采油机械中的电动潜油泵机组

■ 高粱红

石油开采有两种基本的方法，一是依靠天然或者人工注水、注气补充能量的方法自喷生产，二是在不能自喷的采油井使用机械举升。目前，在世界各油田应用最广泛的是后者，大约90%的采油井通过安装采油机械生产石油。由于多数采油机械分成地面和井内两部分，通常人们只能看到安装在地面上的设备，难得一见隐没在井筒里的抽油泵。

采油用的抽油泵是一个品种多样化的家族，大致分为两大类，需要使用抽油杆传递驱动力的叫做有杆泵，无需使用抽油杆的称为无杆泵。无论有杆泵还是无杆泵，由于受到采油井筒空间的限制，都是又细又长的圆筒形状。两种类型的抽油泵都需要沉没到数百米甚至上千米的深度，悬吊在井筒里稳定的液面之下，通过额定的排量和扬程，开采从油层中渗流出来的油、气、水混合液。因此，抽油泵又被称为深井泵。

在油田上最常见的是抽油机采油，这种机械需要在地面上安装减速箱和曲柄，通过四连杆机构将旋转的动能变成节奏有规律的往复运动，在类似驴头的一端悬吊抽油杆，带动井筒里的柱塞泵产生抽吸作用。由于抽油机仰俯的工作状态很像一头钢铁制造的毛驴不停地向出产石油的土地叩拜，被人们俗称为“磕头机”。然而，这种应用最广泛的采油机械并不是深井泵家族中的高端产品，难得一见的电动潜油泵机组才是采油机械之王，它的出现不足百年，我国拥有的历史还不到半个世纪。

电动潜油泵机组在业内简称为电泵，由潜油离心泵、潜油电动机、保护器、铠装电缆、地面控制屏和专用变压器六部分组成。具有排量大、扬程高、无需抽油杆传递动力的显著优点，这种采油机械一问世立即受到了各石油生产国的青睐。但是，因为制造工艺复杂、价格偏高、使用寿命偏低的缺点阻碍了推广普及。上个世纪70年代，仅有美国、苏联等少数制造业发达的国家掌握了电动潜油泵机组的核心技术，形成了市场垄断。

国内最早研究应用电动潜油泵机组的是大庆油田采油工艺研究所。从1963年开始，参照苏联生产的样机，试制排量40立方米/天、700米扬程的电动潜油泵机组。历经10余年的努力没有过关，无法定型生产。1975年，大庆油田主力采油区全面进入了高含水开发阶段，制定5000万吨年产量持续稳产规划的时候，迫切需要使用大排量的电动潜油泵放大采油井的生产压差。决定暂停自行研制，通过BJ公司引进了5套美国制造的机组，在萨尔图油田中区西部的高含水采油井上试用，收到了大幅度增加排液量，原油产量稳中有升的显著效果。

鉴于当时国家的财力有限，没有足够的外汇大批量订购价格昂贵的美国电泵，大庆油田采油工艺研究所重振旗鼓再行研制。1976年开始参照美国样本，与天津和沈阳的成套设备公司联合试制排量200立方米/天、扬程700米的国产电动潜油泵机组。虽然在一些关键技术上取得了重大突破，但是与美国制造的同类产品相比仍有相当大的差距。1979年，借助改革开放的春风，大庆油田派出了一个考察组到美国进行电动潜油泵机组专项调研。与雷达和森垂利夫特公司签订了引进整套机组、现场服务和在大庆油田建立维修保养车间的互利性协作合同。此后，美国制造的25种型号、2500台电动潜油泵机组陆续运抵大庆油田，为原油年产量保持在5000万吨以上的持续稳产发挥了重要作用。

为了尽快实现电动潜油泵机组国产化，1980年岁尾，大庆油田成立了国内第一个专业的电动潜油泵厂，引进美国的技术标准和工艺装备，从进口配件组装整套机组逐步向独立制造过渡，终于生产出可以和美国产品媲美的尖端采油机械，为中国由采油装备制造大国迈向制造高端产品的强国，奏响了一曲胜利凯歌。