淺談電潛泵機組的選井選泵

李學廣

勝利油田石油開發中心，山東 東營 257068

1 油井的產能分析與預測

電潛泵機組選井選泵首先要解決的問題是油井產能的預測。產液能力預測的準確與否直接影響著所設計的電泵井系統的工作性能。預測產液能力的方法有IPR曲線法、VOGEL方程、PI方法等，這些方法不僅有各自的特點，也有各自的適用范圍，系統設計時具體選用哪種方法應視具體情況而定。具體方法有如下幾點：

1）利用廣義IPR曲線進行油井產能分析與預測是最普遍的方法；

2）在含水量較高的條件下，采用PI方法進行線性預測是較理想的方法；

3）含氣條件下，選擇泵吸入口壓力大于等于井液飽和壓力；

4）如果我們對油井飽和壓力不清楚，要綜合考慮一下產液含水、氣、油比的大小，油井產能需要應用無因次IPR曲線和PI曲線分別求得，然后與該井歷史數據對比，進行必要的加權修正；

5）我們可以根據一定周期內某油井的采油指數曲線變化趨勢，草擬油井今后一段時間內的產能，以便確定合理的電潛泵采油排量。

2 機組選型優化與配套

我們在機組選型優化與配套常會遇到以下幾個問題：

1）電潛泵的選型與配套

（1）泵軸功率的最好求得方法是根據選定泵型的排量系列，用對應的單級葉導輪最大軸功率而不是高效點的單級軸功率來求得；

（2）在離心泵的工況區內，離心泵存在一最高效的工作點，此工況區域構成離心泵的有效工況區。但是在大多數工況情況下，泵往往在偏離高效工作區的一定區域內穩定工作。因此，必須要對此工作區內的排量、軸功率、揚程等參數進行綜合分析與驗算；

（3）在大多數情況下，泵軸的承載能力是沒有問題的。在泵排量較大、揚程較高的條件下，這時泵軸需要啟動，同時載荷也會明顯增加，此時我們就應核算一下泵軸的承載能力；

（4）泵的許用沉沒度在避免井液分離出過多自由氣進入離心泵的同時，也可以滿足泵本身的吸高要求。因此，采用小一號的泵型是離心泵的最佳選擇；

（5）當單節泵殼體長度顯著不同時，泵容易振動，嚴重之時能引起連接螺釘疲勞，導致斷裂，使機組掉井。所以，要想避免此情況發生應當盡可能均勻分配多節泵殼體號。

2）附加功率損耗

在較早期的電潛泵機組選井選泵是不考慮電潛泵的附加功耗的，但是在后來的生產過程中發現有較多的小排量和高揚程機組配套始終存在過載等問題。經過在生產實踐的分析，此類機組在實際的生產應用過程中，作用在機組配件上的附加功率損耗與離心泵軸功率相比已經占據較大的比例。

3）潛油電動機配套

之所以在套管內徑足夠大的條件下，優先采用大直徑潛油電動機，是由于以下3個原因：（1）滿足功率匹配；（2）保證自身散熱條件；（3）降低潛油電纜的壓降損失。

4）動力電纜選擇

在日常生產中動力電纜的選擇需要考慮以下幾個因素：

（1）保證降損后的電纜電壓不能影響潛油電動機啟動電壓；

（2）保證電纜與電纜套管間要有足夠的間隙；

（3）確保動力電纜的絕緣達到一定標準。

3 油井高溫問題

在日常的生產工作中常規電動機允許最高工作溫度為105～115℃，井下電力傳遞絕緣性能和電潛泵機組運動副熱效應，使我們在選井選泵時，在采用具有特殊性能的高溫潛油電動機的同時，對電纜和潛油電動機的規格和尺寸的選取也有特殊的要求。

3.1 電動機選取

相同尺寸規格和下線方式的潛油電動機的使用功率，是有潛油電動機的工作溫度決定的。而潛油電動機的工作溫度由潛油電動機表面流體的散熱效率、電動機安裝位置的井筒溫度、電動機發熱損耗來決定的。

3.2 潛油電纜的選取

通常情況下，普通的潛油電纜具有10年使用壽命，當溫度每升高10℃，電纜使用壽命也會隨之降低一半，所以在高溫井電潛泵機組配套時，宜采用大電纜。

4 油井含砂、含氣、機組變頻變速

在含砂油井電潛泵選井選泵過程中，我們需要通過實驗取得砂粒度、石英砂含量、井液含砂量、酸溶性、砂粒幾何特性等數據。如果試驗中上述數據不全，應謹慎考慮是否下防砂電潛泵。

在選井選泵時，需考慮加裝氣體分離器，因為在潛油離心泵吸入口處，當自由氣與產液的體積比達8%～10%時，泵的工作性能就開始惡化。

進行機組變頻匹配選型時，應當遵循下列原則：

1）離心泵的額定排量參數必須介于最小頻率和最大頻率各自對應的排量值之間；

2）變頻機組電動機選取應遵循前述高溫電動機的參數選取原則。

5 電潛泵抽油井系統效率

電潛泵抽油井的系統工作效率直接關系著所提煉油的質量和數量，與油田的經濟效益密切相關。所以我們在選井選泵時必須要進行優化設計，以此來提高離心泵的水力功率或者降低電動機的輸入電功率，最終達到提高系統效率的目的。所以，在給定揚程和排量條件下，以系統效率為優化目標，可以通過以下兩種方法進行電潛泵機組優化。

1）要對不同類型的潛油電動機和離心泵進行優化組合，從中選擇最佳組合，達到優化的最終目的——提高經濟效益；

2）采用變頻技術，對給定機組進行工作參數調整和優化。

6 結論

1）保證電潛泵抽油井高效生產、機組處于最佳運行狀態的前提工作是電潛泵選井選泵工作一定要做到位，早日常的生產過程中，我們的現場操作人員一定要了解這些常規知識，靈活掌握正確的選井選泵方式；

2）在本文中我們根據現場的實際情況發現并提出了在電潛泵選井選泵過程中一些被忽視的問題，同時也給出了相應的處理方法和數據，為日后的選泵選井提供參考；

3）建議我們的技術人員要在日常的生產中要積極的發現和整理電潛泵機組選井、選泵過程中的相關信息和問題，以此來完善選井選泵方法，提高選井選泵水平，確保電潛泵機組高效、穩定地工作。最終達到理想中的經濟效益。