对现行电泵井欠载值设定方法的分析与探讨

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摘要：潜油电泵自1981年大规模使用以来，为大庆油田原油生产及经济效益的提高都产生了极其重要作用，目前电泵采油在油田生产中的应用仍较为广泛。现行电泵机组中心控制器内欠载值的设定标准，遵循欠载值为正常工作电流的80%。但在实际生产中，这样的设定方法容易使电泵井发生频繁欠载停机的现象，既影响生产时率又缩短机组寿命。所以我们通过摸索改变电泵井欠载值设定标准来解决这一问题，对现行的电泵井欠载值设定标准存在的问题进行分析，在提高电泵井运转时率和延长机组寿命的指导思想下，结合我矿生产实际提出对部分供液能力差，易出现欠载停机电泵井欠载值设定为额定电流的65%，对电泵井的生产具有一定的指导意义。

关键词： 欠载值 欠载停机 运转时率

1、问题的提出

目前我矿共有电泵井191口，统计07年因欠载停机的井数是31口井，其中频繁欠载停机为8口井,178次。07年底因频繁欠载停机损坏4口井，占全年电泵损坏33口井的12.1%。其中3口拆检结果显示是因为频繁欠载停机，导致电机烧毁。由此可见合理的确定电泵井的欠载值，避免频繁欠载停机对电泵井的使用寿命和生产时率有着重要影响。

2、目前通用的欠载值设定存在的问题

目前各类电泵井生产技术手册欠载值是按工作电流的80%设定，在生产中也普遍依据这一标准。但是在实际的生产环境中往往因为这种设定方法而引发电泵井的不正常生产状态，具体现象多为机组频繁欠载停机，处于这种状态下运行生产电泵井很容易机组烧毁，需要检电泵才能恢复正常生产。

2.1 欠载值的设定与潜油电机额定电流、工作电流和空转电流的关系

额定电流是潜油电机的固定参数，不同型号的电机额定电流不同。工作电流是电泵井投产后稳定生产时的电流，在井况不发生变化时一般是稳定值。空转电流是电机空转时电流，另外根据电泵机组特性曲线也可以是泵排量为零时电流，在生产井中当发生轴断或泵抽空时电机处于空转状态，空转电流一般为额定电流的60%。

设定欠载值的目的是为了限制潜油电机在过低的电流值下运行，避免电泵机组空转，目前欠载值的设定在生产中往往达不到预期效果，因为电泵井工作电流因井况的不同差异较大，相同型号的电机虽然额定电流相同，但实际的工作电流有较大差异,有高有低。

引起电泵井工作电流高或低的原因很多:

引起电流过高的原因，一是该井供液能力较强、泵效高，机组相对做功大，电流高。二是机组装配质量较差或产出液粘度高，使机械摩擦增大，电流增高。三是机组处于内部打循环等生产状态，电泵井由于测压阀或管柱漏失造成机组内部打循环后。虽然井口产量较低，但电泵井的实际排量较高，致使工作电流较高。四是地面管线堵塞，导致机组憋压，电流升高。

引起电流过低的原因，一是该井供液能力差，泵效低，机组相对做功小，电流低。二是泵的吸入口堵塞，致使排量低，电流低。三是泵轴断或轴窜致使泵失效，电流低。四是产出液含砂量高，或机组老化，导致机组叶轮磨损严重，泵效下降，电流低。

经过以上分析可以看出，电泵井的实际工作电流在额定电流和空转电流之间浮动，可能接近额定电流值，也可能接近空转电流值。对于工作电流较高的井，当井况发生变化即工作电流降低时，欠载保护生效机组停机，但此时潜油电机并未处于空转状态。仍有生产的潜能，可以继续生产。

为了最大程度的避免频繁启停机带来的危害，在泵况不存在问题的前提下，只要机组不处于空转状态就应该保持生产。虽然日产量较正常低，但是可以通过清蜡或改善供求关系等措施来改善电泵井井况，使日产量和工作电流恢复到正常水平。所以目前电泵井欠载整定值大于电机空转电流值是不合理。

