摘要：随着我国经济在快速发展，社会在不断进步，我国科学技术发展十分迅速，在油井电潜泵采油的生产过程中，合理的生产优化措施直接关系到采油的经济效益，电潜泵成为提高原油开采效率、加大油井产量的有效手段。但电潜泵系统在运行中会存在效率降低以及能耗增加的情况，如何有效提高电潜泵的采油效率成为各个油田作业者研究的课题。对各个运行参数进行系统性的优化，使整个采油系统的运行协调统一，达到提高采油效率、降低能耗及产量提高的目的。
关键词：电潜泵；采油工艺；技术优化；泵挂设计
引言
采油工艺中，电潜泵采油设备相对简单，同时采油的效率较高，排量较大，自动化程度较高，使其在业界受到了广泛采用。但针对电潜泵未来的发展方向，发现电潜泵井生产系统优化设计能够帮助电潜泵高效运行，延长电潜泵的工作寿命。因此，我们有必要对电潜泵井生产系统进行优化设计，以保证电潜泵合理、稳定、高效地运行。
1电潜泵采油工艺研究
电潜泵的组成部分主要有电动机、变压器与离心泵等，而最主要的控制设备是变压器，基本作用指的就是严格控制电潜泵的工作。而电潜泵采油工艺基本原理则为离心分离方式，贯彻并落实深井采油工作，并且向采油井内部同时放入电动机和离心泵，在设备升降功能的作用下，对电动机和离心泵的入井深度进行有效地控制。这样一来，即可确保电潜泵在油井位置与要求相吻合。而变压器是电潜泵最重要的控制设备，而且在电潜泵电缆电压压强的影响下，电缆电压压强的减弱与增强，都能够对电潜泵离心旋加以调整。而石油采油设备的类型很多，而电潜泵的内部构造十分简单且成本投入不高，实际工作效率得以优化且效益理想。长此以往，石油采油设备的优势也逐渐突显出来。
2电潜泵系统的设计优点
电潜泵系统的设计基于以下几点：应当让电潜泵的泵效在最佳效率点范围内运行，不宜超出最佳排量范围；泵的额定排量必须和油井的产能匹配，额定压头必须等于或略大于油井的总动压头；电机功率要满足泵举升井液所需要的功率；另外电机功率可以略大，以防止流体因为出砂等工况的变化造成沿程磨阻增大，造成电机绕组温度高而停机；根据实际工况，电潜泵系统的设计任务概述为：满足供液能力所确定产量的前提下，确定下泵深度、选择泵型、计算工作参数、使系统效率最高和能耗最小。控制柜或者变频器的选择：控制柜或变频器的电压工作范围应当与电机的电压工作范围相匹配，额定工作电流要与电机的额定电流相符，不小于电机的最高运行电流，要有一定的过载能力，具备各类电气保护功能及启停机功能。而变频器涵盖了控制柜的全部功能，还有提供电压变压的功能(变压器)，还需要具备数据通讯上传给SCADA，自动关井功能，根据井下多功能传感器的数据实现自动停机以保护电泵不受损坏。变频器有电压补偿功能，确保井下电机工作电压偏差控制在3%以内。普通采油管柱是相对于稠油采油管柱而言的，为了适应地层能量、井况及产出液物理性质的生产要求，经过长期的研究及应用，普通采油管柱种类繁多，已形成系列化，目前现场应用较多、技术比较成熟的有两类：有杆抽油泵采油管柱及无杆泵采油管柱。有杆抽油泵采油管柱分为普通有杆抽油泵采油管柱和特殊有杆抽油泵采油管柱两大类。其中仅由油管、抽油杆、标准抽油泵、筛管及丝堵组成时称为普通有杆抽油泵采油管柱；在特殊井况及产出液的油井中，需要在管柱上配套使用辅助工具或特殊抽油泵才能完成原油开采，这种管柱称为特殊有杆抽油泵采油管柱。不需要抽油杆生产的采油管柱称为无杆泵采油管柱。现场应用较多、技术比较成熟的有两类：潜油电泵采油管柱及水力喷射泵采油管柱。
3非故障停产应对策略
3.1电潜泵油并测试系统
油井测试在油田工作中占据重要地位，它是油田工作者分析油藏以及了解井下电泵工作情况的重要方式。
在以前，操作员主要是用PSI、PHD、ODH等电子设备检测温度和压力，“Y”管柱等机械测试工具和手段。近年来随着科学技术的不断发展，电子和材料工业也取得了巨大进步，1995年美国和加拿大就研发出了井下测试系统。这个系统的出现大大方便了井下检测工作。这个系统分为两部分：一部分是地上，这部分是公用的；另一部分是地下，这部分是每口井单独使用的。这个系统主要是通过无线电波来传递信号，它的工作原理与我们所用的手机有些相似。另外，井下部分所采用的都是耐高温耐腐蚀的材料，并且具有多种感应测试功能，包括对温度、压力、流量以及密度等的测试，在测得数据后，将这些信息通过无线电波的形式发送至地面装置，而后地面工作人员将所接收到的无线电波信号进行还原，从而得知井下所测得的数据。
3.2耐H2S的电潜泵
不少采油井内会产生大量H2S气体，这些H2S气体会通过密封处或弹性材料渗入，造成发电机的早期损伤，影响到普通电机的使用。针对这一问题，ODI公司研发出了能在有大量H2S气体的采油井中使用的电潜泵。这种电潜泵采用了专门的密封腔式波纹管防止了H2S气体的渗透。该密封室内有一个吸收H2S气体的净化室以及两个装有弹性材料的腔室。一旦H2S气体渗入到密封室波纹管内，它将被其中设置的净化器吸收，这样就能明显减少进入到电机内的H2S气体总量，较为有效地防止了H2S对电机的侵蚀，延长了电机的使用寿命。
3.3PWM变频器生产和应用
PWM变频器是一种电流型变频器，在国外得到了广泛的使用，渤海公司也使用了几台。与以前的电压型变频器相比，它具有许多优点：电流波形非常近似于正弦波形，高次谐波非常少，对电机、变压器和电缆损伤小，沿程损耗也小；可以采用高进高出的方式供电和输出方式，可以节省变压器，从而达到节约平台空间和建造费用；变频器对电机采取矢量和模糊控制，自动监测井下机组的电气性能和结构参数，根据电机的特点和运行情况确定启动参数和保护参数；可以实现电机恒转矩和平方转矩启动。
3.4电潜泵的优化服务
Centrilifl公司优先推出了电潜泵的优化服务，而基本的原理就是在电潜泵智能系统植入能够提供优化服务的软件。对于SCADA电子系统而言，最基本的功能就是对现场与设备运行的实际情况进行有效地判断，以确保电潜泵优化服务转件运行的正常性。另外，电潜泵优化服务软件的应用加可以始终遵循相应的程序对井下生产情况进行准确地测量，将测量信息反馈出来并详细记录，以保证电潜泵运行的稳定性。除此之外，还能够对电潜泵异常情况进行及时地判断，并采取必要的回应措施。在对电潜泵优化服务软件应用的基础上，可以保证电潜泵设备修理的自动化，而且还可以全面优化生产质量与效率，生产成本明显节省。
结语
通过电泵的合理设计、选型、下泵的深度、井底工况、建模、电机驱动类型，合理化建议这些综合因素起到了提高电潜泵的运行效率、延长使用寿命、降本增效的目的，最终实现油田开发最大经济效益。
参考文献
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