潛油電泵工作效率優(yōu)化技術(shù)研究

 技術(shù)創(chuàng)新潛油電泵工作效率優(yōu)化技術(shù)研究李翠麗孫粵華（中國(guó)石化勝利油田分公司東辛采油廠）額定排量進(jìn)行優(yōu)化，使電泵機(jī)組的工作狀態(tài)保持合理穩(wěn)定，從而提高生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)電泵井的檢泵周期。

  檢項(xiàng)目質(zhì)量?jī)?nèi)控要求泵效及洗量、揚(yáng)程、軸功率允差選定5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，即：零流量點(diǎn)、小流量，在、規(guī)定流量，大流量點(diǎn)、最大流量點(diǎn)。

  按GB/T3216的計(jì)算方法分貝定每個(gè)流量點(diǎn)的楊程、洗量、泵的輸入功率和轉(zhuǎn)速，并用計(jì)算機(jī)繪出楊程、效率、功率曲線。要求其流量、楊程、效羋及軸功牟允差符合GB/T3216規(guī)定的C忪要求。修理泵的流量允差X名±程允差%，交點(diǎn)的效牟至少是挽定點(diǎn)效牟的90%，泵在規(guī)定點(diǎn)的效率要求如下：泵系列98規(guī)定流量m/d60100150200250300400500泵效4653585960616160 1東辛電泵井生產(chǎn)概況東辛油區(qū)位于山東省東營(yíng)市東營(yíng)區(qū)內(nèi)，管轄著東辛、永安、廣利、新利村和鹽家五個(gè)油田，區(qū)域構(gòu)造上處于濟(jì)陽坳陷東營(yíng)凹陷中央隆起帶東段，三面臨洼，即北、西、南分別面臨民豐洼陷、利津洼陷和牛莊-六戶洼陷。

  全區(qū)共分為斷塊、稠油和巖性三大類油藏，其中斷塊油藏又進(jìn)一步細(xì)分為簡(jiǎn)單型（相當(dāng)于整裝油藏）、開啟型、半開啟型、封閉復(fù)雜型和巖性斷塊5類油藏；稠油油藏按照生產(chǎn)中狀況細(xì)分為稠油出砂和稠油不出砂2類油藏；巖性油藏按照滲透率高低細(xì)分為低滲透巖性和砂礫巖油藏。

  隨著油田開發(fā)的不斷深入，油井井況也越來越復(fù)雜，出砂、油稠、腐蝕、結(jié)垢、氣大等各種情況逐漸增多，電泵井的生產(chǎn)條件也越來越苛刻，這些都對(duì)電泵井的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命有著很大的影響。

  2優(yōu)化潛油電泵最佳排量范圍2.1止推范圍潛油電動(dòng)離心泵葉輪設(shè)計(jì)時(shí)，考慮將處于最高效率點(diǎn)的葉輪的兩側(cè)作用力互相平衡。泵在大于設(shè)計(jì)排量下工作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)上墊片磨損；當(dāng)泵在低于設(shè)計(jì)排量下工作時(shí)，會(huì)導(dǎo)致下墊片磨損。所以，為了能使葉輪處于最佳平衡狀態(tài)，防止葉輪上下墊片磨損，離心泵有定的排量范圍。泵的型號(hào)不同，排量范圍也不相同。但是根據(jù)國(guó)內(nèi)外多年的經(jīng)驗(yàn)，泵排量范圍在最佳排量（最佳工作效率點(diǎn)的）75% 125%.離心泵的HQ曲線和效率曲線如所示。

  是離心泵的HQ曲線和泵的效率曲線，如圖所示，以泵的最高效率點(diǎn)為中心的點(diǎn)Qi和Q2之間的工作范圍，是離心泵的高效區(qū)。

  東辛電潛泵機(jī)組貨源主要來源于勝利無桿泵公司，根據(jù)中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)潛油電泵機(jī)組GB/T16750.2-1997及勝利無桿泵公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SYB0201-2003潛油泵控制要求中質(zhì)量?jī)?nèi)控要求的相關(guān)規(guī)定，98系列各排量離心泵的泵效數(shù)據(jù)如表1所示。

  2.2優(yōu)化最佳額定排量根據(jù)油井前期的生產(chǎn)狀況，分析油井動(dòng)液面變化的趨勢(shì)，結(jié)合地質(zhì)提液、含水控制等多方面的要求，綜合判定出油井的供液情況。根據(jù)油井的供液能力，初步確定出離心泵的額定排量。

  根據(jù)所統(tǒng)計(jì)的各排量離心泵特性曲線數(shù)據(jù)的平均值，分別選擇了具有代表性的100、150！3離心泵的典型特性曲線特性進(jìn)行排量中間值的效率分析，如和所示。

  對(duì)這兩種離心泵特性曲線進(jìn)行分析，可以看出當(dāng)取兩種額定排量的中間值，即產(chǎn)液量為125m3/d時(shí)，所對(duì)應(yīng)的泵效均為51.785%，也就是說這時(shí)選擇100m3/d和150m3/d離心泵，節(jié)能效果相同。從分析離心泵的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行分析，如果在大于設(shè)計(jì)流量的條件下工作，葉輪作用在出口端的力小于作用在入口端的力，葉輪將被推向上，產(chǎn)生過大的上止推力；如果在小于設(shè)計(jì)的流量下工作，葉輪出口端的受力較大，葉輪產(chǎn)生向下的止推力。下止推力時(shí)，保護(hù)器的止推軸承和下止推墊片將會(huì)出現(xiàn)較大的磨損。

  額定排量150m3/d離心泵特性曲線圖由離心泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析可以看出，以葉輪中間部位為最高效率點(diǎn)，理論上舉升產(chǎn)液量范圍處于最佳排量范圍內(nèi)，都屬于電泵井的排量合理區(qū)。但從電泵機(jī)組解剖的實(shí)際情況來分析，離心泵工作初期，漏失緩慢，磨損量較少，這時(shí)葉輪的下沉速度比較慢；隨著離心泵工作時(shí)間加長(zhǎng)，液體對(duì)泵內(nèi)外流道的沖刷作用，使得泵漏失量加大，葉輪的下沉速度加快，進(jìn)一步增加了葉輪下墊片的磨損，降低了離心泵的壽命。因此，在工藝設(shè)計(jì)時(shí)將排出液量選擇在最高效率點(diǎn)上部區(qū)域比選擇在下部區(qū)域，能有效延長(zhǎng)電泵井的壽命。生產(chǎn)實(shí)踐也證明了這一點(diǎn)。因此，在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，一般將舉升液量預(yù)定為額定排量的120%~140%.若預(yù)測(cè)產(chǎn)液量在兩種離心泵工作范圍重疊區(qū)域內(nèi)，最好選擇效率最佳、額定排量較小的泵型，因?yàn)楸容^而言，額定排量較小的離心泵產(chǎn)生的內(nèi)部推力較小，工作壽命長(zhǎng)。潛油電泵