《电潜泵管理》PPT课件.ppt

电潜泵生产管理 学习目标 巩固强化基础知识积累油井管理经验全面提高油井管理水平 内容简介 基础篇 应知应会提高篇 技能提高实践篇 案例分析 基础篇 应知应会 电潜泵概述及工作原理 一 电潜泵采油是为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起来日趋成熟的一种人工采油方式 它具有排量扬程范围大 功率大 生产压差大 适应性强 地面工艺流程简单 机组工作寿命长 管理方便 经济效益显著的特点 二 电潜泵工作原理 电潜泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵 除了其直径小长度长外 工作原理与普通离心泵没有多大差别 当潜油电机带动泵轴上的叶导轮高速旋转时 处于叶轮内的液体在离心力的作用下 从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮的四周 由于液体受到叶片的作用 其压力和速度同时增加 在导轮的进一步作用下速度能又转变成压能 同时流向下一级叶轮入口 如此逐次地通过多级叶导轮的作用 流体压能逐次增高而在获得足以克服泵出口以后管路阻力的能量时而流至地面 达到石油开采的目的 三 性能参数 额定排量Q 额定扬程 压头 H 额定轴功率P 额定效率 额定转速n等参数 电潜泵的额定排量和效率取决于泵型 额定扬程决定于泵型和级数 额定轴功率由额定排量和扬程确定 额定转速取决于电机结构 电潜泵系统组成及作用 电潜泵采油系统由井下和地面两大部分组成 一 井下系统组成及作用 电潜泵井下系统主要由电机 潜油泵 保护器 分离器 测压装置 动力电缆 单流阀 测压阀 泄油阀 扶正器等组成 1 电潜泵电机是电潜泵机组的原动机 一般位于最下端 它是三相鼠笼异步电机 其工作原理与普通三相异步电机一样 把电能转变成机械能 2 保护器位于电机与气体分离器之间 上端与分离器相连 下端与电机相连 起保护电机作用 其基本作用有以下四个方面 密封电机轴动力输出端 防止井液进入电机 保护器充油部分允许与井液相通起平衡作用 平衡电机内外腔压力 容纳电机升温时膨胀的电机油和补充电机冷却时电机油的收缩和损耗的电机油 通过其内的止推轴承承担泵轴 分离器轴和保护器轴的重量及泵所承受的任何不平衡轴向力 起连接作用 连接电机轴与泵 分离器轴 连接电机壳体与泵 分离器壳体 保护器的种类很多 从原理上可以分为连通式保护器 沉淀式保护器和胶囊式保护器等三种 电潜泵系统组成及作用 3 分离器位于潜油泵的下端 是泵的入口 其作用是将地层流体中的自由气分离出来 以减少气体对泵的排量 扬程和效率等特性参数的影响和避免气蚀发生 按不同的工作原理 可将其分为沉降式 重力式 和旋转式 离心式 4 潜油泵为多级离心泵 包括固定和转动两大部分 固定部分由导轮 泵壳和轴承外套组成 转动部分包括叶轮 轴 键 摩擦垫 轴承和卡簧 电潜泵分节 节中分级 每级就是一个离心泵 潜油泵按叶轮是否固定分为浮动式 半浮动式和固定式三种 5 单流阀作用是 保持足够高的回压 使得泵在启动后能很快在额定点工作 防止停泵后泵以上流体回落引起机组反转脱扣 便于生产管柱验封 一般安装在泵出口1 2根油管处 采用标准油管扣于上下油管连接 6 泄油阀一般安装在单流阀以上1 2根油管处 它是检泵作业上提管柱时油管内流体的排放口 以减轻修井机负荷和防止井液污染平台甲板和环境 泄油阀目前有两种 投棒泄流 投球液力泄流 前者用于稀油和高含水稠油井比较合适 用于稠油井泄油成功率低 后者可以重复使用 用于低含水稠油更好 成功率高 二 地面部分组成 配电盘 变压器 控制柜 接线盒 电潜泵系统组成及作用 电潜泵管柱 井下生产管柱类型 常规电泵管柱 属电泵合采管柱 适用于所有尺寸的套管 无分采要求的生产井 主要用于地层压力低的生产井或油田生产中晚期 优点 管柱结构简单 油井出砂容易处理 井下生产管柱类型 Y型电泵分采管柱 电泵分采管柱 适用于9 5 8 以上套管 9 5 8 套管内径满足将生产管柱和机组同时下入 Y型接头的外径210mm 该图为典型的高压油气井管柱 当油井具备自喷能力后 可以通过停电泵 捞Y堵后直接自喷生产 井下生产管柱类型 Y型电泵合采管柱 电泵合采管柱 适用于9 5 8 以上套管 9 5 8 