电潜泵提液采油配套技术的应用

魏永祥 刘俊刚 陈敏 关野 王晓明 步万荣

摘要：在当前的发展中，随着社会建设进程的加快，对能源的消耗与需求同样在不断的增加。其中油田是主要的能源产出场所。当油田开发力度的不断加强使其提早进入了高含水期，导致采油技术的展开受到了一定的阻碍。随着电潜泵采油技术的不断发展与完善，在油田中的采油能力以及采油的排量不断增大，在高含水期的油田中得到了广泛的应用。基于此，本文对当前电潜泵在提液采油中配套技术的实际应用展开深入的研究与分析，通过现状的应用提出更好的优化措施，促进电潜泵在油田中的更好使用。

Abstract： In the current development， with the acceleration of the social construction process， the consumption and demand for energy are also increasing. The oil field is the main source of energy production. When the development of oilfields continued to strengthen， it entered the high water-cut period early， which led to certain obstacles to the development of oil recovery technology. With the continuous development and improvement of the electric submersible pump oil production technology， the oil production capacity and the oil production displacement in the oil field are increasing， and it has been widely used in oil fields with high water cut period. Based on this， this paper conducts in-depth research and analysis on the practical application of the supporting technology of current electric submersible pumps in liquid extraction and oil recovery， and proposes better optimization measures through the application of the current situation to promote the better use of electric submersible pumps in oil fields.

关键词：电潜泵；采油工艺；油田；技术；应用

Key words： electric submersible pump；oil recovery process；oil field；technology；application

中图分类号：TE355 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）32-0246-02

0 引言

随着电潜泵技术在油田提液采油工作中的广泛使用，在一定程度上促进了电潜泵技术的更好发展。当油田开发进入了高含水阶段，对电潜泵采油技术的要求也在不断的增加，但是在实际的提液采油工作中，电潜泵技术的工作效率较低，且耗能较高，导致实际采油效益较低。而在当前的社会发展中，石油是市场最主要的需求能源之一，电潜泵技术的更好使用对石油开采工作十分重要。因此需要加强对电潜泵采油技术的提高，促进电潜泵采油效益的实际增强，使得油田开发工作的更好发展，电潜泵体液采油技术的更好应用。

1 电潜泵提液采油技术的应用

1.1 電潜泵采油技术原理

在当前的采油技术使用中，电潜泵是最为常用的采用技术。其工作原理主要是在采油过程中将油管中的离心泵深入至井筒，当地面的电源通过专用电缆与潜油电机完成连接之后，使离心泵开始旋转工作，将油井井筒中的原油通过离心力升至地面。电潜泵在使用中极为简单，设备的采油效率较高，且原油的排量较大，能够实现自动化控制工作。在油田的开发工作中，电潜泵技术的使用主要是在高含水阶段或者是高产井情况下，当油井中的液体含量较大时，在海上油田的开采工作中，由于受到平台的面积限制，往往也会通过电潜泵技术的使用实现提液采油。

1.2 电潜泵采油技术常见问题

当电潜泵技术在采油过程中被使用时，因为油田中的液体含量较低或液体的流动性等情况会对电潜泵的采用工作造成影响。在电潜泵的提液采油技术使用中，常见的问题主要有：电潜泵工作带不动液体上升，电潜泵的电机工作负荷过大导致机器烧坏以及电潜泵的整体机组负荷运行等。其中电潜泵工作没有液体的出现是最为关键的问题，其主要的产生原因可能是电潜泵的工作轴心断裂、叶轮磨损严重、电泵运行发生气锁以及运输管柱泄漏等；而电潜泵的点击工作负荷过大导致机器烧坏的原因主要是由于电机本身的实际负载过大，且油田中的液体含量较低、运行时的电压过高等；电潜泵整体机组过载的产生原因可能是油田中原油的粘度较大、电机与所要求参数不匹配以及电泵出现故障等。

