電潛泵故障分析處理

1、單擊此處編輯副標(biāo)題單擊此處編輯副標(biāo)題電潛泵故障分析處理電潛泵故障分析處理2目 錄電流卡片分析電潛泵故障分析及處理1 電潛泵采油是為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)采地下石油而逐漸發(fā)展起來(lái)電潛泵采油是為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)采地下石油而逐漸發(fā)展起來(lái)日趨成熟的一種人工采油方式。它具有排量揚(yáng)程范圍大、功率大、日趨成熟的一種人工采油方式。它具有排量揚(yáng)程范圍大、功率大、生產(chǎn)壓差大、適應(yīng)性強(qiáng)、地面工藝流程簡(jiǎn)單、機(jī)組工作壽命長(zhǎng)、管生產(chǎn)壓差大、適應(yīng)性強(qiáng)、地面工藝流程簡(jiǎn)單、機(jī)組工作壽命長(zhǎng)、管理方便、經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。電潛泵采油在井下機(jī)組設(shè)計(jì)、制造理方便、經(jīng)濟(jì)效益顯著的特點(diǎn)。電潛泵采油在井下機(jī)組設(shè)計(jì)、制造及油井選擇、機(jī)組選型成套、工

2、況監(jiān)測(cè)診斷及保護(hù)、分層開(kāi)采和測(cè)及油井選擇、機(jī)組選型成套、工況監(jiān)測(cè)診斷及保護(hù)、分層開(kāi)采和測(cè)試等配套工藝方面日益完善，在制造適應(yīng)高溫、高粘度、含砂、高試等配套工藝方面日益完善，在制造適應(yīng)高溫、高粘度、含砂、高含氣、含含氣、含H H2 2S S和和COCO2 2等惡劣環(huán)境的電潛泵機(jī)組方面也取得了很大進(jìn)展等惡劣環(huán)境的電潛泵機(jī)組方面也取得了很大進(jìn)展。不僅用于油井采油，還用于氣井排液采氣和水井采水注水。不僅用于油井采油，還用于氣井排液采氣和水井采水注水。概 述1 電潛泵采油是為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)采地下石油而逐漸發(fā)展起來(lái)電潛泵采油是為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)有效地開(kāi)采地下石油而逐漸發(fā)展起來(lái)日趨電潛泵是由多級(jí)葉導(dǎo)輪串接起來(lái)的一

3、種電動(dòng)離心泵，除了其直日趨電潛泵是由多級(jí)葉導(dǎo)輪串接起來(lái)的一種電動(dòng)離心泵，除了其直徑小長(zhǎng)度長(zhǎng)外，工作原理與普通離心泵沒(méi)有多大差別。徑小長(zhǎng)度長(zhǎng)外，工作原理與普通離心泵沒(méi)有多大差別。工作原理是工作原理是：當(dāng)潛油電機(jī)帶動(dòng)泵軸上的葉導(dǎo)輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于葉：當(dāng)潛油電機(jī)帶動(dòng)泵軸上的葉導(dǎo)輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于葉輪內(nèi)的液體在離心力的作用下，從葉輪中心沿葉片間的流道甩向葉輪內(nèi)的液體在離心力的作用下，從葉輪中心沿葉片間的流道甩向葉輪的四周，由于液體受到葉片的作用，其壓力和速度同時(shí)增加，在輪的四周，由于液體受到葉片的作用，其壓力和速度同時(shí)增加，在導(dǎo)輪的進(jìn)一步作用下速度能又轉(zhuǎn)變成壓能，同時(shí)流向下一級(jí)葉輪入導(dǎo)輪的進(jìn)一步作用下

