埕島油田電泵井躺井分析與預(yù)防對(duì)策

李新東 馬德冰 朱金明

摘 要：埕島油田經(jīng)過20多年的開發(fā)，已進(jìn)入中高含水階段，油田中油井基本采用電動(dòng)潛油離心泵提液。電潛泵停產(chǎn)將大幅影響海上原油產(chǎn)量，同時(shí)造成海上作業(yè)成本大幅度上升。在對(duì)電潛泵停產(chǎn)進(jìn)行大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，分析造成電潛泵停產(chǎn)的主要原因，并提出防止電潛泵井停產(chǎn)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：埕島油田;電潛泵;停產(chǎn)原因;治理措施

埕島油田經(jīng)過20多年的開發(fā)，已進(jìn)入中高含水階段，油田中油井基本采用電動(dòng)潛油離心泵提液。隨著生產(chǎn)周期越長(zhǎng)，電潛泵井出現(xiàn)停產(chǎn)現(xiàn)象越多，如何處理甚至避免電泵井停產(chǎn)造成的產(chǎn)量損失已成為海上上產(chǎn)工作的難點(diǎn)。

1 電潛泵井停產(chǎn)原因分析

1.1出砂導(dǎo)致電潛泵井停產(chǎn)

出砂是造成電潛泵井停產(chǎn)的重要原因。特別是當(dāng)電泵井出現(xiàn)故障停產(chǎn)后，流程內(nèi)的液體倒灌，當(dāng)再次開泵時(shí)，因泵砂卡，啟動(dòng)扭矩增大，造成啟動(dòng)電流過大，容易擊穿電纜，燒毀電動(dòng)機(jī)，由此造成電潛泵井停產(chǎn)[5]。

1.2頻繁啟停泵導(dǎo)致電潛泵井停產(chǎn)

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年1月12日至6月26日，海上大面積停井3次，在此期間，采油管理區(qū)共發(fā)生躺井2口。根據(jù)自動(dòng)化監(jiān)控資料，電潛泵多次啟停泵超過12次，電潛泵處于故障高發(fā)期。因?yàn)殡姖摫枚啻瓮１茫Ｗo(hù)器中的電機(jī)油就會(huì)被損耗，井液就會(huì)進(jìn)入電動(dòng)機(jī)，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)絕緣降低而被燒壞。

電潛泵在正常生產(chǎn)過程中，如果停泵，在停泵瞬間，潛油電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電磁線圈由于電感作用，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)大的反向電勢(shì)，進(jìn)而產(chǎn)生特大的電流和高峰電壓，此高峰電壓及浪涌能損壞電動(dòng)機(jī)及電纜，尤其是電纜接頭;電潛泵在額定電流下正常運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)和多級(jí)離心泵的轉(zhuǎn)速大約為3000r/min，而在開泵時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)距泵體約15m，多級(jí)離心泵瞬間無法與電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)等轉(zhuǎn)速（3000r/min），電動(dòng)機(jī)扭矩突然增大，瞬時(shí)啟動(dòng)電流約為額定工作電流的3-5倍，對(duì)電纜和電動(dòng)機(jī)的沖擊較大[7]。如果電纜、電動(dòng)機(jī)使用年限較長(zhǎng)，或本身存在質(zhì)量缺陷，絕緣較差，就很容易發(fā)生電纜擊穿或電動(dòng)機(jī)燒毀。

1.3管柱原因?qū)е码姖摫镁．a(chǎn)

目前埕島油田絕大多數(shù)油井設(shè)計(jì)有排氣閥，但排氣閥的安裝致使反洗井時(shí)對(duì)油井電纜造成較大傷害，降低了電纜使用壽命。根據(jù)2016年6月-2017年6月躺井統(tǒng)計(jì)，采油管理區(qū)6口電潛泵躺井中有1口井是因電纜在過電纜封處被擊穿導(dǎo)致躺井。還有一種情況是管柱漏失，一般通過正擠反洗井，判斷油、套管柱。

1.4地面電氣設(shè)備導(dǎo)致電潛泵井停產(chǎn)