1.3 电潜泵系统优化

电潜泵在提液采油技术应用中，受到高气液比的影响较大，会出现电潜泵振动的情况，严重时则会导致电潜泵发生欠载停泵的情况，此状态下所产生的气蚀会对电潜泵的实际使用寿命造成影响。因此，在提液采油技术的应用中需要对电潜泵的沉没度加以保证，在共组哟中能够有效降低电泵中的进气液比。同时对电潜泵的绝缘设备实际温度有极为严格的要求，否则温度过高会导致电潜泵的设备损坏。因此，在提液采油中对电潜泵的下方位置温度的把控极为重要。通常情况下可以通过油井的井筒温度做分析对温度变化达到充分的掌握。

2 提高电潜泵采油系统效率优化设计

由于当前采油技术中对电潜泵的使用要求逐渐增高，因此对于技术的提升需要以其实际采油系統工作效率的提升为根本目的，在此基础上保持加强有效功率与输入功率降低的原则对其实际使用进行有效的优化与改善，其主要的优化步骤分为以下方面：

①提液采油准备工作中需要准确把握地层压力、根据油田特点进行开发，并根据实际地理要求科学计算合理确定提液量。②根据科学计算所得的提液量的工作目标对电潜泵的泵吸口压力进行控制参数的设计，并对电泵的下潜深度进行计算。③根据提液量的工作目标对实际的举升要求进行计算，主要包括对举升的有效高度以及油管压头下损失的高度进行计算，同时对电潜泵在油井中的压力影响下应该实际确定的有效扬程进行准确的计算，确保其与目标提液量的实际要求相吻合。④通过计算所得的电潜泵所需要的有效扬程对其实际工作中与之相匹配的电潜泵扬程进行准确设定。⑤与泵特性曲线的变化相结合，对电潜泵的实际要求排量进行精准计算，选择适合的电潜泵展开工作。⑥对提液量的工作目标实际所需的举升功率进行精准计算，确保其有效性。⑦对潜油中所需的电机功率加以计算与油井的实际状况相结合，在潜油电机的整套系列中选择匹配度最高的电机功率。

3 电潜泵体液采油技术的应用与发展

在现阶段的电潜泵提液采油技术使用中，国内外的技术使用已经逐渐得到完善，当下，世界电潜泵的主要生产国有三个，分别是中、美、俄。且三国的年生产总量是世界生产总量四分之三。

其中，就电潜泵的应用技术而言，以美国电潜泵的生产技术最为成熟且优异。在电潜泵自动化与智能化的生产研发领域中，美国处于领先地位。而俄罗斯在电潜泵的生产工作中主要注重对电潜泵工作质量的保证，俄罗斯在20世纪末期与英国达成贸易合作关系并引入了电潜泵的生产研发技术，促进了俄罗斯电潜泵生产与使用技术的更好发展，就电潜泵的可靠而言，俄罗斯处于国际领先地位。对于中国而言，虽然电潜泵生产与研发技术成形较晚，但经过长时间的不断探索与实验，在成本制造方面，我国电潜泵的研发技术处于国际市场的领先地位，且我国电潜泵的整体价格较为合理，因此近年来电潜泵的出口总数遥遥领先。而在当前的提液采油技术使用中，电潜泵的主要使用技术分为以下几种：

3.1 变频驱动电潜泵

变频驱动装置在电潜泵中的使用最早是由美国Rade公司所研发。美国公司在研发变频驱动的电潜泵时将装置中输出的电压与频率通过微处理技术对其实现监控与调整，通过装置中系统诊断与关井保护功能对其进行了优化，在装置中配备了故障记忆、地面故障保护、高速限制等工作组件，且随着在实际中的使用与发展已经实现了标准化。同时，美国Centrilifl公司对变频控制器进行了创新研发在其中加入了数字显示器，有助于读数和使用。且在其中加入了对电流进行检测的葫芦，能够对电流的实际运行状态加以探测，确保系统的探测功能与关闭功能的更好运作。