4、速度能又轉(zhuǎn)變成壓能，同時(shí)流向下一級(jí)葉輪入口。如此逐次地通過(guò)多級(jí)葉導(dǎo)輪的作用，流體壓能逐次增高而在獲口。如此逐次地通過(guò)多級(jí)葉導(dǎo)輪的作用，流體壓能逐次增高而在獲得足以克服泵出口以后管路阻力的能量時(shí)而流至地面，達(dá)到石油開(kāi)得足以克服泵出口以后管路阻力的能量時(shí)而流至地面，達(dá)到石油開(kāi)采的目的。采的目的。電潛泵工作原理1 A A、井下部分、井下部分 潛油電機(jī)潛油電機(jī) 小扁電纜小扁電纜 保護(hù)器保護(hù)器 分離器分離器 離心泵離心泵 油管油管 泄流閥泄流閥 B B、井上部分、井上部分 接線盒接線盒 控制柜控制柜 變壓器變壓器 井口井口 潛油電纜潛油電纜潛油電泵系統(tǒng)組成變壓器電控柜接線盒井口動(dòng)力電纜安全閥電纜封隔器電

5、纜穿透器生產(chǎn)油管泵油氣分離器保護(hù)器潛油電機(jī)控制管線防氣閥卸油閥單流閥油層油層套管ABC 合閘手柄合閘手柄電控柜電控柜電潛泵管柱工作示意圖電潛泵管柱工作示意圖生產(chǎn)油管生產(chǎn)油管 泵泵油氣分離器油氣分離器電機(jī)保護(hù)器電機(jī)保護(hù)器電機(jī)電機(jī)套管套管至安全閥控制盤(pán)至安全閥控制盤(pán) 安全安全 / 放氣閥放氣閥放氣閥放氣閥電纜封隔器電纜封隔器電纜穿透器電纜穿透器動(dòng)力電纜動(dòng)力電纜環(huán)空內(nèi)的天然氣環(huán)空內(nèi)的天然氣（待一定壓力后放空）（待一定壓力后放空）卸油閥卸油閥防砂護(hù)軸管防砂護(hù)軸管防砂護(hù)軸管防砂護(hù)軸管停泵時(shí)砂下沉停泵時(shí)砂下沉掉入護(hù)軸管內(nèi)掉入護(hù)軸管內(nèi)1泵的工作原理81、運(yùn)行電流卡片的分析潛油電泵運(yùn)行電流卡片是管理人員管理潛

6、油電泵井，分析井下潛油電泵機(jī)組工作狀況的主要依據(jù)之一。運(yùn)行電流卡片可以直接反映出潛油電泵運(yùn)行是否正常。9 9三相異步電動(dòng)機(jī)在帶動(dòng)固定負(fù)載時(shí)其輸出電流近似地維持在一個(gè)固定值，故曲線應(yīng)該是一個(gè)較光滑的對(duì)稱曲線，且固定不變。記錄的電流值也可能略高或低于電機(jī)的額定電流值，但只要此曲線是對(duì)稱的，波動(dòng)范圍在規(guī)定之內(nèi)，并且天天始終一致，則運(yùn)行也屬于正常。1.1正常運(yùn)行的電流卡片1、運(yùn)行電流卡片的分析101.2電源電壓波動(dòng)的電流卡片原因：供電線路上大功率柱塞泵突然啟動(dòng)而引起的電壓瞬時(shí)下降；附近采油井多口同時(shí)啟動(dòng)；雷擊現(xiàn)象等。引起輸入電壓變化，進(jìn)而引起馬達(dá)電流產(chǎn)生波動(dòng)。防止方法：在大面積停電來(lái)電后，等其它設(shè)備啟