套管内径满足将生产管柱和机组同时下入 Y型接头的外径210 216 mm 无分采要求的生产井 主要用于地层能量较高 具有自喷能力的生产井 当油井具备自喷能力后 可以通过停电泵 捞Y堵后直接自喷生产 不易出现管柱被卡现象 常规修井作业演示 其它应知应会 过电缆封隔器的原理作用 电泵井的过电缆封隔器是井下密封环空的工具 封隔器上设有可关闭的放气阀 正常生产时 可通过放气阀放掉环空内的气体 保证井内泵能正常工作 2 循环滑套的作用 滑套是井下流动控制工具之一 其结构 由上下短节 关闭套 密封件等组成 其中上短节有锁定槽 以坐封井下工具 滑套的作用是提供油管及环空之间的流动通道 用途归纳有 完井诱喷 循环压井 气举 坐挂射流泵 分层测试及分层开采 多层合采 下入堵塞器关井或对油管试压等 3 正挤验封程序和操作 4 反洗步骤和操作 5 压井步骤和操作 压井主要分灌注法 循环法和挤入法 循环法分正循环和反循环 挤入法是在不能使用灌注法 也不能使用循环法时使用 6 封隔器的作用原理 封隔器主要结构包括以下六大部分 1 密封部分 2 锁定部分 3 扶正部分 4 坐封部分 5 锁紧部分 6 解封部分 封隔器用途有 A分隔生产层段 防止层间串流和干扰 满足开发动态分析及修井作业的各种需要 B分隔压井液和生产液 C保留封隔液 保护套管和安全生产 7 套管的作用原理 渤海地区套管一般分为隔水套管 表层套管 技术套管 油层套管 1 井身结构下入的第一层套管 隔水套管又称为导管 用来隔离海水和地表淤泥层 以利于钻井作业 一般使用30 套管 下入深度泥面以下大约50米左右 2 井身结构中的第二层套管 下入后立即用水泥固井 水泥返至地面 一般使用20 套管 下入深度一般为几十米至几百米不等 3 表层套管与油层套管之间的套管叫技术套管 在钻到目的层之前 用来隔离在钻井途中可能遇到的其它油 气 水层 漏失层和易坍塌层等复杂地层 以利钻井顺利作业 一般使用13 3 8 套管 下入深度和固井水泥返高 根据现场实际情况而定 4 井身结构中最内一层套管叫油层套管 用来封隔目的层中的油 气 水层 射孔后为长期开采目的层的油 气 水层提供通道 其它应知应会 8 电潜泵过载电流 欠载电流的设定要求 电潜泵控制屏的应知 启泵间隔时间 自启动间隔时间 电流过载欠载值 电流 电压不平衡度 BPD 运行电流 电压 应会 会查看历史电流数据 会查询报警记录 跳闸记录 会手动启停泵 会更换电流卡片 其它应知应会 10 每口电泵井重要操作参数 扬程 额定排量 过载电流 欠载电流 开采层位 电潜泵井日常管理中应注意些什么问题 1 按时巡检 注意电泵井油压 套压 回压 温度 电流 电压等参数是否有异常变化 另外每次巡检时要用点温仪检测控制屏温度 2 电泵机组在正常运转中突然过载停泵或刚进行完憋压试验不能立即启泵 3 在对电缆穿透器进行密封性检查时注意不能使用泡沫液进行检查 可使用便携式可燃气体探测仪 4 由于定压放气阀内可能存在水 冬季低温时有可能使水结冰 导致套压升高 应及时采取增加保温措施 同时可旋转调节杆 使其上下活动以使气路通畅 5 如果定压放气阀压帽处漏气 可适当上紧定压放气阀压帽 如漏气问题仍存在则需拆卸定压放气阀更换 V 型盘根 6 由于定压放气阀压帽与调节杆之间进水后 会导致调节杆生锈使其转动困难 因此可定期在压帽与调节杆之间缝隙涂上黄油 防止有水进入压帽 7 停泵后再次启泵前 注意对油嘴进行归零检查 提高篇 技能提高 提高篇 1 电潜泵的下入深度 泵挂 是如何来确定的 电潜泵的下入深度应根据油井的产能 供液能力和原油含气量高低和原油性质来确定 合理的电潜泵下入深度应保证沉没度造成一个压头 以克服原油进泵的阻力和防止原油脱气 能使油井正常生产 下入深度过浅 原油粘度大会降低泵的效率 下入深度过大 油相体积系数大 排量效率低 2 每口井的套压是如何来确定的 套压值的设定应根据每口井的具体情况定期试验确定 绘制产量 套压曲线 选择最高产量下的套压进行控制 不同井在不同时期是不一样的 提高篇 3 电潜泵井如何进行调产 电潜泵井调产方式主要有 A 回流调产 A1井 B 控制油嘴 C 变频调产 D 更换电泵 4 检泵作业化验氯根的原因 化验结果分析 为了防止在检泵作业时发生井喷或井涌事故 首先要进行压井作业 一般注入氯化钾 氯化钠及过滤海水等溶液 上述溶液含氯根含量比地层水要高 