2014采油课件电泵

1、以高效经济运行为目的发展完善电泵井配套工艺技术 大庆油田公司第六采油厂 2006年8月 欢迎各级领导专家光临指导 喇嘛甸油田进入特高含水开发阶段以来，随着采出液中含聚浓度、含水、气液比以及供排关系的变化，电泵井显现出排量效率降低、运行周期缩短等问题，我厂通过采取优化工艺设计、简化生产管柱、强化生产管理，初步探索了特高含水期电泵高效经济运行的模式。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 重点针对电泵井设计单一、能耗高、聚驱排量效率下降等问题，研究应用电泵参数优化、管柱优化简化技术和提高排量效率试验，发展形成了特高含水期电泵采油配套技术。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术

2、电泵聚驱排量效率01年12月81.1%+1.0个82.1% 05年12月电泵井检泵率01年12月27.6%-11.1个16.5%05年12月电泵检泵周期01年12月+57d05年12月1259d1316d 电泵年检泵井数由“十五”初期的162口下降到75口，目前电泵井检泵率16.5%，与2001年同比下降11.1个百分点。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术电泵井管理指标水驱检泵周期05年6月1670d-58d1612d 06年6月聚驱检泵周期05年6月+179d06年6月1261d1440d 水 驱聚 驱利用率98.1%时 率93.8%排量效率97.7%检泵率11.2%利用率99

3、.5%时 率96.7%排量效率78.4%检泵率7.5%检泵周期1612d检泵周期1440d以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 随着电泵井普及应用，其设计配置与动态存在众多不协调随着电泵井普及应用，其设计配置与动态存在众多不协调环节：环节： 一是电泵机组设计扬程单一。在保证一定合理沉没度的情一是电泵机组设计扬程单一。在保证一定合理沉没度的情况下，我厂况下，我厂90%90%以上的电泵机组对扬程的需求均低于以上的电泵机组对扬程的需求均低于1000m1000m。 二是电泵机组装机功率偏高。对比同排量、不同举升方式，二是电泵机组装机功率偏高。对比同排量、不同举升方式，电泵机组实际消耗的功率

4、远远高于同排量其它举升设备。电泵机组实际消耗的功率远远高于同排量其它举升设备。 三是电泵管柱结构简化空间较大。特高含水期采出液气液三是电泵管柱结构简化空间较大。特高含水期采出液气液比较低、分区设立定点测压井，因此部分井原有配套工艺可以简化。比较低、分区设立定点测压井，因此部分井原有配套工艺可以简化。 因此，针对电泵设计问题，为改善电泵井工作状况，提高因此，针对电泵设计问题，为改善电泵井工作状况，提高经济运行能力，研究适应特高含水期电泵井优化设计系统势在必行。经济运行能力，研究适应特高含水期电泵井优化设计系统势在必行。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术1.1.泵吸入口压力与吸入口气

5、液比关系计算平台泵吸入口压力与吸入口气液比关系计算平台平台运行前平台运行后一是开展方案优化设计，提高经济运行能力以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术平台运行前平台运行后2.2.泵挂深度运算平台泵挂深度运算平台 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术3.3.产能预测及泵型设计平产能预测及泵型设计平台台以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术平台运行前平台运行后4.4.泵扬程设计平台泵扬程设计平台 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术平台运行前平台运行后电泵设计书一是运用优化设计系统，确保选泵合理性二是运用优化设计系统，确定泵挂深度三是运用优化设计系统，设

6、计泵扬程以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术技术应用效果： 现场应用25口井，平均单井扬程下降158m、装机功率下降4.8kW；系统效率提高11.76个百分点，有功节电率13.6%，吨液耗电下降0.83 kWh。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术二是应用永磁同步电机技术，改善井下设备工况 永磁电机与异步电机相比，减少了定子电流和定子电阻损耗，从而使其效率比同规格电动机提高28个百分点，永磁同步电动机功率因数为0.95，有利于改善电网供电状况。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术L9-171井应用永磁同步电机效果 2005年应用的2口井。从测试数据来看输入功

7、率节约5.4 kW，功率因素cos达到了0.977，系统效率提高7.17个百分点，效果较好。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 2001年针对电泵井检泵周期缩短、检泵率上升问题，2002年加大机组拆检力度，当年拆检机组69套，发现了机组结构性能存在不完善的地方，及时提出了四项改进措施。 1.优化机组结构，延长机组寿命以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术一是电机转子扫膛问题在2002年拆检的41套机组中，电机转子扫膛14套，占拆检机组的34.1%。在2001年拆检的28套机组中，电机转子扫膛16套，占拆检机组的57.1%；以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术

