潛油電泵選井原則及選泵設(shè)計(jì)方法

大慶油田有限公司油田開發(fā)處、大慶石油管理局潛油電泵服務(wù)公司。2100433B

孟憲軍、陳顯進(jìn)等。

為了合理地選擇潛油電泵, 使其運(yùn)行最可靠及最經(jīng)濟(jì), 一般應(yīng)遵循下列原則:

(1 ) 泵的額定排量與油井產(chǎn)能相匹配, 額定揚(yáng)程必須等于油井的總動壓頭;

(2 ) 保證潛油電泵在最佳排量范圍內(nèi)工作, 使泵效盡可能達(dá)到最高;

(3 ) 潛油電機(jī)的輸出功率必須滿足泵舉升液體所需要的功率;

(4 ) 在保證套管尺寸要求的情況下, 電纜、控制屏和變壓器容量選擇要稍大一些。

潛油電泵井工作制度有兩種: 一種是間歇生產(chǎn), 另一種是連續(xù)生產(chǎn)。

1. 間歇生產(chǎn)

當(dāng)所使用的潛油電泵排量比較大, 而油井產(chǎn)量相對于潛油電泵的排量又比較小時(shí), 油井可采用間歇生產(chǎn)工作制度。即經(jīng)過一定的時(shí)間間隔后, 把泵停下來, 以便油井內(nèi)聚集足夠的液體, 恢復(fù)一定的液面高度后, 再重新啟動使泵繼續(xù)工作。

目前潛油電泵機(jī)組中所使用的控制屏, 為油井提供了自動間歇生產(chǎn)的條件。當(dāng)井液供不應(yīng)求時(shí), 運(yùn)行電流低于所調(diào)整的欠載電流, 機(jī)組自動停機(jī), 經(jīng)過一段時(shí)間, 井中液面恢復(fù)到一定的高度后, 機(jī)組自動啟動, 繼續(xù)生產(chǎn)。間歇工作的停泵時(shí)間間隔可根據(jù)油井的實(shí)際生產(chǎn)情況通過調(diào)整欠載延時(shí)時(shí)間( 0～1 200 min) 來確定。

為了保證泵在特性曲線( 壓頭與排量關(guān)系曲線) 最佳排量范圍內(nèi)工作, 達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)的目的, 有時(shí)還可以從油套環(huán)形空間輸入一部分液體, 以便增加被舉升液體, 保持電泵在高效點(diǎn)工作。

2. 連續(xù)生產(chǎn)

當(dāng)油井的產(chǎn)量在所選擇的電泵最佳排量范圍內(nèi)時(shí), 電泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn), 將能獲得良好的工作狀況, 并能防止早期磨損, 減少機(jī)組停機(jī)次數(shù), 有利于延長機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。在潛油電泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中, 一般要求運(yùn)轉(zhuǎn)電流波動范圍不超過額定電流的±5%。

有時(shí)因開發(fā)方案需要, 要求穩(wěn)定在某一產(chǎn)量下生產(chǎn)。另外, 為了保護(hù)地層, 防止大量出砂及地層塌陷, 要求控制在一定的生產(chǎn)壓差下生產(chǎn), 就需要采用油嘴來進(jìn)行控制, 達(dá)到所需要的生產(chǎn)壓差的目的。

電泵最有利的工作方式, 必須進(jìn)行定量研究, 以便獲得油井生產(chǎn)指示曲線。通常把下面原理作為研究的基礎(chǔ):

(1 ) 當(dāng)關(guān)上油井出口閘門時(shí), 離心泵所產(chǎn)生的壓頭, 總是等于從井中液面舉升到井口的液柱高度, 再加上裝在閘門前壓力表所記錄的壓力;

(2 ) 離心泵在規(guī)定轉(zhuǎn)速和采出液體性質(zhì)不改變的情況下, 總是產(chǎn)生相同的壓頭。

潛油電泵的日常管理直接影響電泵抽油效果的好壞及運(yùn)轉(zhuǎn)壽命的長短, 而這兩項(xiàng)指標(biāo)又是電泵抽油經(jīng)濟(jì)效益的直接反映。電泵井投產(chǎn)以后, 工作制度是否合理, 應(yīng)取什么資料, 注采是否平衡, 產(chǎn)量、壓力及含水的變化情況, 并根據(jù)這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)的變化, 進(jìn)行油井動態(tài)分析, 以便采取適當(dāng)?shù)拇胧┱{(diào)整其工作制度, 使其更為合理。所有這些問題都是電泵井日常管理所要討論的問題。

1. 電泵井應(yīng)取的資料

在潛油電泵井的管理過程中, 取全取準(zhǔn)每一項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù), 對分析油井生產(chǎn)動態(tài)是很重要的。所以在電泵井生產(chǎn)過程中應(yīng)取全取準(zhǔn)以下資料, 即: 油壓、套壓、井底流壓、靜壓、產(chǎn)量、化驗(yàn)含水、總產(chǎn)氣量和生產(chǎn)氣油比、動液面深度、運(yùn)行電流及電壓。同時(shí)記錄油嘴及回壓的大小, 及時(shí)收集、分析和保存運(yùn)行電流卡片, 還要定期檢查機(jī)組對地絕緣電阻和相間直接電阻, 并詳細(xì)進(jìn)行記錄。

2. 電泵井的清蠟及測氣

眾所周知, 不論什么樣的采油井都是要結(jié)蠟的, 所以防蠟和清蠟工作也是油井管理中的一項(xiàng)重要工作。油井結(jié)蠟多少, 主要同原油含蠟量和溫度的高低有著密切的關(guān)系。原油含蠟量越高, 結(jié)蠟就越嚴(yán)重; 析蠟溫度越高, 結(jié)蠟也就越嚴(yán)重。抽油井結(jié)蠟后, 要及時(shí)清蠟, 以保證其正常生產(chǎn)。

電泵井的清蠟方法和自噴井基本相同, 主要有以下幾種:

(1 ) 刮蠟片清蠟———機(jī)械清蠟;

(2 ) 用玻璃油管熱油循環(huán)清蠟———熱油清蠟;

(3 ) 用玻璃油管加熱電纜清蠟;

(4 ) 加藥劑進(jìn)行化學(xué)清蠟。

電泵井清蠟時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1 ) 機(jī)械清蠟( 即刮蠟片清蠟) 時(shí), 刮蠟器的下放深度要求控制在泄油閥( 或測壓閥)之上10～20 m。

(2 ) 在熱洗清蠟時(shí), 只能進(jìn)行反循環(huán)( 套管注, 油管出) 熱洗, 并要求熱洗液的溫度控制在60 ℃以下。一般不采用此種方法清蠟。

(3 ) 化學(xué)清蠟時(shí), 不能使用有腐蝕性的藥劑, 以防止腐蝕離心泵的葉、導(dǎo)輪, 從而使泵效降低。

由于電泵采油后油井結(jié)蠟較少, 所以可延長電泵井的清蠟周期, 減少清蠟次數(shù)。對于結(jié)蠟比較嚴(yán)重的電泵井, 建議最好采用機(jī)械清蠟。

電泵井的測氣主要包括兩個(gè)方面:

第一是測量油井的總產(chǎn)氣量;

第二是測量油井套管產(chǎn)氣量, 以便計(jì)算電泵井分離器分離效率。

其測氣方法一般有低壓氣及雙波紋管測氣兩種方法。