潜油电泵控制柜常见故障及对策

扈建涛

大庆油田力神泵业有限公司监测中心 黑龙江 大庆 163000

因为油田作业现场的环境条件极为复杂，对潜油电泵控制柜这种装置而言，恶劣的环境条件加剧了其使用难度，尤其是各种故障的频繁发生更是影响了其运转的可靠性与安全性。因此，油田企业如果在生产中存在潜油电泵控制柜的配置，应该在日常的工作中做好故障的分析和处理，针对可能诱发故障的原因和故障种类等，制定有效的故障处理对策。

1 潜油电泵控制柜的组成

1.1 主回路部分 主回路在部分是潜油电泵控制柜中的重要构成，其中配备有高压隔离开关、电流互感器和控制变压器、真空接触器，在控制柜的运行和使用中，高压隔离开关的存在是为了实现对电源接通断开的控制；电流互感器主要是以设备需求为基础，在一定变比条件下降一次电流转化为二次电流；控制变压器可以将高压调节为控制回路所需的电压条件[1]；真空接触器使得主回路的接通和断开控制更为高效。

1.2 控制回路部分 控制回路部分更是包含了多个构成模块，具体为保护中心、转换开关、中间继电器、启动按钮、桥式整流电路等，其中，保护中心可以在设备或者系统运行时负责相应的状态监测、参数显示和保护；转换开关可以进行控制方式的自动选择；中间继电器使得真空继电器的断开和闭合控制更为高效；启动按钮实现了对启动机组运转的灵活控制。

1.3 测量显示部分 潜油电泵控制柜中同样包含了测量显示部分，这一部分以电流记录仪、井下压力测量仪表、电压表为主，电流记录仪可以在电机工作的过程中同步采集关于电流的信息，对电流变化趋势等的掌握非常有效；井下机组中配备有测压装置，可以在机组工作时正常显示井下的压力条件；电压表主要负责的是电压显示。

2 潜油电泵控制柜常见故障与处理

2.1 电流卡片分析及故障处理 在潜油泵井的运行过程中，电流卡片的存在可以直观反映潜油泵运行中的时间和电流变化曲线，在此基础上可以辅助潜油泵井日常管理的参考。在常规的运行条件下，电流曲线呈现为平滑曲线，潜油电泵控制柜中的电流卡片一般是泵受气干扰和过载停机，当然还存在电压波动和供液不足的故障[2]。当泵受气干扰时的电流卡片多是由原油脱气所造成的，当出现了这一问题以后，泵中进入了大量的气体，引发了电流的异常波动，不利于产油量的增加。这种这一故障，可以通过以下方式来处理:在泵吸入口加气锚或者旋转式油气分离器的配备来实现；对套管气加以科学控制；将机组沉淀度控制在合理的范围内；将井液中添加一定的破乳剂。过载停机电流卡片表现为机组启动以后，电流呈陆续增大的趋势并增大到额定电流值正常运行，再陆续上升最后达到过载电流整定值。针对这一现象，可以采取以下的预防方式:正常过载停机应做好洗井作业处理；在下泵之前开展冲砂作业，出砂井以后上提机组；定时清蜡，并做好地面管线的热洗；针对机组的相关故障及时处理。

2.2 其它故障的判断与处理

2.2.1 管柱漏失判断与处理 潜油电泵控制柜还常常会出现管柱漏失的问题，当出现了这一问题以后，势必伴随着油压和产量的同步降低。在油田作业时针对存在泄油阀管柱的井，很多时候是由泄油销出现了砸断和冲蚀的问题所造成，应安排专业人员开展检泵作业；管柱漏失井一般采用管柱憋压验证。

2.2.2 停机后再启动电流加大 潜油电泵井停机后再启动如果出现了电流异常增大的情形，可能会使得机组存在被烧毁的威胁，这种故障在冬季表现更为突出。油井停产以后的温度非常低，此时伴随着油变稠和流动性较差、泵提速变慢的情况，电泵在较长的时间段内保持在高转速条件下，电流值高于异常值，缩短了机组使用寿命[3]。针对这一问题，可以采取变频集中切换技术来进行相应的控制。

2.3 电缆故障分析处理 电缆故障也是潜油电泵控制柜的常见故障，这一故障的具体表现就是地面控制柜的过载停机，当然，有时也会伴随着配电盘跳闸电流卡片上的电流曲线异常上升问题。电缆损坏表现为:井口或者油管挂处损坏，直阻在1Ω；远离井口，直阻在2～3Ω范围内，对于前一种损坏情况，一般可以通过重新接缆的方式来处理，而如果损坏问题极为严重，应重新开展检泵作业。

2.4 套管气引起的故障诊断与排除 在潜油电泵井使用的过程中，一旦出现了油井供液不足的情况，将会使得油井液面非常低与泵吸入口的位置相接近，此时，套管环内的空气就会进入到电泵内而引起欠载停泵的问题。针对此类故障，一般可以采取以下措施:根据机组运行情况来进行套压的科学控制，并适当将欠载设定值调小一些；开展间歇生产作业，启泵方式从人工或者自动控制的方式中选择；如果泵挂较浅，应适当加深该深度。

2.5 机组匹配不合理引起的故障判断与处理 如果在潜油电泵井使用的过程中存在着机组匹配不合理的情况，同样会增大控制柜的故障概率，故障具体表现为:“大马拉小车”的问题，虽然这种情况不会引发严重的开采事故，但在电机余量偏大的情况下降伴随着严重的欠载问题；“小马拉大车”，运行过程中的电流超出了额定电流，可能会引起启动异常或者机组被烧毁的问题。在出现了这一故障时，有关人员应立即开展检泵作业并更换对应的电泵机组。

3 结束语

油田作业的过程中，潜油电泵控制柜的故障频发，为保持采油作业的顺利实施，应重视潜油电泵控制柜故障的处理，提高机组运行的可靠性，保持油田采油作业的高效开展，创造更高的效益。