1目前欠载值整定标准的缺点。
目前各类电泵井生产技术手册中普遍提到的欠载值整定标准多为机组工作电流的80.但是在实际的生产环境中往往因为这种标准整定方法存在缺陷而引发电泵井的不正常生产状态,具体现象分为机组频繁欠载停机和机组长期空转两种情况,以机组频繁欠载停机为主。这种情况很容易导致机组烧毁,终会在油井产量上和设备投入上造成巨大的损失。在生产实际中相当数量的电泵井曾发生过或频繁发生过欠载停机现象,现场诊断的损坏直接原因往往多种多样,但是属于机组烧毁的井基本都发生过欠载停机的情况,这实际上与电泵井反复停机易造成机组烧毁的经验是一致的。
1.1欠载整定值与潜油电机额定电流,工作电流和空转电流的关系潜油电机的固定参数有额定电流,额定电压,额定功率和电机转速等数据,电机的型号的不同决定着额定电流也不同。工作电流一般比额定电流小,工作电流是电泵井投产后稳定生产时的电流,在井况不发生变化时一般也是一个稳定的值。空转电流是电机空转时的电流,空转电流一般为额定电流的60.确定欠载整定值的目的是为了限制潜油电机在过低的电流值下运行,主要是为了避免电泵井机组空转,目前的欠载整定值一般为电泵井工作电流的80.这个标准在生产实际中往往不能达到预期的目的,因为电泵井的工作电流因井况的不同差异较大,相同型号的潜油电机虽然额定电流相同,但实际的工作电流有较大的差异。
导致电泵井工作电流高或低的原因很多。当处于供液能力强,机组装配质量较差或机组打循环等生产状态时,电泵井的实际工作电流就处于比较高的值。相反,当处于供液能力差,轴断轴窜,流道结蜡严重或机组装配质量较好时,实际工作电流就处于比较低的值。经过以上分析可以看出,电泵井的实际工作电流在额定电流和空转电流之间浮动,可能处于接近额定电流值的数值,也可能处于接近空转电流值的数值。
这样实际工作电流的80就可能大于或小于空转电流。
1.2不合理欠载停机的原因。
按照工作电流80的标准整定欠载值,对于工作电流较高的井,当井况发生变化即工作电流降低时,欠载保护生效机组停机,但此时潜油电机并未处于空转状态。在生产实际中,具体的电泵单井由于供液能力变差,流道结蜡严重等原因造成产量下降,随之工作电流也下降,欠载停机就会发生,如果井况不能及时改善,电泵井将在这种生产情况下频繁的发生欠载停机。在日常的生产中只要机组不处于空转的状态就应该保持生产。这时电泵井的日产量虽然处于一个与正常生产时相比较低的水平,但是可以通过清蜡或改善供采关系等措施来改善电泵井的井况,使电泵井日产量恢复正常,工作电流也就升高至原来正常的水平。
另一方面,对于工作电流较低的电泵井,工作电流的80将小于空转值,当机组轴断,轴窜等问题出现时电流维持在空转值,此时机组反而不会欠载停机。
1.3频繁欠载停机对电泵机组的损害。
影响潜油电泵机组寿命的因素很多,其中电机系统的损坏是主要的原因。频繁欠载停机极大地影响了机组寿命。当潜油电机因温度升高而使润滑油体积膨胀时,润滑油可以从保护器溢出;当潜油电机因停机温度降低时,保护器可以向潜油电机补充润滑油。这种"呼吸"作用的效果是有限的,当保护器内的润滑油因频繁停机消耗待尽时,井液就会侵入电机造成电机烧毁。另外在频繁欠载停机过程中,启机时的瞬间电流要高出额定电流的3~5倍,频繁启停机都对电机,电缆的绝缘性能造成损害导致绝缘被击穿。
综上所述,目前电泵井生产中欠载整定值的标准并不合理,所以应该对欠载值重新认识和制定新的标准。
2新的欠载值整定标准的确定。
2.1基本原则。
电泵井在生产状态下实际工作电流的高低受各种因素影响,不宜以此作为欠载整定值的标准。固定型号的电泵机组在不同井况条件下泵效差别较大,根据这个经常浮动的数值的80来计算欠载值就可能远大于或低于实际的空转电流值。
为了保证电泵井持续的生产能力,就要维护电泵机组至少在泵效大于零的情况下处于运行状态。因为机组空转时泵效肯定是零,所以把欠载值设置在潜油电机空转时的电流值应当是符合这一原则的。
2.2欠载整定值的确定。
电泵机组空转(或接近空转时)的原因主要有以下几种:(1)油管内结蜡严重阻塞流道造成潜油泵内液体被憋住,此时也没有泵效;(2)发生供液极差,泵吸入口堵死或井液中气体泡沫影响太大时造成潜油泵内没有足够的液体排出,此时也没有泵效;(3)潜油泵轴断,轴窜造成泵失效。
在这3种情况中,轴断时的工作电流等于空转电流,供液差时稍高,蜡堵死时更高,但它们的差别并不大,实际上此时潜油电机的运行电流处于或极其接近空转电流值。显而易见此时机组没有必要再继续运转,欠载保护应在这些情况发生时立即生效以保护潜油电泵避免空转损坏。
潜油电泵空转电流值为额定电流值的60,固定型号的潜油电泵机组都有固定的额定电流值,所以空转电流值是固定的,只要把欠载值整定到这个空转电流值就可以达到防止潜油电泵空转的目的。在生产实践中,应该把这个标准提高到额定电流的65,以此作为警戒值,目的是确保潜油电泵机组不会发生由于工作电流值处于稍高于理论空转电流值时造成的长期空转情况。树立警戒值的概念对电泵井生产管理具有重大意义。
2.3对低排量下潜油电机散热的认识。
潜油电泵在运转过程中,必须保证在泵挂深度有足够的井液流经电机表面,以便把电机散发出来的热量及时带走。当潜油电泵处于上面所述的如供液差或蜡堵等原因造成低排量生产情况时(泵效较低),由于未发生欠载保护使得机组长期运转,此时电机散热方面的问题有可能影响机组寿命。
3结语。
通过以上分析,对电泵井欠载值整定有了新的认识。
目前使用的电泵井欠载值整定标准(工作电流的80)有如下缺点:(1)难以把握电泵井实际生产中变化的井况泵况动态;(2)频繁的欠载停机直接影响机组寿命,造成电泵井检泵周期下降;(3)频繁的欠载停机直接影响机组运转时率,造成大量的产量损失。
采用电泵井额定电流65为标准的整定方法的主要优点是:(1)能有效的保障电泵井处于有泵效的生产状态,利于机组连续运转;(2)避免不合理的欠载停机,延长电泵井的寿命,提高检泵周期;(3)避免不合理的欠载停机,提高电泵井运行时率,减小产量损失;(4)生产管理实施上简单有效,易于推广,效益巨大。