化验氯根的目的也就是检测在作业过程中 积攒在井内及地层压井液是否排干净 地层是否恢复原有产能 这也为油井的含水化验是否准确合理提供了依据 提高篇 5 电流卡片分析 地层供液不足 气体影响 提高篇 套管气引起气锁欠载停泵 电泵轴在运行中断裂 6 电潜泵故障停泵原因分析 实践篇中讲述 提高篇 7 检泵作业前正挤柴油的意义 8 电泵井的变频启动 由于我们平台没有变频器 所以建议再次启泵前最好把油嘴调小后启泵 实践篇 案例分析 实践篇 1 2006年9月17日 23日BZ26 2平台A2井曾两次发生过载停泵现象 电流在50A左右 经电器人员测量三相直阻 对地绝缘均正常 且对地绝缘明显成下降趋势 通过查看运行电流曲线发现 过载现象是瞬间产生的 通过我们分析排除了电机烧毁 电机 电缆头损坏两个原因 很可能是卡泵引起的瞬间过载停泵 处理方法 调换相序反转1小时后 换回原相序 同时将过载延时调至15秒 将油嘴缩小减小电机做功 启泵生产 电泵运转约10秒钟后电流下降至正常值 1小时后导入计量系统计量产液量恢复正常 2 2006年8月5日A2井将自喷改电泵管柱 电泵排量100方 但产液量一直维持在52 55m3 d 温度40 含水率为100 从取样口观察有少量气体产出 经分析可能有以下两个原因 一 有可能泵的工作状态不良或油管存在漏失 二 有可能是泵的吸入口存在严重堵塞 三 地层供液不足 为了找到真正的症结所在 8月11日17 00 22 40开始用A1井给A2井的环空补液 补液前产液量为 49 3m3 d 补液50分钟后 再次对其计量 产液量为 60 6m3 d 排除了供液不足的原因 实践篇 为了验证泵的工作状态及油管是否存在漏失 8月12日2 15 2 18对A2井电泵进行憋压试验 整个憋压试验历时三分钟 油压从2 0MPa升至7MPa只用2分钟 这说明泵的工作状态良好且油管也不存在漏失现象 通过以上两个试验的数据和目前A2井的生产状况综合分析 泵的工作状态良好且油管也不存在漏失现象 A2井电泵的吸入口存在堵塞的可能性较大 3 04 11 28操作人员巡检过程中发现A4油压由2 2Mpa下降至2 1Mpa 电流由22A下降至20A 井下压力有上涨趋势 经计量为产液29m3 d 产气7560m3 d 相比上次计量产液量和产气量均有所下降 通过分析怀疑为油嘴及套压控制不合理 地层压力低于饱和压力 溶解气在井底就开始分离 导致电泵气锁 处理方法 对A4井通过火炬系统放套管气 观察电流变化趋势发现电流开始上涨至22A 关闭放气后电流又逐渐下降至21A 调整油嘴 由16mm下调整至14mm 至晚上两次计量产液量已经恢复正常 实践篇 4 BZ26 2平台2D井在下泵作业后运行电流一直很低 井口油管不出液 而套管出液的情况 经过对泵的运行参数及井口参数分析怀疑电泵反转或者井下可能漏失 电泵打回流 采取了更换相序 正挤验封 反洗作业的工作 11月30日调相序 更换相序后启动电泵 进行憋压和计量 确认原相序正转 随后更换回原相序启泵生产 12月2日0 30在未启泵情况下 油嘴11 91mm导入计量系统计量 产液122m3 产气12400m3 估算 井口参数 油压 1 9MPa 套压 3 0MPa 2 00启泵生产 油嘴3 18mm 油压1 9MPa 套压 2 5MPa 温度 26 电流40 0A 运行20分钟左右 电流降至32 3A 以上情况反映出2D井具有一定产液能力 12月2日晚18 00使用开井泵正挤验封 发现停泵关闭阀门后 油压呈下降趋势 确认2D井井下存在漏失现象 12月8日10 40启动电泵后11 00油管出液 11 23停泵关过电缆封隔器 继续检查油管产液情况 在关闭过电缆封隔器和套管翼阀后球阀发现 套管压力持续上涨 怀疑过电缆封隔器没有起到作用 实践篇 5 5月2日下午平台人员巡检发现BZ26 2 A4井采油树上电潜泵电缆穿透器位置泄漏天然气 从外观未发现电缆保护层破损 18 15手动停A4井泵 机组断电并对潜油电缆放电后用管钳对电缆穿透器的盘根压紧螺帽做了紧固 但无明显效果 19 19关A4井 该井的油管井下安全阀和过电缆封隔器安全阀的地面控制管线为同一路液压管线 同时关闭了井口安全阀 油管井下安全阀和过电缆封隔器安全阀 关井后向火炬分液罐泄放套管气 5月3日套压泄放为零 关闭套压泄放流程后加密对套压的观察 结束谢谢大家