电潜泵采油工艺在油田新技术领域中的应用探析

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摘 要：各个行业对于能源的需求量逐渐增加，石油作为能源行业的重要组成部分，其行业的发展经历了很长的历程，各项技术也在不断提高。电潜泵采油工艺极为其中重要的一项，其优点在于结构简单、效率高、排量大且自动化程度高等，在石油行业受到了较多的关注，本文阐述了电潜泵（EPS）采油工艺的概况，分析了各种类型的电潜泵技术，包括耐硫化氢电潜泵、节能隔膜电潜泵、变频驱动电潜泵、代替杆式泵的电潜泵及电潜泵的配套设备，如井下监测工具、智能装置控制器等。为从事油田采油工艺研究的人员提供一定的参考与借鉴。

关键词：电潜泵 采油工艺 油田新技术 应用

我国经济的发展，各个企业对于能源的消耗量不断上升。石油作为能源行业的极为重要的一部分，其对于国民经济的重要性已经被人们深刻的认识到，受到了广泛的关注。石油行业的发展经历了很长时间，在设备、技术、工艺、经验上都有了长足的进步，但是随着石油开采的深入，储层情况也十分复杂，在加上许多老油田的开发时间较长，使得各项情况均有较大的变化，给采油工作带来了较大的困难与阻碍。现代科技的发展，新型的工艺技术也在不断更新，电潜泵采油工艺极为其中重要的一项。该采油工艺以其优越的性能、良好的效率及较高的自动化程度，受到了广泛的关注与应用。

一、电潜泵（EPS）采油工艺的概况

电潜泵极为电动潜油离心泵，其作为石油工业中的一种举升设备，主要作用在于能够将电动机和多级离心泵置入油井中的液面下实施抽油工作。潜油泵工作的基本原理是地面的电源在经过电压器的转换、控制屏，在通过电缆，为井下电机传输电能。井下电机再驱动多级离心泵的叶轮持续旋转，从而把电能转变为机械能，即能够把井液抬升至地面。由于电潜泵具有较为显著的优势，如设备结构简单、操作方便、工作效率较高，使用电潜泵的油井产液量超过传统杆式泵的2倍，且为全自动化装置，在非自喷高产井、高含水井和海上油田均有不同范围的应用，是时候开采中后期强采的有效途径之一，能够保障油井产量的稳定、高效，并提高经济效益[1]。

二、各种类型的电潜泵技术

石油工业的发展，科学技术的不断更新，石油行业的技术科研人员对于电潜泵的研究逐步深入，且现代新型的材料大量涌现、施工工艺也不断被应用于实践中，电潜泵的技术也在不断完善及进步，也出现了较多不同的类型，以适用于各种油井情况，解决各类问题，且具有使用寿命长的优点，能够有效的降低成本，具体有以下几个类型：

1.耐硫化氢电潜泵

电潜泵在使用时，会出现硫化氢气体穿透弹性材料及密封而深入机电内部，对电机造成先期损害的问题，因此在进行耐硫化氢电潜泵设计时，其泵及密封腔室及电机部分均使用了对于硫化氢耐受性较高的材料。专门的密封腔室波纹管能够有效的阻止硫化氢的渗透，内部还设置有三个腔室，其中两个弹性材料制作的腔室，另一个腔室则安装有净化器，能够将硫化氢吸收。如果有硫化氢渗透至密封腔室波纹管，净化器就可以将其吸收，减少其渗入量，使之无法对电机产生实质性的损害或者威胁，电机保持正常状态，使用寿命也更长[2]。

2.高容积气体分离器电潜泵

高容积气体分离器电潜泵的基本原理是将气体进行分离，而达到提高电潜泵采油量的目的。其中新型的分离器能够提高液体从分离器进入泵的整体流动速度，相较于传统的电潜泵分离器，其分离的效率更高，效果也更为明显。传统分离器的设计存在一定的缺陷，其无法提供足够的附加压力，弥补压头损失，而该类新型电潜泵则确定了高气体容积，并合理设计了处于高流速条件下的叶轮。该分离器还有较为灵活的特点，能够根据顾客的要求特别订做，并组合不同的磨损保护等级，便于在特殊油井中应用[3]。

