浅谈电潜泵机组的选井选泵

李学广

胜利油田石油开发中心，山东 东营 257068

1 油井的产能分析与预测

电潜泵机组选井选泵首先要解决的问题是油井产能的预测。产液能力预测的准确与否直接影响着所设计的电泵井系统的工作性能。预测产液能力的方法有IPR曲线法、VOGEL方程、PI方法等，这些方法不仅有各自的特点，也有各自的适用范围，系统设计时具体选用哪种方法应视具体情况而定。具体方法有如下几点：

1）利用广义IPR曲线进行油井产能分析与预测是最普遍的方法；

2）在含水量较高的条件下，采用PI方法进行线性预测是较理想的方法；

3）含气条件下，选择泵吸入口压力大于等于井液饱和压力；

4）如果我们对油井饱和压力不清楚，要综合考虑一下产液含水、气、油比的大小，油井产能需要应用无因次IPR曲线和PI曲线分别求得，然后与该井历史数据对比，进行必要的加权修正；

5）我们可以根据一定周期内某油井的采油指数曲线变化趋势，草拟油井今后一段时间内的产能，以便确定合理的电潜泵采油排量。

2 机组选型优化与配套

我们在机组选型优化与配套常会遇到以下几个问题：

1）电潜泵的选型与配套

（1）泵轴功率的最好求得方法是根据选定泵型的排量系列，用对应的单级叶导轮最大轴功率而不是高效点的单级轴功率来求得；

（2）在离心泵的工况区内，离心泵存在一最高效的工作点，此工况区域构成离心泵的有效工况区。但是在大多数工况情况下，泵往往在偏离高效工作区的一定区域内稳定工作。因此，必须要对此工作区内的排量、轴功率、扬程等参数进行综合分析与验算；

（3）在大多数情况下，泵轴的承载能力是没有问题的。在泵排量较大、扬程较高的条件下，这时泵轴需要启动，同时载荷也会明显增加，此时我们就应核算一下泵轴的承载能力；

（4）泵的许用沉没度在避免井液分离出过多自由气进入离心泵的同时，也可以满足泵本身的吸高要求。因此，采用小一号的泵型是离心泵的最佳选择；

（5）当单节泵壳体长度显著不同时，泵容易振动，严重之时能引起连接螺钉疲劳，导致断裂，使机组掉井。所以，要想避免此情况发生应当尽可能均匀分配多节泵壳体号。

2）附加功率损耗

在较早期的电潜泵机组选井选泵是不考虑电潜泵的附加功耗的，但是在后来的生产过程中发现有较多的小排量和高扬程机组配套始终存在过载等问题。经过在生产实践的分析，此类机组在实际的生产应用过程中，作用在机组配件上的附加功率损耗与离心泵轴功率相比已经占据较大的比例。

3）潜油电动机配套

之所以在套管内径足够大的条件下，优先采用大直径潜油电动机，是由于以下3个原因：（1）满足功率匹配；（2）保证自身散热条件；（3）降低潜油电缆的压降损失。

4）动力电缆选择

在日常生产中动力电缆的选择需要考虑以下几个因素：

（1）保证降损后的电缆电压不能影响潜油电动机启动电压；

（2）保证电缆与电缆套管间要有足够的间隙；

（3）确保动力电缆的绝缘达到一定标准。

3 油井高温问题

在日常的生产工作中常规电动机允许最高工作温度为105～115℃，井下电力传递绝缘性能和电潜泵机组运动副热效应，使我们在选井选泵时，在采用具有特殊性能的高温潜油电动机的同时，对电缆和潜油电动机的规格和尺寸的选取也有特殊的要求。

3.1 电动机选取

相同尺寸规格和下线方式的潜油电动机的使用功率，是有潜油电动机的工作温度决定的。而潜油电动机的工作温度由潜油电动机表面流体的散热效率、电动机安装位置的井筒温度、电动机发热损耗来决定的。

3.2 潜油电缆的选取

通常情况下，普通的潜油电缆具有10年使用寿命，当温度每升高10℃，电缆使用寿命也会随之降低一半，所以在高温井电潜泵机组配套时，宜采用大电缆。

4 油井含砂、含气、机组变频变速

在含砂油井电潜泵选井选泵过程中，我们需要通过实验取得砂粒度、石英砂含量、井液含砂量、酸溶性、砂粒几何特性等数据。如果试验中上述数据不全，应谨慎考虑是否下防砂电潜泵。

在选井选泵时，需考虑加装气体分离器，因为在潜油离心泵吸入口处，当自由气与产液的体积比达8%～10%时，泵的工作性能就开始恶化。

进行机组变频匹配选型时，应当遵循下列原则：

1）离心泵的额定排量参数必须介于最小频率和最大频率各自对应的排量值之间；

2）变频机组电动机选取应遵循前述高温电动机的参数选取原则。

5 电潜泵抽油井系统效率

电潜泵抽油井的系统工作效率直接关系着所提炼油的质量和数量，与油田的经济效益密切相关。所以我们在选井选泵时必须要进行优化设计，以此来提高离心泵的水力功率或者降低电动机的输入电功率，最终达到提高系统效率的目的。所以，在给定扬程和排量条件下，以系统效率为优化目标，可以通过以下两种方法进行电潜泵机组优化。

1）要对不同类型的潜油电动机和离心泵进行优化组合，从中选择最佳组合，达到优化的最终目的——提高经济效益；

2）采用变频技术，对给定机组进行工作参数调整和优化。

6 结论

1）保证电潜泵抽油井高效生产、机组处于最佳运行状态的前提工作是电潜泵选井选泵工作一定要做到位，早日常的生产过程中，我们的现场操作人员一定要了解这些常规知识，灵活掌握正确的选井选泵方式；

2）在本文中我们根据现场的实际情况发现并提出了在电潜泵选井选泵过程中一些被忽视的问题，同时也给出了相应的处理方法和数据，为日后的选泵选井提供参考；

3）建议我们的技术人员要在日常的生产中要积极的发现和整理电潜泵机组选井、选泵过程中的相关信息和问题，以此来完善选井选泵方法，提高选井选泵水平，确保电潜泵机组高效、稳定地工作。最终达到理想中的经济效益。