埕海電泵井常見故障原因分析及解決方法

許歡歡

摘要：隨著油田進入開發中后期，綜合含水逐步上升，無桿采油的電泵井成為采油廠有效增油的重要手段，大港埕海電泵井有著地面設備簡單、排量大，易管理的優點，但同時也存在著造價昂貴、維護作業成本費用高的缺點。本文主要對大港埕海電泵井生產過程中常見的停井故障原因進行分析，并針對性的提出了一些相應的技術對策措施。

關鍵詞：埕海；電泵井；故障

一大港埕海電泵井常見故障原因分析

1、地面管理因素

（1）開停井次數過多，根據生產實踐中的經驗可以肯定發生在電系統的損壞是最主要的原因，電泵井的電機燒是最普遍的。頻繁開機極大的影響了機組壽命，主要后果是加速了電機保護器的失效。每啟動電泵一次，啟機時的瞬間電流要高出額定電流的3-5倍，頻繁啟停機都對電機、電纜的絕緣性能造成損壞導致絕緣被擊穿。開機后電機全速運行，電機扭矩突然增大時，對泵的機械沖擊較大，在沖擊扭矩作用下，極有可能使機組的泵軸或連接螺栓剪斷，電機泵軸斷造成不出液，電泵連接螺栓斷使機組落井。

（2）停井時間長，開機時易過載停機

大港埕海生產過程中，油井出砂，井液腐蝕而形成碎屑和結垢物。這些物質的比重相對油水要大，在電泵井正常生產，大排量舉升液體時，雜物隨井液排出井筒，但當電泵井停井時間較長時，單流閥上沉積大量雜物，由于比重大于油水，在開井瞬間，雜物落入離心泵內，另外，停井后，離心泵導殼中也沉積部分砂粒和碎屑，上部油管結蠟油套環空也容易形成死油。在開井泵的砂卡、結垢使潛油電機載荷劇增，極易造成過載，運行電流偏高，最終導致電纜擊穿或潛油電機溫度升高、燒壞。

2、井下機組因素

機組在多次重復使用一段時期后，機組電纜老化嚴重，沒有合理更新（包括零部件）。修理過程中產生質檢不規范，執行標準不細，執行不嚴。機組絕緣性就會相對較低，可靠性也相對變差。特別是在頻繁開井時，由于開井時的瞬間電流是正常生產時的3-5倍，高電流對電器部分的絕緣性要求較高，因此容易造成電纜擊穿、機組燒的事故發生。部分井井下條件日益惡劣，進一步縮短了機組電纜的使用壽命。目前現河采油廠的電泵機組使用的軸類零件大部分是98年-04年產品，使用時間在8-14年之間，殼體類配件大部分使用時間在5-10年，軸類、殼體配件長期重復使用，更新率低，下井生產過程中容易發生軸斷、腐蝕進水燒、分離器斷等。電泵機組的連接螺栓，由于螺栓熱處理不合格，造成螺栓斷躺井。螺栓硬度指標：285-302HB，實測：454-464HB，嚴重超標，螺栓偏脆，容易斷脫。

3、地質因素

（1）地層出砂、結垢影響，電泵井的大排量生產，容易造成生產過程中地層出砂，井液中含砂量過多，直接導致泵卡停井，井液含砂量較少則對電泵機組的離心泵葉輪和導葉、泵殼造成磨損，與井液腐蝕共同導致葉輪磨損或泵體刺穿。井液含砂也會導致分離器殼體斷裂，由于分離器葉輪驅動井液高速旋轉，井液攜砂導致分離器襯筒逐漸腐蝕穿，分離器襯筒腐蝕穿后，井液作用于分離器外殼，最后造成分離器斷裂。而結垢可導致電動機載荷增大，溫度升高、甚至燒毀。

（2）井液腐蝕的影響，隨著油田開采程度的提高，據井口取樣分析，出現腐蝕現象的電泵井平均礦化度達到了36345.58mg/L，化學腐蝕是十分嚴重的，特別是零件表面強化層局部磨損后，在化學腐蝕和電化學腐蝕的雙重作用下，出現點蝕，使腐蝕速度進一步加快，將機組外殼或防倒塊腐蝕失效而倒井。

