潜油电泵电气控制技术研究

潜油电泵电气控制技术研究

王晓琳

大庆油田力神泵业有限公司 黑龙江省大庆市 163000

摘要：随着我国科技水平的不断进步，我国石油工业取得了飞速的发展，新时代的发展下潜油电泵电气控制技术变得越来越成熟，实现油田采油速度与采收率的不断提升，本文主要对几种潜油电泵电气控制技术进行分析研究，介绍了潜油电泵的工作原理以及优缺点，实现石油企业的可持续发展。

关键词：潜油电泵；电气；控制技术

潜油电泵是目前油田开采中比较常用的一种机械采油设备，有着自身的特点与优势，在我国各大油田有着广泛的应用，是保障油田稳产的重要机械设备之一。

1 潜油电泵电气控制技术

石油开采过程中，潜油电泵在最近几年中有着飞速的发展，无论是潜油电泵数量上还是质量上都有着一定的进步，同时潜油电泵在油田中的应用范围变得越来越大，随着时代的发展，油田对潜油电泵的性能有着更高的要求，因此潜油电泵技术的完善和改进是目前研究的重中之重。

1.1 大排量水平高压注水泵

大排量水压高压注水泵每天的日排量基本达到了五千立方米，泵出口的压力大约为27兆帕左右，我们需要根据每个油井的实际情况，采取适当的潜油电泵技术。大排量水平高压注水泵主要有以下几个部分组成，分别为泵体、储箱、后座等。泵体在油泵中起到了十分重要的作用，泵体上包括了高压阀、低压阀、高压工作腔等。高压阀和低压阀可以对压力进行合理的控制，单向阀可以避免压力油出现回流现象，胶管连接着油缸与油泵，实现压力油液的输送。胶管在不使用的时候需要使用胶帽对其封堵，避免油管和油缸中进入其他杂质产生污染，油泵在工作过程中，需要松开后座或者油箱上放气装置的螺丝，对油箱内的压力进行科学合理的控制。如果工作过程中出现问题，就要对放气螺丝进行拧紧，随着我国科技的不断进步，大排量水压高压注水泵得到了不断的完善与创新，在油田的开采过程中应用的越来越普遍。

1.2 防砂泵

目前我们经常使用的几种防砂工艺有化学防砂、螺杆泵、机械防砂、防砂泵等，油井因为防砂措施的局限性得不到有效的解决，一些比较特殊的油井出砂量比较大，需要配合使用防沙泵，防沙泵是解决油井出啥的重要设备，是目前油田应用比较广泛的设备之一。防砂泵是在常规整筒泵的基础上发展而来的，通过改变泵内的局部构造，出砂量较小的油井在使用防砂泵后能够实现正常的工作运行。下面我们对油田经常使用的几种防砂泵进行介绍：（1）等径防砂泵，等径防砂泵的优势在于凡尔上下游动，在干柱的两端实现安装，少量砂粒在凡尔上游动时就被冲刷干净；（2）螺旋防砂泵，螺旋防砂泵的优势在于及时带出刮砂槽内的砂子，降低了砂卡发生的几率；（3）长柱塞防砂泵，长柱塞防砂泵与其他常规泵相比较有着一定的特殊性，外管与泵筒之间存在环形空间，柱塞与泵筒之间的摩擦力变得越来越小；（4）长柱塞软密封防砂泵；长柱塞软密封防砂泵的结构与长柱塞泵比较类似，不同点在于长柱塞软密封防砂泵具有自动补偿机制，使用寿命更长。

1.3 防腐电泵

在一些比较特殊的油田，含有的二氧化碳、硫化氢含量比较高，腐蚀性比较大，潜油电泵中的一些关键零部件要使用316L不锈钢，同时想要降低潜油电泵成本，可以使用13Cr、 9Cr等经济防腐材料。潜油电泵通常都是在井下进行工作，所以耐腐蚀性是我们选择潜油电泵时的一项重要参数，防腐电泵实现了井下强腐蚀环境中采油开采工作的有序进行，促进了油田的可持续发展。

