潛油電泵控制柜常見故障及對策

扈建濤

大慶油田力神泵業(yè)有限公司監(jiān)測中心 黑龍江 大慶 163000

因?yàn)橛吞镒鳂I(yè)現(xiàn)場的環(huán)境條件極為復(fù)雜，對潛油電泵控制柜這種裝置而言，惡劣的環(huán)境條件加劇了其使用難度，尤其是各種故障的頻繁發(fā)生更是影響了其運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性與安全性。因此，油田企業(yè)如果在生產(chǎn)中存在潛油電泵控制柜的配置，應(yīng)該在日常的工作中做好故障的分析和處理，針對可能誘發(fā)故障的原因和故障種類等，制定有效的故障處理對策。

1 潛油電泵控制柜的組成

1.1 主回路部分 主回路在部分是潛油電泵控制柜中的重要構(gòu)成，其中配備有高壓隔離開關(guān)、電流互感器和控制變壓器、真空接觸器，在控制柜的運(yùn)行和使用中，高壓隔離開關(guān)的存在是為了實(shí)現(xiàn)對電源接通斷開的控制；電流互感器主要是以設(shè)備需求為基礎(chǔ)，在一定變比條件下降一次電流轉(zhuǎn)化為二次電流；控制變壓器可以將高壓調(diào)節(jié)為控制回路所需的電壓條件[1]；真空接觸器使得主回路的接通和斷開控制更為高效。

1.2 控制回路部分 控制回路部分更是包含了多個構(gòu)成模塊，具體為保護(hù)中心、轉(zhuǎn)換開關(guān)、中間繼電器、啟動按鈕、橋式整流電路等，其中，保護(hù)中心可以在設(shè)備或者系統(tǒng)運(yùn)行時負(fù)責(zé)相應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)測、參數(shù)顯示和保護(hù)；轉(zhuǎn)換開關(guān)可以進(jìn)行控制方式的自動選擇；中間繼電器使得真空繼電器的斷開和閉合控制更為高效；啟動按鈕實(shí)現(xiàn)了對啟動機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活控制。

1.3 測量顯示部分 潛油電泵控制柜中同樣包含了測量顯示部分，這一部分以電流記錄儀、井下壓力測量儀表、電壓表為主，電流記錄儀可以在電機(jī)工作的過程中同步采集關(guān)于電流的信息，對電流變化趨勢等的掌握非常有效；井下機(jī)組中配備有測壓裝置，可以在機(jī)組工作時正常顯示井下的壓力條件；電壓表主要負(fù)責(zé)的是電壓顯示。

2 潛油電泵控制柜常見故障與處理

2.1 電流卡片分析及故障處理 在潛油泵井的運(yùn)行過程中，電流卡片的存在可以直觀反映潛油泵運(yùn)行中的時間和電流變化曲線，在此基礎(chǔ)上可以輔助潛油泵井日常管理的參考。在常規(guī)的運(yùn)行條件下，電流曲線呈現(xiàn)為平滑曲線，潛油電泵控制柜中的電流卡片一般是泵受氣干擾和過載停機(jī)，當(dāng)然還存在電壓波動和供液不足的故障[2]。當(dāng)泵受氣干擾時的電流卡片多是由原油脫氣所造成的，當(dāng)出現(xiàn)了這一問題以后，泵中進(jìn)入了大量的氣體，引發(fā)了電流的異常波動，不利于產(chǎn)油量的增加。這種這一故障，可以通過以下方式來處理:在泵吸入口加氣錨或者旋轉(zhuǎn)式油氣分離器的配備來實(shí)現(xiàn)；對套管氣加以科學(xué)控制；將機(jī)組沉淀度控制在合理的范圍內(nèi)；將井液中添加一定的破乳劑。過載停機(jī)電流卡片表現(xiàn)為機(jī)組啟動以后，電流呈陸續(xù)增大的趨勢并增大到額定電流值正常運(yùn)行，再陸續(xù)上升最后達(dá)到過載電流整定值。針對這一現(xiàn)象，可以采取以下的預(yù)防方式:正常過載停機(jī)應(yīng)做好洗井作業(yè)處理；在下泵之前開展沖砂作業(yè)，出砂井以后上提機(jī)組；定時清蠟，并做好地面管線的熱洗；針對機(jī)組的相關(guān)故障及時處理。

