浅谈潜油电泵在油田的应用现状

浅谈潜油电泵在油田的应用现状

闫子轩

  东北石油大学  黑龙江 大庆   163000

摘要：随着经济的发展，人们对石油的需求日益增加，石油工业在整个国民经济中的地位日益重要。随着石油的勘探开采和科技进步历程，采油已经从最初的自喷式逐步转变为人工举升式。常见的人工举升采油方式通常可分为有杆泵和无杆泵采油。电动潜油泵是一种电传动无杆泵抽油设备。在各油田，潜油电泵广泛应用于抽吸大排量和低粘度或高含水量的原油。

关键词：采油方式、人工举升、潜油电泵、无杆泵

1.潜油电泵介绍

潜油电泵，作为一种专门用于抽取地下油藏的设备，其核心构造涵盖了电动机、泵体、泵轴、叶轮以及密封件等多个组件。其运行机制在于，电动机驱动泵轴进行旋转，进而带动叶轮产生离心力，从而有效地将地下的原油吸入泵体内部。在潜油电泵的工作流程中，电动机扮演着动力源的角色，通过传动系统，将动力精准地传递给泵轴，促使其稳定旋转。泵轴上装配的叶轮，随着泵轴的旋转而转动，产生强大的离心力，进而将原油从地下抽取到泵体之内。在泵体内部，密封件的作用至关重要，它们负责确保泵体内部的密封性，防止油液外泄。这些密封件通常由高强度材料制成，能够抵御高压和高温等恶劣工作环境的挑战。密封件的质量和性能，直接关系到潜油电泵的工作效率和使用寿命。当泵体成功吸入原油后，这些油液便会在泵轴的旋转作用下，被推送至地面或储油罐中。在整个输送过程中，油液需要经过一系列的管道和阀门等设施，最终到达预定目的地。

2.潜油电泵的研究现状

1926[1]年美国生产出了第一台潜油电泵，从此潜油电泵登上历史舞台。加拿大、法 国、挪威等国家也相继生产。上世纪50年代，美国将潜油电泵大量应用于油田。现如今美国在潜油电泵技术在世界上处于领先地位，生产和应用也是最多的。Reda、Contrilift、Standard、ODI等公司均生产潜油电泵。

1980年，Robert S.Kelley[2]发现使用变速潜油电泵后流体产量显著提高。随着越来 越多的井使用变速潜油电泵进行测试，在相对较高的作业液面井中使用数据的更好方 法将变得明显。在低工作液位的井中进行测试，可以得到更令人惊叹的结果，实际上 有可能将井降至可接受的工作液位，从而在不依赖任何类型的外推的情况下，准确地 确定调整使用的产能。

1987年，Maston L.Powers[3]发现，如果想要达到潜油电泵的最大寿命，选择合理 的运行速度是关键但是复杂的。设计频率范围应基于实际的泵送要求，而不考虑可能可用的驱动能力的广泛范围。潜油电泵内部循环汽蚀损伤在高频条件下可能成为潜油电泵的一个重要问题。

2010年，渤海装备中成机械公司生产出了世界上泵挂深度最深的潜油电泵。将5000米潜油电泵应用于塔河油田10113CH井生产正常[4]。

2021年，杨帆[5]等人通过长期对现场不同区块油藏中多种规格潜油电泵运行的数 据进行总结分析，并加以试验数据验证，发现潜油电泵机组总工作效率不仅与工况有关，还与自身的结构组成、泵组成元件磨损及装配精度直接相关。

3.潜油电泵未来的发展方向

为了做好潜油电泵井的节能降耗工作，在研究节能新技术、推广应用节能成熟技术、强化潜油电泵井管理等工作的同时，进一步挖掘潜油电泵井的节能潜力，拓展潜油电泵 井的节能空间，明确潜油电泵井的节能发展方向非常重要。

3.1.科学合理地选井选泵

对于潜油电泵井，科学合理地选井选泵[6]是重要前提，在生产的过程中要随着井况的变化适时调整地面参数，做到供排关系的协调，使潜油电泵始终工作在最佳工作区，保证潜油电泵井的正常高效生产。应根据电泵单井的实际情况，结合电泵优化参数设计软件，进行机组参数配置优化设计，包括电泵机组泵型、泵扬程、电机型号、级数、泵挂深度等方面的优化设计。从而科学 合理地进行选井选泵。

3.2.规范适用条件和界限

潜油电泵井在大排量上的优势是其它两种举升方式所无法比拟的，它具有排量大、检泵周期长、易于管理等特点，对于高含水、低油气比、低粘度油井尤其适用，排量效率较高[7]。因此，用好潜油电泵井就必须规范潜油电泵井的适用条件和界限。

3.3.推广应用成熟节能技术

通过现场上的应用，成熟节能技术的效果已经有据可查、有目共睹，要想取得好的节能效果就必须加大已有成熟节能技术的推广应用力度，如永磁同步潜油电机节能技术、自动补偿控制柜节能技术、电泵变频调速节能技术以及优化电泵参数设计等技术，并在应用过程中依据单井具体情况，不断改进、不断完善，更好地适应潜油电泵井的实际需求，达到降低潜油电泵井降耗的目的。

参考文献

[1]张连山．电动潜油离心泵的现状与发展[J]．国外石油机械，1997(05)：33-39．

[2]Kelley, Robert S. Productivity Determination and Pump Resizing Using Variable-Speed Electric Submersible Pumps [J].Journal of Petroleum Technology, 2019, 32(09):1503-1508.

[3]Powers Maston L. Effects of Speed Variation on the Performance and Longevity of Electric Submersible Pumps [J].SPE Production Engineering, 1987, 2(01):15-24.

[4]赵飚，刘少华．世界泵挂最深潜油电泵诞生[N]．中国石油报，2010-09-14(003)．

[5]杨帆，黄志敏．潜油电泵井系统效率影响因素及改善措施[J]．设备管理与维修，2021(05)：156-157．

[6]贾福民.大庆油田主要机采方式能耗现状及潜力[J].应用能源技术，2005，4：6-7.

[7]高国良，朱友珠，于涛.潜油电泵高效油气分离的验证与试验[J].断块油气田，2006，13（2）：86-88.