7、動(dòng)后再啟動(dòng)電泵；電泵井安裝避雷器。釘子狀突變1、運(yùn)行電流卡片的分析1.3 、氣干擾 原因：波動(dòng)由井液中游離出來(lái)的氣體導(dǎo)致，這種現(xiàn)象經(jīng)常伴隨著產(chǎn)液量的減少而出現(xiàn)。（圖中所示的現(xiàn)象在世界各地的電泵井中普遍存在，系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。因此，氣干擾可以當(dāng)作是系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)。）防止方法：泵吸入口加氣錨或旋轉(zhuǎn)式油氣分離器；合理控制套管氣；保證機(jī)組合理的沉沒(méi)度。曲線在正常電流附近波動(dòng)111、運(yùn)行電流卡片的分析121.4、氣鎖 原因：井液中大量氣體進(jìn)入泵內(nèi)，造成氣鎖抽空，而欠載停泵。防止方法：此情況除采取裝分離器來(lái)防止氣體進(jìn)入泵的措施外，還應(yīng)縮小油嘴；間歇生產(chǎn)；選擇與供液能力相匹配的機(jī)組等。A啟動(dòng)狀態(tài)B正常狀態(tài)

8、C氣干擾導(dǎo)致電流波動(dòng)D氣的大量涌入導(dǎo)致電流忽高忽低最終系統(tǒng)過(guò)載關(guān)停1、運(yùn)行電流卡片的分析131.5、供液不足A、B、C段沒(méi)有氣鎖現(xiàn)象，也沒(méi)有明顯的游離氣體干擾D動(dòng)液面已經(jīng)降到接近泵的吸入口，電流降低，產(chǎn)液量和泵的效能下降，直到無(wú)井液進(jìn)入泵的吸入口，最終導(dǎo)致欠載停機(jī)。原因：若發(fā)生在電泵井投產(chǎn)初期，為選泵不適當(dāng)；若發(fā)生在生產(chǎn)一段時(shí)間后，為油井供液不足所致。處理方法：可以縮小油嘴；加深泵掛；更換小排量機(jī)組。1、運(yùn)行電流卡片的分析141.6、供液不足-自啟動(dòng)失敗原因：在于自啟動(dòng)時(shí)間設(shè)定太短，地層供液未能在此時(shí)間內(nèi)恢復(fù)；泵排量過(guò)大；導(dǎo)致自啟動(dòng)失敗。處理方法：適當(dāng)延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間（一般要求欠載延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間不少

9、于40分鐘）；縮小油嘴；加深泵掛；在修井施工中更換小排量機(jī)組。由于地層供液不足欠載停機(jī)，當(dāng)達(dá)到自啟時(shí)間設(shè)定時(shí)，由于欠載，自啟失敗。1、運(yùn)行電流卡片的分析151.7、瞬時(shí)欠載停機(jī)圖中顯示系統(tǒng)啟動(dòng)后即刻欠載，當(dāng)超過(guò)欠載時(shí)間后停機(jī)，之后，系統(tǒng)按照自啟動(dòng)設(shè)定反復(fù)啟停。原因：1）井液密度低或供液不足以維持正常運(yùn)行電流；此時(shí)應(yīng)檢查液面高度，如確定液面沒(méi)過(guò)泵的吸入口，可將欠載電流適當(dāng)降低，注意：欠載電流不能低于馬達(dá)空載電流；2）泵軸斷，馬達(dá)空載運(yùn)行；3）安全閥關(guān)閉；4）泵出口處油管漏；5）管路堵塞；6）控制系統(tǒng)故障。1、運(yùn)行電流卡片的分析161.8、欠載電流低于空載電流圖中曲線表示由于欠載電流設(shè)定過(guò)低，開(kāi)始

10、階段馬達(dá)正常運(yùn)行，當(dāng)發(fā)生欠載時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法停機(jī)，導(dǎo)致馬達(dá)過(guò)熱燒毀。原因：欠載保護(hù)電流過(guò)??；欠載繼電器失靈。處理方法：調(diào)大欠載保護(hù)電流；檢修欠載繼電器。1、運(yùn)行電流卡片的分析171.9、過(guò)載過(guò)載A系統(tǒng)啟動(dòng)，初始運(yùn)行電流較低，低于銘牌電流，后緩慢上升到正常值B正常電流穩(wěn)定運(yùn)行C電流緩慢上升，最終過(guò)載機(jī)原因：1）井液比重，粘度的增大，含砂等，取樣分析確認(rèn)；2）長(zhǎng)時(shí)間的電壓波動(dòng)；3）容器泄露導(dǎo)致泥漿等進(jìn)入井內(nèi)，最終進(jìn)入到泵體。預(yù)防及處理方法：對(duì)于正常過(guò)載停機(jī)應(yīng)進(jìn)行洗井；下泵前沖砂，同時(shí)對(duì)出砂井要考慮上提機(jī)組；定時(shí)清蠟和熱洗地面管線；更換機(jī)組。1、運(yùn)行電流卡片的分析181.10、過(guò)載頻繁手動(dòng)重啟開(kāi)始階段系

