响分析

潜油电动机启动过程会引起举升油管的扭转振动。建立了电潜泵和油管柱组合系统较精确的振动模型,通过构建潜油电动机启动过程的仿真模型,得出不同工况下举升油管的运动规律。实例仿真结果表明,潜油电动机启动时冲击电流会达到稳态电流的20倍左右;同时表明,潜油电动机启动过程中,油管的转角始终处于上升阶段,当电动机稳态运行时,油管转角先处于上升阶段,然后做类似正弦波的周期运动,且在每一个振动周期中转角的最小值为一定值。     

电潜泵潜油电动机转子转动性能的分析计算

为了解决现有电潜泵潜油电动机转子及其止推轴承在设计和制造中的问题 ,通过对电潜泵潜油电动机转子的结构和理想状况转动方程的简化 ,从理论上分析了电动机转子浸在变压器油中转动时的转动性能 ,给出了端部止推轴承摩擦阻力矩、介质粘滞阻力矩及其摩擦功耗和理想状况下有、无介质阻尼时转子自由滑行时间的计算方法 ,为潜油电动机的设计、制造及应用提供了一定的理论依据和技术支持。     

电动潜油泵泵轴失效的测试与分析

对电动潜油泵泵轴的失效状态和原因作了详细分析,其泵轴的失效有以下几个方面的原因:扭转失效、扭转弯曲失效、过载失效、疲劳破坏(失效)和非正常的磨损;通常失效往往是几种情况的综合。为了模拟破坏状态,对QYB98泵做了仿真模型测试,第1次测试中,叶轮轮毂和套筒开裂并伴随着相邻间多级叶轮的损伤。损伤最严重的是第一级叶轮,离该点越远损伤的程度越小。轴套因惯性小,损伤情况相对比较轻,离破裂处越远损伤就越轻。     

潜油电动机滑行时间的自动测量

潜油电动机滑行时间是评定电动机装配质量的重要指标。鉴于手工测量电动机滑行时间存在效率低和误差较大的不足,设计了潜油电动机滑行时间自动测量系统。它通过分压电路和计算机自动测量系统测量潜油电动机定子上感应的电压变化状况,即可得到电动机滑行时间。用手工测量、波形分析和自动测量3种方法测量6种型号电动机的滑行时间,其中5种滑行时间长于3s,判定为合格;1种滑行时间短于3s,判定为不合格。3种方式测量的滑行时间具有较好的一致性,仅波形分析法得出的滑行时间比自动测量的滑行时间稍长,表明自动测量方法的精度和重复性可满足要求。     

电动潜油泵变频配套设计方法

由于变频机组存在因频率变化带来的诸多不利因素,需合理地进行配套设计。在介绍电动潜油泵变频配套的基本原则、计算法则和基本步骤后。给出了变频配套的3种设计方法,即等扬程变频配套设计、变扬程变频配套设计和多规定点变扬程变频配套设计。第一种方法在应用中扬程基本不变,井口压力稳定,但频率变化幅宽较大,频率降低时功率浪费现象较明显;第二种方法与第一种相比,频率变化幅宽较小,有利于变频控制和机组配套,但配套较复杂;第三种方法根据油井不同生产时期的产量和举升扬程的变化,确定相应的排量、扬程和频率,此种方法只在需求方要求时才采用。     

井下潜油电机三相交流电参数测试

采用三相三线制供电方式给Ｙ形接法的井下潜油电机组供电，文章针对这种特殊条件下三相交流电机各相绕组电参数测量，提出一种新型三楔电压互感器设计，使互感器各相输出电压在三相电网电压平衡或不平衡条件下都能真实反映井下电机各相绕组电压。     

电动潜油泵启动特性与运行特性分析

根据现场试验和运行情况，分析了电动潜油泵的启动特性和运行特性。电泵启动时间仅为0．08～0．1s，0．2s达到全速运行，启动时间短，动负荷很大，可能造成泵轴断裂。如果电网电压向上波动，电泵启动时间更短，动负荷更大，泵轴更容易断裂。电泵欠载运行时，机组产生热蠕变，长期运行导致电动机绕组和电缆击穿，电动机功率因数降低。潜油电泵过载运行时，电动机电流增大，铜耗增大，温升增加，长期运行也易导致机组烧毁。建议合理降低电动机端电压，延长电泵启动时间，消除动负荷，降低启动电流，从而保证电动机和泵正常运行。     

DBF—152型电潜泵封隔器的研制与应用

为满足浅海油田电潜泵井无套压安全生产的需要 ,研制开发了DBF— 15 2型电潜泵封隔器。这种封隔器采用多孔偏心结构 ,液压坐封 ,双向卡瓦锚定 ,上提管柱解封 ;设计了电缆穿越密封装置 ,可实现电潜泵电缆和测压管线的无损穿越 ;设计了排气洗井阀 ,连接在排气通道上 ,具有地面液压控制、油套环空定时排气的功能 ,满足了海上电潜泵井安全生产和测压的要求。现场试验 5井次表明 ,施工效果良好 ,各项功能达到了设计要求。     

电动潜油泵的排量范围与使用寿命

论述了电动潜油泵正常运行的排量范围和叶轮的轴向力的计算方法,并且着重分析了泵运行的排量范围与其使用寿命的内在联系,指出应尽可能使泵在厂家规定的排量范围内运行,否则,既不经济,又会影响泵的使用寿命。     

新型电动潜油泵变频控制系统的开发与应用

针对电动潜油泵工频全压启动时存在启动电流过大等诸多问题 ,开发出新型电动潜油泵变频控制系统。从设计入手 ,提出系统应具有保护功能、控制功能、调速功能和操作简单等特点。简要介绍了电泵变频控制系统的组成及原理 ,并对其各部分的功能做了详细叙述。该系统具有两个创新点 ,即增加了二次滤波器和拓展了电泵控制系统的应用范围。 4口井的现场应用结果表明 ,新型电泵控制系统运行状态良好 ,节能效果明显 ,延长了检泵周期 ,经济效益较好