电泵机组失效原因及预防措施

目前，胜利油田电泵井基本为直井。即使是斜井使用电泵，电泵都在造斜点以上的直井段生产，直井段套管斜度小，一般不会对机组产生大的影响。但是，部分套管虽然斜度小，弯曲却很严重。电泵调查中，发现有许多电泵井，在供液充足，含砂、含气较低及管理严格的情况下，平均生产周期也很短。还有一部分电泵井生产周期虽长，     

斜井用潜油电泵机组的研制及应用

普通潜油电泵机组通过斜井弯曲井段时易发生机组变形损坏和电缆挤压损坏。针对这种情况 ,研制出斜井用潜油电泵机组。通过改进机组底座联接法兰结构 ,设计联接螺钉用碟形弹簧垫圈 ,设置由导向块和导向保护块构成的小扁电缆保护装置及三腔胶囊式保护器等 ,增强了机组抗弯曲变形能力。模拟试验和现场使用证明 ,在套管造斜度小于 1 0°/ 3 0m的条件下 ,斜井用潜油电泵机组对电缆的保护非常有效 ,有望成为我国陆上和海上油田斜井和定向井采油的重要设备。     

聚合物驱斜井潜油电泵施工工艺

对聚合物驱斜井在进行潜油电泵作业施工时存在的不利因素进行了分析，指出了由于聚合物驱油造成井液粘度增大，使摩擦阻力加大，从而给电泵机组在聚合物驱斜井下泵施工时带来困难。分析了施工中应解决的技术问题，提出了解决问题的方法。通过萨南油田聚合物驱投产的4口斜井，对聚合物驱斜井潜油电泵施工工艺进行了技术探讨。该工艺解决了由于聚合物驱斜井采油中出现的聚合物浓度增大、摩擦阻力大，导致在潜油电泵施工中容易损伤电泵机组和动力电缆，造成投产成功率低的问题，并对该工艺的经济效益情况进行了对比分析，从而为聚合物驱斜井在油田生产中更广泛应用潜油电泵生产方式提供了切实可行的方法。     

潜油电泵机组斜井通过能力评价与应力分析

由于斜井内井眼曲率的变化,引起潜油电泵机组发生大变形,产生弯曲应力和机械阻力,难以靠自重力把机组下放到水平套管段。提出采用强度条件和摩阻力条件来评价电泵机组斜井通过能力,并建立了潜油电泵机组斜井受力变形分析的三维有限元模型。应用ANSYS软件的大变形、接触非线性理论对电泵机组在斜井内的受力进行了分析,计算出WIDD—C17井130电泵机组在30°井斜角时能通过6°／30m的曲率．此时下放推力为1．75kN。为电泵机组斜井通过能力提供了新的研究方法。     

冲蚀环境对潜油电泵机组及油套管的伤害分析

潜油电泵机组和油套管在大排量油井中受到高速液流的冲蚀作用而损坏。建立了一套模拟实际生产工况的试验方法,分析不同环境因素共同作用对潜油电泵及油套管的伤害趋势。提出在不同冲蚀环境下潜油电泵机组和油套管的选型设计及工艺优化建议。     

替油电泵机组斜井通过能力评价与应力分析

由于斜井内井眼曲率的变化,引起潜油电泵机组发生大变形,产生弯曲应力和机械阻力,难以靠自重力把机组下放到水平套管段。提出采用强度条件和摩阻力条件来评价电泵机组斜井通过能力,并建立了潜油电泵机组斜井受力变形分析的三维有限元模型。应用ANSYS软件的大变形、接触非线性理论对电泵机组在斜井内的受力进行了分析,计算出WIDD—C17井130电泵机组在30°井斜角时能通过6°／30m的曲率．此时下放推力为1．75kN。为电泵机组斜井通过能力提供了新的研究方法。     

渤海X油田潜油电机发热对机组运转周期影响分析

为探索海上油田潜油电泵井电机发热对机组运转周期的影响,建立了海上油田不同生产管柱结构下流经电机表面井液流速计算方法,并分析不同产液量条件下每增加单位功率值时井液增温幅度。对比渤海X油田近3年所有机组故障井回归流经电机表面井液流速与井液增温关系曲线,得到潜油电泵井不同排量效率区间表面流速、井液增温与运转周期关系。     