11、統(tǒng)運(yùn)行比較正常，最后由于電壓波動(dòng)導(dǎo)致過(guò)載停機(jī)，并進(jìn)行了頻繁手動(dòng)重啟原因：1）電壓波動(dòng)，如閃電竄入等都會(huì)引起系統(tǒng)過(guò)載關(guān)停。系統(tǒng)如果不能啟動(dòng)，應(yīng)仔細(xì)檢查。例如，進(jìn)線保險(xiǎn)燒毀，導(dǎo)致系統(tǒng)缺相運(yùn)行，系統(tǒng)立即過(guò)載關(guān)斷，此時(shí)如果不檢查就多次重啟最終會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)損壞；2）電纜斷裂。預(yù)防及處理方法：上述情況，在一次人工啟動(dòng)不生效，應(yīng)馬上請(qǐng)有關(guān)技術(shù)人員來(lái)檢查處理，不允許強(qiáng)制再啟動(dòng)。1、運(yùn)行電流卡片的分析191.11、負(fù)載變化曲線變化較大且無(wú)法預(yù)知，系統(tǒng)最終過(guò)載停機(jī)，無(wú)法自啟，此時(shí)不要嘗試手動(dòng)重啟，要先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查。原因：1）由于井液特性的突然變化（如粘度、密度、流量等）或地面、井下壓力的突然變化；2）泵磨損

12、嚴(yán)重，此時(shí)應(yīng)檢查產(chǎn)量、液面高度并且查看井史資料加以確認(rèn)；3）此類(lèi)過(guò)載的典型原因有卡泵、馬達(dá)燒毀、電纜燒毀及進(jìn)、出線端保險(xiǎn)熔斷。1、運(yùn)行電流卡片的分析202、潛油電泵常見(jiàn)故障處理方法212、潛油電泵常見(jiàn)故障處理方法222、潛油電泵常見(jiàn)故障處理方法232、潛油電泵常見(jiàn)故障處理方法24案例分析12010年12月A14井大泵提液修井作業(yè)，下入排量700方/天，揚(yáng)程為1500米的潛油電泵。該井生產(chǎn)一直比較正常，測(cè)試產(chǎn)液情況為724方左右，正常生產(chǎn)時(shí)電流為50A，井底流壓穩(wěn)定在12.0Mpa左右。2011年2月22日突然過(guò)載停泵，過(guò)載電流設(shè)定為77。檢查過(guò)程：（1）檢查地面電氣部分，三相直流電阻為6.03

13、歐姆*6.02歐姆*6.01歐姆，對(duì)地絕緣為零；（2）檢查控制柜為正常狀態(tài)，再次啟泵電流為117A，過(guò)載停泵；（3）換相啟泵嘗試，啟泵電流為114A，過(guò)載停泵；（4）檢查驗(yàn)證井下安全閥為開(kāi)啟狀態(tài)；（5）泥漿泵對(duì)生產(chǎn)管柱打壓至1000Psi，管柱無(wú)法穩(wěn)壓；根據(jù)以上資料，回答下列問(wèn)題： （1）根據(jù)以上現(xiàn)象和檢查結(jié)果分析該泵可能存在的故障？ （2）提出處理故障的方法？25案例分析參考答案：（1）分析故障原因三相直流電阻較小且平衡，說(shuō)明電機(jī)繞組良好，對(duì)地絕緣為零，說(shuō)明電纜絕緣效果差控制柜正常，說(shuō)明過(guò)載的原因不在控制柜生產(chǎn)管柱漏失或者電泵出口單流閥內(nèi)漏導(dǎo)致管柱無(wú)法穩(wěn)壓電泵在運(yùn)行過(guò)程中可能遇卡（2）提出處