2002年之前投產(chǎn)的電泵控制柜使用年限久，內(nèi)部元件老化，故障頻繁，柜子絕緣性能較差，地面電纜絕緣低，存在很大的停產(chǎn)隱患。根據(jù)2016年6月-2017年6月躺井統(tǒng)計(jì)，1口井是因井口電纜擊穿導(dǎo)致躺井[9]。電泵控制柜故障時(shí)，一般發(fā)生在保護(hù)中心、保險(xiǎn)絲，其中帶變頻的電泵控制柜的繼電器容易損壞，帶軟啟的電泵控制柜的斷路器容易損壞。

2 防止電潛泵井停產(chǎn)的對(duì)策

地層供液不足，造成電潛泵井停產(chǎn)是無法避免的，但將電潛泵的停泵作為一個(gè)管理問題是可以延長(zhǎng)油井故障停產(chǎn)的。

2.1優(yōu)化防砂方式和管柱

①優(yōu)化電泵井防砂方式。出砂的電泵井停井后管柱內(nèi)的液體倒流，造成泵砂卡，再次開泵時(shí)，因泵砂卡，造成啟動(dòng)電流過大，容易擊穿電纜，燒毀電機(jī)，造成電泵井停產(chǎn)。采用精密復(fù)合防砂方式電泵井極少出現(xiàn)出砂現(xiàn)象。

②優(yōu)化管柱，取消特定區(qū)塊排氣閥。根據(jù)目前區(qū)塊地層能量情況，對(duì)在地層虧空的區(qū)塊的作業(yè)油井時(shí)取消排氣閥，優(yōu)化一下管柱，這樣既可以對(duì)該井的液面進(jìn)行測(cè)試，掌握地層能量和供液情況，又可以減少反洗井時(shí)對(duì)電纜的傷害，從而提高電潛泵的使用壽命[10]。

2.2減少電潛泵井啟停泵

對(duì)于采油樹兩翼管線出現(xiàn)砂眼需更換管線或補(bǔ)漏的電潛泵井，我們可以采取倒另外一翼生產(chǎn)的方式保證油井正常生產(chǎn);對(duì)于生產(chǎn)（或計(jì)量）管線出現(xiàn)砂眼需更換管線或補(bǔ)漏的井組，可以采取倒計(jì)量（或生產(chǎn)）甚至連接臨時(shí)流程的方法來保證油井的穩(wěn)定生產(chǎn)，以盡量減少不必要的停井。

2.3停泵后采取開泵保障措施

電網(wǎng)停電，電潛泵井停井。根據(jù)電潛泵排量、含砂量和電潛泵停機(jī)時(shí)間，對(duì)于停泵時(shí)間短、泵排量小、油井含砂量低的井可以上報(bào)不洗井開泵，對(duì)于停機(jī)時(shí)間超過2時(shí)限的井必須上報(bào)洗井開泵，以此為原則制定分類洗井開泵制度。

電潛泵井洗井，如果單流閥失效，會(huì)有更多的砂粒隨倒灌的井液沉入泵內(nèi)造成砂卡，導(dǎo)致電潛泵機(jī)組葉輪倒轉(zhuǎn)，從而造成電潛泵開泵困難，此時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查井液是否倒灌，單流閥是否失效，如失效，應(yīng)將生產(chǎn)閘門關(guān)死，并備案，下次作業(yè)時(shí)及時(shí)更換;同時(shí)，也可以從井口裝上單流閥防止井液倒灌。

加強(qiáng)軟啟、變頻等設(shè)備的普及與維護(hù)。變頻、軟啟控制柜的使用可顯著提高油井的免修期，但是需要做好軟啟的日常維護(hù)工作，定期對(duì)其進(jìn)行檢修。

建立電潛泵井停泵匯報(bào)制度和電潛泵井停產(chǎn)跟蹤分析會(huì)診制度[11]。如要停電潛泵，必須向級(jí)主管部門匯報(bào)，經(jīng)同意后方可停泵。如果停井，級(jí)主管部門應(yīng)對(duì)電潛泵停井前的各項(xiàng)資料做跟蹤分析，同時(shí)確認(rèn)導(dǎo)致電潛泵停井的主要原因，電潛泵井停泵后洗井再開泵。

2.4做好地面電纜、電氣設(shè)備維護(hù)

對(duì)于電泵控制柜內(nèi)部元件老化、柜子絕緣性能較差、地面電纜絕緣低的情況及時(shí)整改，做好電泵控制柜保護(hù)中心、保險(xiǎn)絲、繼電器、斷路器的日常維護(hù)保養(yǎng)，尤其是檢修時(shí)做好備品備件、及時(shí)更換。