8、二是电机保护器失效问题以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 三是泵轴断、分离器轴断问题以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 一是提高轴承材质和润滑性能以及不挤出保护器胶囊内电机油，延长保护器进水时间，达到提高机组寿命的目的。 二是采取扶正轴承套加T形环减少轴承套磨损，并改用高温电机油等措施解决电机扫膛的问题。改进方案：以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 三是提高定子绕组绝缘漆绝缘材料的等级，解决由于定子绕组绝缘低，造成绕组击穿导致电机烧问题。 四是提高电缆和电缆头的绝缘材料的等级，实现电缆头与电机连接密封，解决由于电缆头密封差进水，造成击穿导致电机烧。改进

9、方案：以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 通过采取以上措施，电机烧及电缆烧检泵井数大幅度下降，2001年120口，2005年减少到68口。电机烧及电缆烧检泵井数2001年120口减少52口井68口2005年以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 为延长机组寿命，降低启停操作对电泵机组的危害，在20口井上开展了电泵井软启停装置试验，降低了启动电流的冲击。9-P292井实测启动电流曲线2.配置电泵井软启停装置，改善启动状况以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 同时对安装软启停装置井进行了监测，安装时对地绝缘平均18.1M，经过5.9次启停，对地绝缘平均15.9M

10、，下降2.2M。而对比未安装软启停装置的8口井，经过4.2次启停，对地绝缘由19.8M下降到10.8M，下降9.0M，并且有3口井已损坏。证实软启停装置能够在一定程度上延长电泵机组寿命。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 多功能保护器集控制、保护、记录为一体，并且具有显示、储存、回放等功能。特别是在电源缺相和过载停机后，未经专业技术人员检查和专用电子工具，电泵将无法重新启动，杜绝了强行启动。3.配置多功能保护装置，提升电机保护效果以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术多功能保护器设计原理图A/DCPU1控制电路控制继电器液晶显示CPU2数据存贮器数据输出传递存贮器 自2

11、000年4月以来应用多功能保护器215台，由于该保护装置仪表精度高、自动化程度高，达到了提升电机的保护效果。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术4.应用自动补偿控制技术，提高机组运行效率 该技术主要通过自动补偿，最大限度的将线路损耗中的无功电流降低到最低程度，从而使传输回路上的线损只剩下有功电流的线路损耗，降低电泵井能耗。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 自动补偿节能的理论基础和意义自动补偿节能的理论基础和意义 工作时能耗主要包括两部分： 一是电机做功实际消耗的电能； 二是电流传输时的线损（P=3I2R） 线损 而线路损耗中的无功电流却可以通过一定的方法，使其降

12、低到最低程度，从而使传输回路上的线损只剩下有功电流的线路损耗。自动补偿就是根据这一基本原理研制的。 有功电流 无功电流以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 根据电机特性可知，所有异步电机的功率因数与它所拖动的实际负载密切相关，负载越轻，运行效率越低，功率因数也就越低，因此所需要的无功电流的比例也就越大。大量的无功线损必然带来有功电量的增加。 自动补偿节能的理论基础和意义自动补偿节能的理论基础和意义以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术自动补偿目的自动补偿目的 提高机采井的功率因数，最大限度的将无功电流降低到最低程度，无功线损降低到接近为零。以高效经济运行为目的，发展完善电

13、泵井配套工艺技术自动补偿技术特点自动补偿技术特点 核心:自动补偿控制器采用混合信号处理器技术，具有集成度高、测量精度高、处理速度快、功耗低，可保证系统的可靠性和抗干扰能力，实现多参数（电压、电流、有功功率、功率因数、相位）测量。 模型识别和预估分析控制算法:确保采用最优化的电容投切方案。采用监控三相电压和三相电流，从而保证测量和控制的准确性和可靠性，能够真正可靠地实现长时间连续稳定运行。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术自动补偿装置现场应用效果自动补偿装置现场应用效果 喇十一变线路补偿前30口机采井功率因数测试结果：电泵井功率因数在0.70.84之间；螺杆泵井功率因数在0.36

14、0.63之间；抽油机井平均功率因数在0.250.5之间；以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术自动补偿装置现场应用效果自动补偿装置现场应用效果 喇十一变线路补偿后8口电泵井功率因数测试结果功率因数由0.70.84提高到0.90.99；以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术8 8口电泵井自动补偿数据统计表口电泵井自动补偿数据统计表 序号井 号额定功率kW补偿前补偿后工作电压V运行电流A运行功率kW功率因数%工作电压V运行电流A运行功率kW功率因数%15-P24390124051.391.20.83125542.4910.9925-24190129051.187.60.7613