2.2不合理欠载停机的原因及对电泵机组的损害

电泵井的频繁欠载停机，加速了电机保护器的失效，缩短了电泵井的使用寿命。在潜油电泵机组中保护器通过以下方式来保护电机：利用动、静密封方式防止井液进入电机；潜油电机浸没在地下油井中工作，要达到长期运转和反复启动，电机腔体的密封和电机油的补充是很困难的，必须有一个保持良好密封和容纳的保护器，补偿电机油因温度的变化而引起的热涨冷缩。经过长时间的运转，机组反复启动停机，腔体内的电机油全部替换为井液，保护器就失去作用，井液就直接进入电机，而烧毁电机。

另外，电泵井每次停机后再次起动，都会对机组带来电机额定电流5～7倍的大电流冲击。在大电流的冲击下，首先机组的绝缘性能将受到较大影响，严重的可直接导致机组烧；其次是整套机组的同心轴也会由于突加大负荷扭矩，容易造成断轴现象。因此，在电泵井的管理上，最大的忌讳就是频繁起停机组，会大大缩短机组的使用寿命。

3、欠载值重新设定标准的确定

3.1 基本原则

为了保证电泵井持续的生产能力，就要维护电泵机组至少在泵效大于零的情况下处于运行状态，即电泵井泵况正常的机组只要能发挥一定的泵效就要保持连续运转。由于机组空转时泵效肯定是零，因此把欠载值的设定比电机空转电流稍大比较符合实际。

3.2欠载值的确定

电泵机组空转（或接近空转时）的原因主要有以下几种：

⑴ 泵轴断、轴窜造成泵失效

⑵ 发生泵抽空、泵吸入口堵死或气影响太大造成泵内没有足够的液体排出，此时没泵效

⑶ 油管结蜡严重堵塞流道，造成泵内液体被憋住，此时也没泵效。

在这三种情况中，轴断或泵抽空时工作电流等于空转电流，蜡堵死时稍高，但差别不大，此时工作电流处于接近空转电流值。机组没必要再继续运转，欠载保护应立即生效保护电泵避免空转损坏。

潜油电泵空转电流值为额定电流值的60%，固定型号的电泵机组都有固定的额定电流值，所以空转电流值是固定的，只要把欠载整定值设定到空转电流值以上就可以达到防止电泵空转的目的。在生产管理中把部分电泵井提高到额定电流的65%为宜。其目的是电泵机组不会发生由于工作电流处于稍高于理论空转电流值时造成长期空转情况。在生产管理上一旦发现工作电流接近该值，应注意核实电泵井是否发生严重供液不足或结蜡现象，从而迅速采取相应的措施改善井况；如果突然达到该值欠载停机，可认为机组已没泵效，应核实泵况并查找故障原因。因此，重新确定欠载值对电泵井生产管理具有积极作用。

4、重新设定欠载值后的效果

08年上半年对二矿地区6口频繁欠载停机电泵井的欠载值进行了重新设定，将欠载值确定为额定电流的65%。目前除北2-2新39井因供液不足关井外，其它5口井生产状况得到了明显改善。经重新调整欠载电流后，运行平稳，没有发生过频繁欠载停机的现象。提高了生产时率，增加了日产油量。统计重新确定欠载值的5口井，07年合计欠停次数是130次，每次欠停时间按4小时计算，5口井合计日产油为88.1吨，全年影响产油434.5吨。

5 保证电泵机组正常运转的几点认识

目前使用的电泵井欠载值设定标准有如下缺点：

⑴ 不利于机组有效的连续性运转，难以把握电泵井实际生产中的动态变化

⑵ 易造成频繁欠载停机，极大地影响了机组寿命，导致检泵周期下降

⑶ 频繁欠载停机直接影响了机组运转时率，造成产量损失

采用电泵井额定电流的65%设定欠载值的方法有以下优点：

⑴ 保障电泵井处于有泵效生产状态，利于机组连续运转

⑵ 避免不合理欠载停机，延长电泵井寿命，提高检泵周期

⑶ 避免不合理欠载停机，提高机组运行时率，减小产量损失（尤其对于钻关区初期阶段）

⑷ 管理简单易行，效益显著

参考文献

林民安、杨元建。潜油电泵技术服务手册。石油工业出版社

作者简介：

陈丽妍（1974年5月2日）女，大庆第三采油厂第二油矿采油四队，从事采油工程工作，