14、理意見(jiàn)通過(guò)反循環(huán)洗井作業(yè)來(lái)解卡，如果啟泵仍然過(guò)載，需要檢泵作業(yè)26案例分析2某電泵井，于2月份下入排量為200m3電泵投入生產(chǎn)。開(kāi)井后，產(chǎn)液量、電流、沉沒(méi)度、壓力等生產(chǎn)參數(shù)一直都很正常。在11月份的一天，該井產(chǎn)液量、油壓、電流突然下降。具體情況見(jiàn)附表1： 時(shí)間油嘴 Mm產(chǎn)液td 產(chǎn)油td含水率油壓MPa套壓MPa回壓MPa電流 A 備注11月12日15182149210720560544611月13日1518214210450.640393511月14日1594693304207103636量油11月15日1589693404308503535量油11月16日159l69360420.8503

15、435量油11月25日15000000關(guān)井施工檢 電泵注：泵下人深度8685m。27案例分析為查清電泵井的變化，首先對(duì)錄取資料的設(shè)備進(jìn)行了檢查。校對(duì)壓力表、沖洗量油分離器，經(jīng)過(guò)檢查沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及堵塞現(xiàn)象，說(shuō)明核實(shí)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。在檢查沒(méi)有問(wèn)題的情況下，在11月16日對(duì)電泵進(jìn)行憋壓。憋壓數(shù)據(jù)見(jiàn)附表2：時(shí)間min正常油壓135102030停機(jī)10油壓MPa0420607083105121.45145根據(jù)以上資料信息，回答下列問(wèn)題： （1）分析該井存在的故障及其原因（2）提出解決辦法28案例分析參考答案: （1）分析從表中可以看出，該井的憋壓情況不好。30min油壓從042 MPa上升到145 M

16、Pa，上升了103 MPa，而且油壓上升緩慢，沒(méi)有達(dá)到電泵憋壓3 MPa以上的要求,電泵的揚(yáng)程下降。電泵的產(chǎn)油比原來(lái)減少一半、產(chǎn)液減少一半。含水變化不大，油壓下降，套壓上升。電泵的電流下降較多。而且管柱憋壓時(shí)壓力上升較慢，達(dá)不到泵的揚(yáng)程要求。從診斷的數(shù)據(jù)分析。判斷為以下原因：多級(jí)電潛泵的一級(jí)或多級(jí)發(fā)生了斷軸故障。套壓升高造成沉沒(méi)度降低，泵受到氣體影響。（2）采取措施措施：降低套壓；修井檢泵，更換電潛泵的多級(jí)離心泵。29案例分析3某電潛泵井下入排量為250m3的電泵井，在一次井下測(cè)壓工作完成后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)液量下降。具體情況見(jiàn)附表1：附表1：某井生產(chǎn)數(shù)據(jù)表時(shí)間油嘴mm產(chǎn)液td產(chǎn)油td含水率 油壓MPa套壓MPa回壓MPa電流A備注3月8日2026317934065026O51453月9日2024l169340640280504414：00關(guān)井測(cè)壓3月11日201819340530560464214：20開(kāi)井，量油3月12日20168994605105303542量油3月13日201598950050503441量油3月14日20171109430504803643注：泵下入深度938.2m。30案例分析為查清該井液量下降的原因，進(jìn)行了逐步的落實(shí)。第一步，核實(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)連續(xù)三天量油、錄取井口資料，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。第二步進(jìn)行憋壓，在3月13日進(jìn)行。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)附