doi珊酵货ni货石油机械应用技术新型电动潜油泵砂垢同防吸入口的研究与应用高国良宋衍杨立昌于涛（中原石油勘探局井下作业一处电潜泵技术研究所）于与电动潜油泵配套的砂垢同防吸入口装置。该装置由吸入口总成、防砂管装置和磁化防垢器3部分组成。装置先通过防砂管滤网对油液砂粒过滤，再通过磁化防垢器对油液进行磁化处理，使矿化物分子结构改变，结垢趋向被破坏，终油液中的砂粒及易结垢的矿物质被处理掉，达到防止电动潜油泵泵卡及结垢的目的。77次的现场应用表明，配套使用砂垢同防吸入口装置的电动潜油泵机组的检泵周期平均延长190~203d中原油田随着开发难度的不断加大，井况日益恶劣，油井液含水高、温度高、矿化度高、含砂量大、腐蚀性介质含量高。中原卫城油田，出砂油层砂岩为粗-粉砂岩、粒度中值为0.08~0.12mm；中原胡状油田主力区块油井出砂以细粉砂为主，粒径峰值0.1mm.出砂井常常伴随着严重结垢，根据87井次检泵资料及故障机组的拆检情况分析，其中结垢13井次，占14.94；砂卡7井次，占8.1.这些井平均检泵周期151d远低于平均检泵周期300d有的在10多天内就在电动机的表面结垢达2mm并将叶轮流道堵塞。由于电动潜油泵是在井液里工作，砂卡可使机组过载停机、断轴、机组落井，而结垢可导致电动机温度升高、烧坏，终在实际运行中造成检泵或故障停机。

　　电动潜油泵砂垢同防吸入口是在防砂泵的基础上，针对油井矿化度高、出砂量大等生产实际中的技术难题而设计的，作为电动潜油泵提液系统的辅助设备，设计成电潜泵提液系统的吸入口，对井液先通过一种专门设计的滤网防砂管工艺装置进行砂粒过滤，同时通过高强磁防垢器进行井液的磁化处理，使易结垢的矿化物分子结构改变，结垢趋向被破坏。经滤砂除垢后的井液进入油气分离器进行油气分离，终通过此两道工艺处理后的井液里，大部分的砂粒及易结垢的矿物质被处理掉，从而解决电动潜油泵因多砂和矿物质结垢而造成的泵卡及泵结垢等技术难题。

　　该配套的砂垢同防吸入口的防砂防垢电动潜油泵是中原石油勘探局井下作业一处电潜泵技术研究所在2003年研究开发的科研项目该新型砂垢同防吸入口装置的设计于2005年获得国家实用新型专利授权。

　　技术分析结构组成新型砂垢同防装置作为电动潜油泵的吸入口，由吸入口总成、防砂管装置、磁化防垢器3部分组成，如所示。吸入口总成、上接头总成和壳体用螺纹相连，并在其外部两者接口用防倒块固定防止倒转；护轴套固定在轴与吸入口总成上互为转动；压板外径和吸入口总成配合固定；防砂管装置下端和压板用螺纹相连，上端与上接头总成用螺纹相连，外径覆有滤网；磁化防垢器固定在轴上，随轴一起转动；护轴套固定在轴上，和上接头总成互为转动。

　　中原石油勘探局局级科研项目项目编号20004211砂垢同防吸入口装置（2005年）获国家实用新型专利，专利号ZL20042砂垢同防吸入口结构1-吸入口总成；2-防倒块3-轴套；4-压板；5-磁化防垢器；6-防砂管装置；7-壳体；8-护轴套；9-轴；10-上接头总成该砂垢同防吸入口下端与电动潜油泵提液系统中电动机保护器相联接。在电动潜油泵提液系统中，潜油电动机轴的高速旋转而带动吸入口的轴转动，此时磁化防垢器可产生沿轴截面辐射分布的多级高梯度场。部分为井液吸入机构，井液在泵内外压力作用下，通过吸入口总成的6个吸入口进入防砂防垢器腔内；第二部分为防砂管装置，井液进入防砂防垢器腔内后通过防砂管装置，其上覆有规格为100目的不锈钢金属滤网，通过滤网的过滤使井液中直径较大（>0.1mm）的砂粒被过滤掉，从而大大减少井液中砂粒的含量，起到了降砂防砂的作用；第三部分为磁化防垢器，在防砂防垢器腔内的井液，以及由防砂管过滤后进入磁化防垢器的井液均受到高强磁力作用，在沿轴截面辐射分布的多级高梯度场里得以全部磁化，使易结垢的矿物质分子结构改变，破坏了其结垢的趋势，达到防垢的目的。井液经过上述防砂防垢两道工艺处理后通过上接头总成的通道再进入与该防砂防垢器上端相联接的油气分离器腔内，后进入电动潜油泵提液系统，达到防砂、除垢的作用。长期运转后滤网外的沉砂对泵的吸入性能影响不大，但滤网如结垢则对泵的吸入性能有较大影响。靠近滤网的磁化防垢器，能有效地防止滤网结垢，避免泵的吸入性能随运转时间增长而下降。

　　配套的电潜泵参数：执行GBT16750标准；适于各种易结垢油井。

　　高强永磁性材料的特性及安装位置等技术参数如下：现场应用及结论配套有砂垢同防吸入口的电动潜油泵从2002年7月开始应用到2004年12月已应用77井次，其中中原油田采油一厂进行了32井次的现场试验，平均无故障运行367d比原来使用普通电潜泵检泵周期平均延长190d增油32 200t中原油田采油二厂进行了28井次的现场试验，平均无故障运行342d比原来使用普通电潜泵检泵周期平均延长203d增油35 215t机组返修率低，性能良好，在现场应用深受用户的好评。

　　以采油一厂、采油二厂的区块及典型井为例，笔者对同一油井使用普通电动潜油泵和配套有砂垢同防吸入口的电动潜油泵的应用效果进行了对比，并从油井检泵情况及应用情况得出以下结论：随着开采时间的推移，普通电动潜油泵机组在油井的运转周期逐渐缩短，检泵次数逐渐增多，而使用配套有砂垢同防吸入口的防砂电动潜油泵机组可以大大延长机组的检泵周期，有的油井的运转周期已超过380d大大地提高了机组在含砂量高、结垢严重的油井中的工作寿命，机组返修率低，性能良好，深受用户好评，同时为原油增产作出贡献。

　　：高国良，工程师，生于1965年，1986年毕业于重庆科技学院（原重庆石油高等专科学校）石油矿场机械专业，长期从事电潜泵技术研究开发工作。地址：（457001）河南省濮阳市。电话：（（本文编辑李学富）