2.2 其它故障的判斷與處理

2.2.1 管柱漏失判斷與處理 潛油電泵控制柜還常常會出現(xiàn)管柱漏失的問題，當(dāng)出現(xiàn)了這一問題以后，勢必伴隨著油壓和產(chǎn)量的同步降低。在油田作業(yè)時針對存在泄油閥管柱的井，很多時候是由泄油銷出現(xiàn)了砸斷和沖蝕的問題所造成，應(yīng)安排專業(yè)人員開展檢泵作業(yè)；管柱漏失井一般采用管柱憋壓驗(yàn)證。

2.2.2 停機(jī)后再啟動電流加大 潛油電泵井停機(jī)后再啟動如果出現(xiàn)了電流異常增大的情形，可能會使得機(jī)組存在被燒毀的威脅，這種故障在冬季表現(xiàn)更為突出。油井停產(chǎn)以后的溫度非常低，此時伴隨著油變稠和流動性較差、泵提速變慢的情況，電泵在較長的時間段內(nèi)保持在高轉(zhuǎn)速條件下，電流值高于異常值，縮短了機(jī)組使用壽命[3]。針對這一問題，可以采取變頻集中切換技術(shù)來進(jìn)行相應(yīng)的控制。

2.3 電纜故障分析處理 電纜故障也是潛油電泵控制柜的常見故障，這一故障的具體表現(xiàn)就是地面控制柜的過載停機(jī)，當(dāng)然，有時也會伴隨著配電盤跳閘電流卡片上的電流曲線異常上升問題。電纜損壞表現(xiàn)為:井口或者油管掛處損壞，直阻在1Ω；遠(yuǎn)離井口，直阻在2～3Ω范圍內(nèi)，對于前一種損壞情況，一般可以通過重新接纜的方式來處理，而如果損壞問題極為嚴(yán)重，應(yīng)重新開展檢泵作業(yè)。

2.4 套管氣引起的故障診斷與排除 在潛油電泵井使用的過程中，一旦出現(xiàn)了油井供液不足的情況，將會使得油井液面非常低與泵吸入口的位置相接近，此時，套管環(huán)內(nèi)的空氣就會進(jìn)入到電泵內(nèi)而引起欠載停泵的問題。針對此類故障，一般可以采取以下措施:根據(jù)機(jī)組運(yùn)行情況來進(jìn)行套壓的科學(xué)控制，并適當(dāng)將欠載設(shè)定值調(diào)小一些；開展間歇生產(chǎn)作業(yè)，啟泵方式從人工或者自動控制的方式中選擇；如果泵掛較淺，應(yīng)適當(dāng)加深該深度。

2.5 機(jī)組匹配不合理引起的故障判斷與處理 如果在潛油電泵井使用的過程中存在著機(jī)組匹配不合理的情況，同樣會增大控制柜的故障概率，故障具體表現(xiàn)為:“大馬拉小車”的問題，雖然這種情況不會引發(fā)嚴(yán)重的開采事故，但在電機(jī)余量偏大的情況下降伴隨著嚴(yán)重的欠載問題；“小馬拉大車”，運(yùn)行過程中的電流超出了額定電流，可能會引起啟動異常或者機(jī)組被燒毀的問題。在出現(xiàn)了這一故障時，有關(guān)人員應(yīng)立即開展檢泵作業(yè)并更換對應(yīng)的電泵機(jī)組。

3 結(jié)束語

油田作業(yè)的過程中，潛油電泵控制柜的故障頻發(fā)，為保持采油作業(yè)的順利實(shí)施，應(yīng)重視潛油電泵控制柜故障的處理，提高機(jī)組運(yùn)行的可靠性，保持油田采油作業(yè)的高效開展，創(chuàng)造更高的效益。