15、004089.90.9635-241552102031.145.10.84102026.5450.9946-2452101034.545.80.76101027.545.80.9556-241563108048.762.70.7110038.263.10.966-241852111038.862.30.84112032.962.30.9877-24348303236.40.8284027370.9987-P248863109042.163.90.83110034.863.10.99以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 针对特高含水开发阶段电泵管柱设计过于单一、没有突出单井特性的问题

16、。开展了电泵优化简化管柱技术研究。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术1.对气体影响小的井取消分离器，改下吸入口 目前采用旋转分离器，它的分离能力为70%，当泵吸入口气液比不超过10%，分离器不起作用。为避免分离器轴断和被扫断、叶轮被卡死等现象，对气体影响小的井取消分离器，改下吸入口。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 规定泵吸入口压力为2.5MPa时，吸入口气液比小于10%，在设计中取消分离器改下吸入口。累计实施49口，节约成本19.6万元。分离器吸入口以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术4个进液孔改为8个，改变吸入流流动方向 针对分离器轴易断的问题，

17、对吸入口结构进行了改进，改进后的吸入口由原来的4个进液孔改为8个，大大增加了进液面积，改变了吸入流动方向，流向与轴夹角减少30，减少吸入液体与转动轴的冲击损失。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 为避免测压阀漏失问题，对非定点测压井取消测压阀改下泄油阀。累计实施24口井，共降投资2.9万元。2.对非定点测压井取消测压阀，改下泄油阀测压阀泄油阀以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 每年我厂因活门下移检泵3口左右，为减少由于活门下移造成的检泵，对施工时井口无液流的井，不下丢手管柱。累计实施20口井，共降投资36万元。 3.对无喷势井采取不下丢手管柱以高效经济运行为目的，发

18、展完善电泵井配套工艺技术通过简化优化电泵工艺管柱措施：二是减少了管柱漏失几率;一是节约了投资成本；三是减少机组损坏井数1.5口/年。见到了很好的经济效益以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 潜油电泵在举升含聚液体及适应排量关系变化方面存在一些不足：二是随着采出液含聚浓度上升，机组排量效率大幅度下降。一是在一个完整的注聚周期内油井供排关系变化大，一般最低供液能力只有最高时的三分之一，而机组排量适应范围较窄，仅为理论排量的0.8-1.2倍；以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 潜油电泵变频控制技术是运用变频控制屏和普通的潜油电泵机组配套调速的工艺技术，通过变频控制屏内的变频

19、系统和微机控制系统，进行自动跟踪改变电源频率，从而改变电机的转速，调节多级离心泵的排量，使潜油电泵的特性和油井生产能力相匹配。 1.应用变频技术，调整供排关系以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 北东块聚驱电泵井在注聚初期排量效率113.2%，中后期为78.5%，下降了34.7个百分点，严重影响了聚驱的增油效果，因此，我们开展了聚驱电泵井配套技术研究。例如:注聚初期注聚中后期78.5%113.2%-34.7个百分点以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 采用变频器对51口排量效率低、沉没度低的井下调频率。平均频率下调6.5Hz，液面回升224m。时率由45%提高到97%，

20、达到了稳定生产。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术变频上调参井统计 同时采用变频器对7口排量效率低、沉没度高的井上调频率。平均频率上调5Hz，增液35t/d，增油3t/d，液面下降195m。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 大流道抽聚泵由于设计中增加了叶导轮的流道面积，改进了叶片形式及泵两端结构，对叶轮表面进行了降低磨擦涂层处理，因此其能够克服普通泵叶导轮抽汲含聚液体时产生的扬程降低和液体滑脱的问题，大大提高聚驱电泵井泵效。2.开展大流道抽聚电泵的应用试验以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 以南中西块喇4-SP3188井为例，该井原为150m3电泵，

21、今年1月份下入250m3大流道泵后，目前含聚540mg/l，排量效率高达114.0%，液面下降了523m。措施井应用大流道泵生产情况统计表全年计划5口完成2口效果良好以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术3. 掺热水降粘，提高效率 现场调查表明，当采出液含聚浓度超过300mg/L时，对电泵井排量效率影响较大，由于排出液量降低，机组不能保证良好的散热条件，导致事故频繁，影响了机组使用寿命，为此开展了低效电泵井掺水试验。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术喇7-P191井掺水试验情况 在电泵井开展掺热水降粘试验，从而改善电泵机组在聚驱的适应能力。现场试验19口井，掺水量50m

