石油机械应用技术电潜泵机组选井选泵相关问题的初步探讨唐健张格云赵树洋（胜利石油管理局无杆采油泵公司）（胜利油田有限公司东辛采油厂）致选择结果不利于电潜泵机组的合理、稳定、可靠地工作。为此，初步探讨了油产能分析与预测问题、机组选型优化与配套问题、油高温问题、油含砂含气问题、机组变频变速问题以及电潜泵抽油井系统效率问题。指出电潜泵选井选泵工作是确保电潜泵抽油井高效生产，机组处于佳运行状态的重要前提。
电潜泵机组的合理选井选泵，是保证其大限度发挥工作效能，用户获得大经济效益的重要前提。在电潜泵机组的实际选井选泵过程中，某些认识有可能忽视一些重要的应用条件，导致选择结果不利于电潜泵机组的合理、稳定、可靠地工作。因此，笔者就电潜泵机组选井选泵所涉及到的容易忽视的几个问题进行初步探讨。
油井产能分析与预测电潜泵机组选井选泵首先要解决的问题是油井产能的分析与预测。笔者通过与利比亚WAHA、AGOCO、TOTAL、REPSOL、印尼MINUS等油公司有关电潜泵技术人员和国内同行交流，并对他们所匹配的电潜泵机组进行验算分析，初步得到下列几点油井产能预测简要原则。
油井产能分析与预测；（2）高含水条件下（含水率>70），采用PI方法进行线性预测；当含水率>90 时，可不考虑产液乳化；泵吸入口压力大于等于0.（3）含气条件下，选择泵吸入口压力大于等于井液饱和压力；（4）若未知油井饱和压力，综合考虑产液含水、气、油比的大小，应用无因次IPR曲线和PI曲线分别求得油井产能，然后与该井开采历史数据对比，进行必要的加权修正；（5）可根据一定周期内的已知油井采油指数曲线变化趋势，拟合油井当前和今后一段时期的产能，从而确定合理的电潜泵采油排量。
为了准确地预测油井产能，国外电潜泵用户十分重视油井动态参数收集、测试和录取工作，大多数的电潜泵机组均配套下入井下多参数测试仪，测试数据直接反映在油井生产日报表上，这样电潜泵技术管理人员即可随时调节电潜泵井的工作参数，确保电潜泵机组长期、可靠地运行。而目前国内一些电潜泵客户对油井产能预测的重要性认识不足，油井动态资料掌握不及时也不充分，导致选井选泵存在一定的盲目性，影响了电潜泵井整体效能的充分发挥。
机组选型优化与配套问题已知预计产液量和扬程后，即可对电潜泵机组进行选型。下面就机组选型优化与配套容易忽视的几个问题进行说明。
*唐健，工程师，生于1965年，1994年毕业于石油大学（华东）石油天然气机械工程专业，获硕士学位，现从事电潜泵制造修理的技术与质量管理工作。本刊通讯员。地址：（257⑴0）山东省东营市电话：（0546）8778730.故密-号期：2002 1泵的优化选型与配套（1）泵轴功率好的做法是根据选定泵型的排量系列，用对应的单级叶导轮大轴功率而不是高效点的单级轴功率来求得泵轴功率。若采用大批整机试验得到的实测泵轴功率统计值，则能更加准确计算所选泵型的轴功率。采用这种方法来确定泵轴功率。
（2）泵有效工况区由离心泵的特性曲线可知，泵存在一优的高效工作点，包含该点的小区域构成离心泵的有效工况区。对全浮式叶导轮来说，在有效工况区内工作意味着叶轮不会因液压失衡而产生上磨或下磨，其综合作用力如所示。
定区域内稳定工作。因此，必须对此区域内部及其边界排量、扬程、轴功率进行综合分析与验算。
（4）泵沉没度泵的许用沉没度不仅满足离心泵本身的吸高要求，而且避免含气井液析出过多自由气进入离心泵。因此，在离心泵选型时，如没有对应于额定排量的泵型，好采用小一号的泵型，但应根据预计产量对应的扬程要求来计算叶导轮级数，从而使泵沉没度长期保持不变。
所以，应当尽可能均匀分配多节泵壳体号。
早期的电潜泵机组选井选泵基本上不考虑附加功耗，后来发现许多小排量、高扬程机组配套始终存在过载等问题。经分析表明，在这类机组的实际应用过程中，作用在保护器和分离器上的附加功率损耗与离心泵轴功率相比已经占据较大比例，有时这类功耗可达离心泵轴功率的15以上。
下分离器功耗值如表1所示。