斜井电泵在浅造斜大斜度井上的应用

大港油田以西H3 井为代表的水平井受地面村庄、水库等特殊地貌限制，钻井井眼轨迹设计多为浅造斜（300 m）、大斜度，受举升工艺适应性限制，所属油田区块处于未动用阶段。为了实现浅造斜大斜度井的有效举升，对常规潜油电泵允许通过的井眼轨迹进行计算，并以西H3 井为例对比分析得出结论，常规电泵难以满足该井生产需要。引进应用斜井电泵，详细介绍了斜井电泵在机组易弯曲部件、大小扁电缆保护器、电机保护器等部位进行的技术改进，通过现场应用取得良好效果，为大港油田陆地自营区浅造斜大斜度井举升提供了有效技术手段，使一些受地表环境限制无法动用的储量区块得到开发动用。     

聚驱宽流道潜油电泵的研究与现场试验

在萨北油田潜油电泵是水驱阶段机械采油的重要工具,随着电泵井含聚浓度上升,生产情况也发生了变化,出现机组产液量和排量效率下降、滑脱系数增大等现象。为此,在深入认识聚驱采出液和宽流道潜油电泵工艺技术特点的基础上,发展和完善了潜油电泵采油工艺技术,现场应用表明,宽流道潜油电泵能满足聚合物驱阶段采出液的抽吸要求。     

青海油田机采井潜油电泵的选型及优化

潜油电泵井的系统效率与油井的油压、套压、产液量、动液面和油气比诸多因素有关。降低潜油电机的输入电功率或者提高潜油电泵的水力功率均有助于提高系统效率。对潜油电泵机组选型必须在油井的产液量和扬程确定后才能进行;在进行机组配套之前必须了解油藏是否含有腐蚀性气体成分,以便针对性地进行防腐处理。降低潜油电机的输入电功率或者提高潜油电泵的水力功率均有助于提高系统效率。     

带护罩电动潜油泵机组的研究与应用

带护罩电动潜油泵机组的护罩是电潜泵应用工艺中保护潜油电动机正常运移的一种装置。它将离心泵吸入口、电动机保护器和潜油电动机罩于其内,迫使油井液和井口注入液从护罩下端流经潜油电动机进入离心泵吸入口,有利于冷却潜油电动机并降低原油粘度,从而提高电潜泵机组的运转寿命。试验证明：（１）带护罩电潜泵机组配合地面掺水工艺,可以在日产液量小于３０ｍ３、原油粘度达１０００ｍＰａ·ｓ的低产稠油井中应用;（２）将该泵组下到生产层位以下,可在气液比为 ４００ｍ３／ｔ的井中连续正常运转;（３）可在大直径套管井中成功运转;（４）下入地面单层套管口袋井中,可对低压来水实施无泄漏增压注水。     

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针对潜油电泵生产过程中的实际问题,应用节点系统分析方法并以潜油电泵为函数节点,结合潜油电泵特性曲线,建立了定向井潜油电泵举升系统设计的数学模型。该模型综合考虑了地层与潜油电泵抽油系统的供排协调关系,定向井套管内径与潜油电泵外径的间隙、潜油电泵长度以及潜油电泵弯曲角对潜油电泵工作的影响。避免因下泵深度处狗腿度引起潜油电泵损坏失效。该数学模型还考虑了举升过程井筒径向传热和潜油电机发热引起的温度升高,在预测不同产液量下潜油电泵举升系统压力温度分布时,将井口温度作为未知量,避免了因井口温度值不准确而产生的计算误差。文中以渤海油田CB—A19井为例,给出了潜油电泵举升系统工艺设计结果。     

大斜度井围岩应力和位移的粘弹性分析

大斜度井井眼钻成后,由于岩石蠕变而常发生井眼缩径,使钻具、套管和测井仪器难以下到井底。本文应用粘弹性理论,对大斜度井井眼周围岩石的应力和位移进行了分析,推导出井眼径向位移与井斜角、井眼方位、稳定周期及钻井液密度的关系式,并导出在给定条件下,求解钻井液密度和稳定周期的计算公式。本文的分析和给出的计算公式对钻井设计和施工具有指导意义。     

小排量、高扬程潜油电泵机组设计及应用

针对深井、斜井采油工艺的需要,设计了小排量、高扬程潜油电泵机组。通过对电泵机组在斜井段的状态分析,在机组结构设计上进行了技术改进,并对机组关键部位的零部件进行优选和自行设计制作,增强了机组通过斜井段、在倾斜状态下运转的适应能力。下井前对机组排量、扬程、电流、电压等技术要求进行了室内验证。现场4口井应用表明,小排量、高扬程潜油电泵具有提液和延长检泵周期的效果,基本满足了深井、斜井、低产量井采油工艺的需要。     

