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。