表1旋转式分离器功率消耗经验值对应SLP系列功耗/kW潜油电动机配套除了满足功率匹配外，还应考虑如何保证自身散热条件和降低潜油电缆的压降损失。为了保证自身散热，潜油电动机外壳流体流速大于0.3048m/s.为了降低动力电缆压降损耗，优先采用高电压、低电流电动机。
对于大功率电潜泵机组，还要考虑电动机轴承载能力校验问题。在套管内径足够大的条件下，优先采用大直径潜油电动机。
动力电缆的选择需要考虑以下3个主要因素：（1）确保电缆电压降损失不影响潜油电动机启动电压以美国Reda公司经验公式为例：8mX电缆长度）电动机启动电压=电动机额定电压一4倍电缆压降损失；0.5倍电动机额定电压。
4倍的潜油电动机启动系数。如果某些潜油电动机启动系数大于4倍，还要采取特殊的启动方式。在选择动力电缆时，首先要按上述公式校核潜油电动机的启动电压是否得到保证。
（2）确保电缆与套管之间有足够间隙按照机组向井底水平投影原理，确定电缆与套管必须有足够的间隙，以免电缆挤伤。
相同尺寸规格和下线方式的潜油电动机在不同的应用条件下具有不同的使用功率，取决于潜油电动机的工作温度。而潜油电动机的工作温度由潜油电动机发热损耗、潜油电动机表面流体的散热效率和电动机安装位置的井筒温度三者来决定。通过对国外潜油电动机的参数分析，可以发现，同尺寸结构的潜油电动机用于高温工况时，其功率参数降低了20.因此，在高温机组配套时，除了要求电动机使用高一级的绝缘材料外，电动机功率参数应为同尺寸常规电动机的0.8倍。
通常，普通潜油电缆在其允许耐温等级内具有10a使用寿命，尔后每升高10C，电缆使用寿命降低一半。所以高温井电潜泵机组配套时，对潜油电缆选取更苛刻，宜采用大电缆。利比亚大的电潜泵用户WAHA油田700多口电潜泵井均采用1号动力电缆。从电潜泵机组在胜利西云顶公司的使用情况看，当井底温度超过130*C时，采用1号圆形动力电缆效果理想。此外，电缆绝缘层材料及绝缘护套层材料的耐温抗老化性能也很关键。
油井含砂、含气及机组变频变速问题电潜泵机组在含砂油井的应用问题较多。尽管目前已经出现各种类型的防砂电潜泵，但其使用寿命距离用户需求还很远。在含砂油井电潜泵选井选泵过程中，需要明确井液含砂量、酸溶性、砂粒度、石英砂含量、砂粒几何特性等。上述参数可以通过试验取得经验数据。如果上述数据不全，应当谨慎考虑是否下防砂电潜泵。
在潜油离心泵吸入口处，当自由气与产液的体积比达8~10时，泵的工作性能开始恶化。因此，在选井选泵时，需考虑加装气体分离器。通常单节旋转式分离器分离效率可达90.此外，需要根据气体性质选择合适的防腐机组和电缆材料。
电潜泵机组的变频控制允许机组转速在额定转速附近上下变化，从而使机组与油井工况佳协调，达到稳定生产和系统节能的目的。由于离心泵变频参数满足相似定律，所以泵工作参数随频率变化而显著变化。为此，进行机组变频匹配选型时，应当遵循下列原则：（1）离心泵的额定排量参数必须介于小频率和大频率各自对应的排量值之间；（2）采用变频装置后，变频电性能可能导致潜油电动机发热量增加10以上。因此，变频机组电动机选取应遵循前述高温电动机的参数选取原则。
电潜泵抽油井系统效率问题电潜泵抽油井的系统效率一直倍受用户关注。
在选井选泵时需要进行优化考虑。提高离心泵的水力功率或者降低电动机的输入电功率，均有助于提高系统效率。所以，对某口井给定扬程和排量条件下，以系统效率为优化目标，可以通过2种方法进行电潜泵机组优化。
（2）采用变频技术，对给定机组进行工作参数调整和优化。
实践证明，合理优化机组匹配并适当采用变频技术可提高电潜泵抽油井的系统效率。以胜利油田某采油厂为例，分别对2001年同期测得的电潜泵井和抽油机井各15口进行对比，得到平均系统效率前者为20.结论与建议（1）电潜泵选井选泵工作是确保电潜泵抽油井高效生产、机组处于佳运行状态的重要前提，机组配套人员和现场人员应当清楚明了、灵活掌握正确的选井选泵原则。
（2）提出了在电潜泵选井选泵过程中容易忽视的一些问题，并给出了相应的解决处理方法和经验数据，可供现场选井选泵和技术支持。
（3）建议工程技术人员经常收集与电潜泵机组选井选泵有关的信息，不断改进和完善选井选泵方法，提高选井选泵水平，确保电潜泵机组高效、稳定、长期、可靠地工作。