（3）地層供液不足的影響，油井供液能力不足，生產過程中導致大量熱量無法散失，造成電機燒毀。地層供液不足也會導致機組無液體冷卻和泵的磨損加劇，造成產液量低。高溫、高壓的地質條件下，井下的液體和氣體的腐蝕能力進一步增加，加劇了電纜絕緣層的腐蝕和老化，導致電纜絕緣材料損壞、失效。

二預防電泵機組失效的對策措施及效果

1、設計方面

開展優化設計，以降低離心泵軸功率和電機功率、延長電泵井生產周期，優化離心泵揚程、沉沒度，嚴格控制電泵井沉沒度。通過與地質、注水結合，掌握地層能量變化，嚴格控制電泵井沉沒度在400m，減輕沉沒壓力過大對電泵機組的影響。最終實現排量、揚程、效率達到最佳匹配， 保障機組低耗電、長周期運行

2.電泵井日常維護方面

（1）平時管理中減少停井次數和停井時間

①要求采油隊在線路改造和管線維修時，加強組織，盡量縮短電泵井的停井時間。

②、停井時間在1-2小時以內的油井采取打回流的措施，減少停井次數。

③、要求采油隊在單井穿孔時，嚴格執行帶壓打卡子的規定，或者采取罐車拉油的辦法，減少停井次數。

（2）對過載停機、和故障停機時，崗上人員不允許擅自開機，必須經過關技術人員查明原因后方可開機。

（3）對所有電泵井安裝井口單流閥。防止停井時地面管線內的液體攜帶雜物倒灌，導致開井時過載停機。

（4）對井液含砂高于0.5‰的電泵井制定停井后洗井開井和定期洗井相結合的方法，減少井液含砂對電泵井正常生產和停井后開機的影響。

（5）盡量避免同時啟動負荷大的、注水泵、電器設備。

三解決潛油電機常見故障的方法

潛油電機運行時必須保證足夠的冷卻液來冷卻電機，防止高溫燒毀電機。保持電壓穩定防止電網波動，使電機維持正常的運行工作。選擇與潛油電泵相配合的電機功率，安裝過程注意安裝到位，密封良好。加強電機絕緣材料的性能，選擇適合高溫環境并耐用的材料、下井前必須檢測潛油電機的各項性能，確定完好才能下井投入使用，做好定期檢查和維護工作。

3.2潛油電泵的改造

根據實際使用的油井環境和地質條件客觀選擇合適的潛油電泵類型。制造潛油電泵的材料也必須合理選擇，對于泵的軸、葉輪、導殼和墊片、連接螺栓等部位的材料，必須選擇抗磨損耐腐蝕的材料，加強表面質量，做好防砂和抗磨損方面的設計改造工作。

3.3重視摩擦副裝配前選配、研磨、拋光處理

要確保潛油電泵機組運行過程中具有良好的摩擦性能，保證電機工作的可靠性，不能忽視止推軸承、扶正軸承等摩擦副的裝前選配、研磨、拋光處理，改善摩擦副之間的匹配性能，這一方面可以提高軸承的使用壽命，減小各部件間的摩擦、偏磨、振動問題，另一方面可以有效解決潛油電機滑行時間短、油耐壓低等問題，同時還改進完善裝配工裝、設備，提高電機的裝配質量、性能和技術指標。

4、結語

潛油電泵已經成為鉆井行業中的重要機械設備，其構造較復雜，任何部件出現故障都會導致無法正常運行，影響采油效率。因此油田企業必須重視潛油電泵的日常維護檢修工作，總結常見故障發生的原因，從源頭改善和減少故障的發生率，從生產制造、日常使用和維護修理等方面加以控制，提高潛油電泵的整體質量。

參考文獻：

[1]曾建川，魏世存.油井電泵常見故障原因分析及維修方法[J].中國化工貿易，2013.11.

[2]王洪軍.潛油電泵井常見故障原因分析及解決方法[J].中國科技博覽，2014.46.