聚驱电泵井系统分析方法及其应用

根据渗流力学理论、非牛顿流体力学理论、采油工艺原理和节点系统分析方法等知识,对聚驱电泵井生产系统中流体运动规律做了较为全面的论述和分析。运用VisualBasic 5.0语言,编制了电泵井生产系统节点分析软件。该软件操作简单、界面友好、可视化程度较高;并对大庆采油六厂 11口聚驱电泵井生产数据进行验证和分析,计算的井底压力与实测井底压力相比,最大相对误差为 13.1%,平均相对误差为 5.3%,这表明导出的含聚采出液井筒压力计算方法理论上是正确的,满足工程计算要求。同时对这些井进行了敏感参数分析,敏感参数有下泵深度、井口油压、含水率、气油比、级数、油管直径、变频频率等,给出了提高油井产量的途径。     

电动潜油泵地面高压注水装置的研制与应用

常规注水对于渗透率低的油层效果较差,有的甚至无法注水;采用在井下将电动潜油泵倒置进行增压注水方法,又存在安装、维修困难等问题。为此,研制了活动式电动潜油泵地面高压注水装置。该装置注水压力和排量按要求配置,解决了泵的轴向力和水平调节问题,以及装置的密封、同轴度和振动问题。大庆某注水站应用该装置后,单井月平均注水量增加１１５０ｍ３,连通油井的单井日产液量增加２ｔ,产油量增加１．３６ｔ。     

基于田口法的潜油电机槽型优化研究

潜油电机作为潜油电泵机组的重要组成部分,其性能指标尤为重要。由于潜油电机细长的结构特征,导致在槽型设计方面不同于普通的异步电动机。 基于田口法,在保证潜油电机定转子外形尺寸、温升条件、机械强度不变的情况下,通过确定6个槽型优化因子(定子斜肩角、定子槽高、定子槽宽、转子斜肩角、转子槽高和转子槽宽)与4个优化目标(电机效率、功率因数、最大转矩倍数及启动转矩倍数),建立潜油电机槽型优化目标正交矩阵,降低了仿真次数。借助于有限元法与电磁设计相结合的场路分析方法,得出不同设计方案的性能指标。通过统计学方法确定各优化因子对优化目标的影响关系和影响程度,确定最终优化方案。最后,以143系列210 kW的潜油电机为例,对其槽型进行优化设计,验证该方法的可行性。     

潜油电泵高效运行的途径

潜油电泵高效运行的主要途径是：①根据油井流入特性，优化设计潜油电泵的抽吸参数，使油井的供液能力与泵的排注液能力匹配；②采用变频调速器，改变潜油电机的转速，进而改变电泵的特性，达到供采平衡；③采用可调油嘴改变电泵的管路特性，以改变其抽吸参数和工况点，使电泵在高效区运行。实践证明，采用此方法后，可确保潜油电泵在高效区运行，不仅提高了系统效率，增加了产液量，而且还节省大量电能，延长了潜油电泵的寿命。     

射流增效技术在文留油田的应用

为解决文留油田高气油比电潜泵井泵效低的难题,开发了射流增效技术。该技术基于垂直多相管流理论,利用射流混合管控制井筒中油气水多相流动的流型来减少能量损失,有效提高电潜泵井的举升能力。射流增效技术在文留油田6口井上的应用结果表明,工艺成功率100%,工艺有效率100%,平均单井日增液13.5 m3、日增油2.64 t,平均提高泵效16.8%。该技术为提高高气油比油井举升效率提供了新的技术手段。     

水力潜油泵在海上油田的应用分析

目前,海上油田开采大多采用电潜泵,在高含气、高井温、稠油、产液变化大等工况下,其应用有一定的限制。水力潜油泵是通过地面对动力液增压,注入泵向井下注入动力液,带动涡轮旋转,继而带动井下离心泵旋转。泵吸入井下液体,通过油管举升到井上。该泵具有可靠性高、适应多种井型、产液量调节范围大、气体处理能力强及安装简单等显著特点。水力潜油泵在海上边际油田、深水大排量油田、稠油冷采油田及稠油热采油田开采中有较大应用空间。随着水力潜油泵技术的进一步发展和国产化进程的加快,该泵在海上油田将具有广阔的应用前景。