2 潜油电泵的工作原理以及优缺点

电能是潜油电泵机组中的重要动力来源，降压器对电网电压进行改变，改变后的电压由变频器进行切换，切换后的电压又经过升压变频器最终满足电机使用需求，电缆是电压传输的重要途径，潜油电机将电缆传输的电能转变为机械能，实现离心泵高速运转。潜油电泵在油田的应用中主要有以下几点优势：（1）大排量采液是目前潜油电泵比较明显的一项优势，在一些产液量比较低的油井也会应用潜油电泵；（2）油井中上部水层中的水经过潜油电泵可以转移到注水层中；（3）操作简单、管理方便；（4）在一些特殊的水平井、斜井、海上油井中潜油电泵得到了广泛的应用；（5）在一些腐蚀性比较强的井中，潜油电泵有着明显的优势；（6）井下温度及压力测量装置的安装更加方便，井下信号通过电缆传输到地面。

潜油电泵有着众多优点的同时也存在一定的缺点：（1）潜油电泵下井深度与电机的额定功率有着密切关系，潜油电泵的下入深度会受到套管尺寸大小及井底温度高低的影响，一些大功率电机设备长时间运行后需要进行冷却，否则就会对影响电机的使用寿命；（2）耐腐蚀、抗高温、大功率多级的潜油电泵成本比较高，其中配套使用的电缆也比较昂贵；（3）潜油电泵通常都是安装在井下，井下环境比较复杂，一旦出现问题想要进行维修成本比较高，同时也会出现不必要的浪费；（4）井下的施工环境温度较高，电缆工作时也会发热，这就造成电缆长时间工作可能出现故障，给电机带来安全隐患。我们在应用潜油电泵的过程中一定要了解其优点缺点，保障潜油电泵处于最佳的工作状态。

3 提高潜油电泵电气控制技术的具体做法

电控柜是潜油电泵电气控制中的重要组成部分，最近几年中在我国各大油田潜油电泵的应用越来越广泛，随着科技的不断进步潜油电泵采油技术也取得了一定的成绩，想要潜油电泵在油田发挥着更大的作用，就要对潜油电泵电气控制技术不断完善，对潜油电泵的应用范围不断扩大。

潜油电泵电气控制柜中想要引进人机工程学，就要对目前的控制柜进行分析与评价，所以我们对电气控制柜中人机工程学的研究是目前比较重要的一项，是一门全新的课题。在最近的几年中，人机工程学评价体系中引入了模糊综合评价理论，模糊综合评价理论量化了潜油电泵电气控制柜中的不确定因素，利用专家打分的方式对每个评价指标产品分数量化，满足人机工程学的评价方法。

控制柜主要有以下几个部分组成，分别为柜体、隔离开关、中心控制器、交流真空接触器、电压互感器、控制变压器及一些辅助元件，控制柜中中心控制柜是其中的关键，中心控制柜一定要具有以下几种功能，中心控制柜的抗干扰能力需要比较强；良好的安全保护性能；测量电压、电流时保障其准确度较高；中心控制柜的软件、硬件具有模块化、标准化功能，方便日后的维修与更换；对中心控制器进行传动实验；控制柜的操控需要简单、方便，液晶显示屏为全汉化人机界面，键盘操作，可以进行相关数据的编辑和修改。

4 结语

经过以上的研究和分析，时代在不断的发展，油田的开发也取得了很大的进步，想要满足油田未来的发展需要，潜油电泵电气控制技术的研究必不可少，在不同类型的深井、水平井、斜井中需要采取不同的采油技术，潜油电泵技术随着科学技术的不断发展有着广阔的应用前景，对潜油电泵电气控制技术的深入研究，是实现油田稳定的关键。

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