3.变频驱动电潜泵

该类电潜泵主要的先进性表现在其拥有经过改进的变频驱动装置。新变频装置的输出电压及频率均可以利用微处理机进行严密的检测，发现异常情况，可以及时调整，实现性能诊断及关井保护作用。变频控制器配备了数字显示器，可以直观的显示出数组，便于使用，且增加了电流不平衡探测回路，扩展了强大的探测功能，能够实现自动关闭的功能。该系统中的许多装置及构件已经逐步实现标准化，包括地面故障保护装置、故障记忆设备、高速限制装置等一些组件已经标准化，在更换构件时更加简单、便捷。

4.代替杆式泵的电潜泵

该代替杆式泵的电潜泵是现代较为新型的小容积电潜泵，其主要特点在于叶片的设计更为宽大，并具有泵效极高、操作范围小且止推环面积的可靠性更高等优点。如果井筒存在偏差，或者井眼深度较大，常规杆式泵无法长时间运转及持续的进行开采活动，该条件下，可以选择代替杆式泵的电潜泵，其不仅能够有效的提高进行小范围的操作，且成本较低，经济性良好，与现在的杆式泵有一定的竞争力。

三、电潜泵的相关配套设备

在电潜泵的研发时，其相配套的设备也在不断完善，主要包括以下几个方面：①井下监测工具 其能够提供各种数据，包括泵入口压力、入口温度、举升温度等，还能够进行系统的诊断。另外，该类数显式数据传输系统，相较传统的数据传输系统，出现数据冲突及记录错误信息的概率更小，准确性更高，研发单位还将继续进行功能的扩展，设置检测工具，提高其监测及控制生产的功能；②智能装置控制器 该装置探测设备，其不仅能够提供压力数据，还能够进行井底监测，为操作者选择高产、高效、经济的采油方法提供了较多的可靠信息。在出现问题时也能够辅助操作者分析问题的原因、提高泵的运转时间及妥善解决问题[4]；③软件工具 软件工具的能够通过SCADA系统提供的准确数据及现场设备采集的各类信息，对于地面生产及井下进行测量的调节，并具有诊断引擎的功能，对于井眼及电潜泵的异常情况进行准确判断及预测，及时进行修复工作。

四、总结

我国在引进电潜泵的后，经过自主研发，该类产品基本上已经完成国产化，但是由于技术水平及各项条件的限制，其品种、类型、规格、性能等各方面与国外产品还是存在一定的差距。我国石油工业一直在发展，海上油田的广泛开发，以现代的国内电潜泵的生产规模，并不能满足该发展形势。因此需要国内研发人员在吸收国外电潜泵先进技术，进行自主创新研发时，并将重点集中于使用与国内恶劣环境下使用的电潜泵、实施检测、智能控制系统、改善各项服务功能、降低经济成本并适应与舒特油井的需求等，研制出适应强较强的电潜泵，提高石油企业的科技竞争力，促进我国石油工业的发展。

参考文献

[1]史文华.提高我国石油企业技术创新能力的对策建议[J].胜利油田党校学报.2010，23（01）：105-106.

[2]高正龙，巩小雄，陈世明.电潜泵提液技术在LKQ稠油油藏的应用[J].新疆石油天然气.2009，5（01）：88-91.

[3]管虹翔，李成见，李萍，齐桃，李伟，纵封臣.变频条件下电潜泵井的产量调节能力研究[J].石油机械.2008，36（02）：59-62.

作者简介：高军（1982-），男，汉，甘肃省酒泉人，助理工程师，主要从事油田注采技术工作。