22、3/d，平均排量效率提高22个百分点，产油量增加3.75t/d。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 例如7-P191井，该井泵型为200m3/d。排量效率由掺水前的41.8%上升到99.7%，上升了57.9个百分点，同时产油量增加3.75t/d。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 一是加强对全厂绝缘电阻低于 100M的154 口电泵井的日常管理。结合在线绝缘测试仪，对这部分井挂牌重点管理，杜绝不必要的启停机。上半年这部分井中有25口井检泵，其中20口井是年初测量绝缘低于20M的井。绝缘电组低电泵井情况统计 加强现场管理以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技

23、术 二是加强钻控地区供液不足井的动态变化监测工作，当沉没度小于 100m 时及时补掺水或采取变频措施。 平均频率下调 5Hz，大大减少了这部分井因供液不足造成的反复启停，改善了机组的工作状况。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术上半年，在上半年，在1313口供液不足井上安装了我厂原有的修复变频口供液不足井上安装了我厂原有的修复变频 三是加强地面设备的检查和维护，利用季度检查的时机，对发现的问题及时进行整改。一季度检查共发现设备管理问题38个，对这些问题逐一进行了整改，避免由于地面设备原因造成机组损坏。例如例如 检查中发现喇 8-14 井控制屏欠载值设定过高，容易导致电泵无故启停，

24、整改后调整为正常值。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 四是试验应用下井电缆监测仪，在机组下井过程中实时监测下入井内电缆的绝缘变化，避免电缆刮坏引起的返工作业。上半年在5口检泵井上进行了试验。以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 一是健全管理体系，强化三级管理 油田管理部为一级管理：管理制度的制定、检查考核、机组费用结算、质量鉴定索赔和全面的组织协调工作。 工程技术大队和采油矿为二级管理：技术大队负责方案设计、月度评比、作业监督、检泵分析、优化参数、解决技术难题； 矿管理人员负责日常管理的检查考核、作业井的监督验收、故障井的落实处理、各项制度的落实；采油队负责日常巡回

25、检查，设备维护保养，问题故障的及时发现、参数的合理调控等工作。 电泵队和采油队为三级管理：负责作业施工机组各部件联接等技术操作、负责电泵井的投产和疑难问题的处理工作。 日常管理的经验、做法 .管理制度方面以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 二是完善管理制度，规范工作流程 我厂在严格执行开发部潜油电泵井生产管理办法（年号文件）的同时，结合我厂生产实际制定了第六采油厂潜油电泵井生产管理办法，对管理职责、施工标准、工作流程和管理细则都做了明确规定。针对阶段性工作还制定了电泵井清蜡管理制度电泵井检修工作标准等规章制度，实现了管理有制度、施工有标准、责任有落实的闭合管理。 以高效经济运行为

26、目的，发展完善电泵井配套工艺技术 一是明确施工标准，严格考核制度。 从制度上保证施工质量。要求员工严格按操作标准施工，对保修期内检泵井实行责任追踪，将施工质量问题落实到每个班、每个人，用严格的奖金考核来督促员工提高施工质量。 .作业施工质量方面以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 二是提高施工人员和队伍业务素质，从技术上保证施工质量。为了保证施工质量我厂仅规定支作业队有电泵作业的资质，电泵队的每名操作人员也都有年以上实际生产经验。并每年都要组织员工进行相关的技术培训。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 三是坚持干部代班上井制度，从管理上保证施工质量。不论任何情况我厂

27、电泵下机组时，电泵队必须有一名队干部代班上井，监督每个环节的施工质量。 以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 一是强化设备检修力度，建立分级管理制度 每年组织专业人员对全厂地面设备进行一次强制检修，一方面通过检修及时更换损坏元件消除隐患；另一方面通过在线绝缘测试仪实现不停泵测量单井绝缘数据，再根据具体情况实施分级管理。 根据绝缘情况对全厂电泵井建立档案，实行分类管理。绝缘大于M的为一类井，纳入正常管理；绝缘在M为二类井，通过安装阻容装置、软起动等技术保障措施确保机组正常运行；绝缘小于M为三类井，实施挂牌重点管理，通过调整尽量避免安排测压、线路检修等工作，杜绝任何不必要的启停机。 .日常生产管理方面以高效经济运行为目的，发展完善电泵井配套工艺技术 二是合理确定清蜡周期，认真落实清蜡制度。 三是严格作业验收，及时跟踪调整生产参数。绝缘小于M坚决返工。同时针对作业初期产量、电流不稳定的问题，投产后天每天根据生产实际调整欠过载，直到稳定生产为止。 四是完善电泵井日常分析制度。通过坚持岗位员工日分析、工程技术人员周分析、技术大队月分析相结合办法，及时发现单井的动态变化，及时采取相应措施处理。 以高效经济运行为目的