3.2 节能隔膜电潜泵

随着资源消耗量的不断增大，在当前的能源开发工作中一直提倡节能环保与可持续发展。在提液采油工作中同样如此，电潜泵技术的使用应该是以环保为主要的工作原理，通过节能技术的加入实现对油田的环保开发，节能隔膜电潜泵的研发是在电潜泵技术的使用中的重要创新发展。俄罗斯是电潜泵环保节能使用技术的首要研发国家。其所生产的隔膜电潜泵在油田的开发与提液工作中得到了极好的应用，且在产能较低的油田与油井中较常使用，该电潜泵的研发具备了环保节能的工作特点，能够实现低排量高效的工作目标，由于油井产能与产量较低会同时加大开采成本，且能源消耗量的不断增加对成本造成了极大的压力，通过节能隔膜电潜泵技术的使用能够使得提液采油的成本在一定程度上得到有效的控制。

3.3 高容积气体分离器电潜泵

对于低产能与低产量的油田而言，提高其电潜泵在工作中的实际采油量是极为重要的，且高容积气体分离器的制造与研发目的就是以此为目标。但是在高容积气体分离器的初期研发与制造阶段，对于该设备技术的设计理念并没有得到极大的重视，导致在前期的研发与制造工作阶段造成了电潜泵的技术受到限制，在此类电潜泵的设计与研发中，加入高压强、大功率的设计理念，形成高容积气体分离器会使得整体的设备呈现出十分笨重的感觉，且在电潜泵的实际工作中会与设备的本身存在不兼容的情况。经过一段时间的完善与发展，此情况得到了有效的完善，对其进行了深入的设计整改。经过整改之后，高容积气体分离器的主要工作原理是以高流速为前提实行限流的方式，对电潜泵与高容积气体分离器之间的兼容性加以改善，且整体的设备体积得到了优化，此后，高容积气体分离器在电潜泵的技术使用中得到了极好的应用，通过不断的创新与优化使得电潜泵的功率实现了有效的控制与优化，这也是高容积气体分离器在提液采油工作中得到了极力推广的主要原因之一。

3.4 代替杆式泵的电潜泵

电潜泵的容积变小能够使其在设备中的叶片设计更大且更加可靠，能够防止出现止推环面积，且在高泵效的工作原理下使得操作范围更小。在油井开发中，当井筒有所偏差或者井眼过深无法通过常规的杆式泵进行工作则可以采用小体积的电潜泵。

4 结束语

综上所述，在近年来的油田开发工作中，虽然我国电潜泵技术在提液采油中得到了极大的提高，且发展速度不断加快，但是有自主研发造成技术的使用与优化存在一定的不足，是当前电潜泵在油田开发中的主要问题。与国际领先技术相比，我国电潜泵提液采油配套技术的应用仍然缺少工作优势，但是对于采油的质量与采油技术的使用得到了极大的保障，使得电潜泵技术在使用中能够得到了更好的优化与发展。

参考文献：

[1]孙玮宏.试论电潜泵采油工艺在油田新技术领域中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2016，36（23）：123-124.

[2]杨阳，曹砚锋，隋先富，于继飞，欧阳铁兵.基于等级加权法的海上机械采油方式优选方法[J].石油钻探技术，2016，44（01）：73-78.

[3]我国高温电潜泵采油技术进一步提高[J].水泵技术，2015（04）：50-51.

[4]刘卫东.浅析电潜泵采油工艺在油田新技术领域中的应用[J].装备制造，2009（06）：225.

[5]宋玉旺，马伟亭，司宝，郭玉严，胡仁权.电潜泵提液采油配套技术的应用[J].特种油气藏，2008（04）：86-89，109-110.

[6]唐明军，朱学海，纪树立，曹良伟，刘峰.BZ34-3/5小边际油田的开发模式和电潜泵采油技术的应用[J].海洋石油，2008（02）：82-87.