李国明 张志升 张永坤

摘 要：在胜利油田的中后期开发阶段，潜油电泵已经成为一种重要的采油方式，其中潜油电机的性能直接决定着潜油电泵机组工作正常的好坏。在电潜泵采油井作业时发现：提出的故障潜油电泵机组中保护器和潜油电机内部处于缺少电机油或无电机油状况，是造成潜油电泵机组出现故障的重要原因。而以往在潜油电泵电机、保护器下井前注油使用的是机械摇泵，通过人工手摇机械注油会导致转速不均匀，注油时间不稳定，容易产生气泡，直接造成潜油电泵机组注油质量下降，影响机组使用寿命。本文的目的旨在通过阐述潜油电泵电机自动注油装置的研究及应用，寻去解决以上问题的方法，从而达到高质量注油，有效延长潜油电泵机组使用寿命。

关键词：自动注油；潜油电泵；井下作业；研究；应用

1 前言：

胜利油田所辖大部分油田具有断层多、断块小、构造复杂、油水关系多变、低产、低压、低渗透等特征，尤其是进入油田开发后期，大部分区块还具有高含水特点，针对这种情况，胜利油田优选出区块较大、供油能力强、产液量较高、含水高等有利条件的油井，在上世纪90年代中期就开始从美国等地引进潜油电泵，强采排液生产。潜油电泵具有排量大、扬程高、采液强度大的特点，适用于低渗透、高含水油田，因此在油田后期开发生产中得到广泛应用。到目前，尤其是近十几年以来，胜利油田油井开采中采用潜油电泵已经达到全部开采油井的近30%，成为石油开采的第二大举升措施。但是从使用效果来看，电泵井的作业成本比较高，管理难度比较大，如何有效的延长潜油电泵使用寿命，减少作业成本，已经成为目前一个比较突出的问题。

通过长期的跟踪、观察和研究，我们在潜油电泵采油井作业时发现：提出的故障潜油电泵机组，在打开进行检修时，潜油电泵保护器和潜油电机内部经常处于缺少电机油或无电机油状况，造成机组内部磨损严重甚至烧坏，经过研究对比，我们认定注油质量是造成电泵机组出现故障的重要因素之一。以往在潜油电泵电机注油时通常采用的机械摇泵从机油桶中抽出潜油电机油转注进入潜油电泵、电机、保护器。通过人工手摇会导致机械摇泵转速不均匀，注油时间不稳定，容易产生气泡，直接造成电机注油质量下降、注油不满，影响电机使用寿命。在冬季还会因天气寒冷造成潜油电泵机油粘稠，增加注油困难，严重影响注油质量。

2 潜油电泵电机自动注油装置的设计：

由于造成注油质量不稳定的主要原因，是采用人工手摇注油不能够保证匀速低量的要求造成的。针对这种现象，设计一种能够平稳低速注油的设备，有效解决注油质量问题，是目前急需解决的问题。

2.1潜油电泵电机自动注油装置的结构：

该装置体积小、易操作，电机密封效果好，操作安全系数高。主要结构由36伏低压电机、齿轮泵、电机油恒温装置、控制操作系统和电机油箱五部分组成。其中36伏低压交流电机和齿轮泵是此设备的动力部分，通过恒定低速的低压电机带动齿轮泵，可以达到均匀低量注油的目的；电机油恒温装置能够保证潜油电泵电机注油时电机油的流动性，更好的将潜油电泵、电机、保护器中的气泡挤出，保证电机油注满、注足。电机油箱能够盛装2桶电机油，基本能够满足潜油电泵电机注油需求量。控制操作系统能够满足现场工作人员的操作需求。

2.2 潜油电泵电机自动注油装置的原理：

使用原理是利用36伏低压电机带动齿轮泵均匀转动，将注油装置油箱中的电机油从油箱中缓慢匀速的吸出，均匀的注入潜油电泵机组中，并匀速的将潜油电泵机组中的气体挤出，从而达到无气泡、气柱，高质量注满注足电机油的目的。

2.3 主要技术参数：

（1）装置规格：45cm×50cm×40cm

（2）注油管线规格：D17mm×6m，耐压负荷10Mpa.

（3）储油箱容积：40L

（4）电源线：长度2m，采用防爆插头

（5）适用环境温度：-20℃～50℃

（6）交流电机：功率0.07KW，电压交流36V，转速65r/min

（7）齿轮泵注油速度：0.7L/min

3 潜油电泵电机自动注油装置性能评价

（1）装置采用全封闭结构，密封性能强，不会造成电机油的污染；（2）恒定低速电机带动全密封的齿轮泵工作，设备运行中自身不会产生气泡，注油均匀可靠；（3）设备使用36伏交流低压电带动电机、齿轮泵，无需人工机械注油，大量减轻现场操作人员劳动强度，同时提高安全系数；（4）设备自带恒温装置，能够保证电机油的流动性，从而更有效的保证注油质量，受环境影影响小。

4 现场试验及改进：

此装置自2008年下半年开始收集相关资料，进行相关研究设计。开始使用手动注油箱进行改进，改进后的注油装置密封效果比较理想，但流量不好控制，储油箱的容积较小，现场使用不方便。2009年1月，通过对工具的综合研究和重新设计，并在实验室进行了相关模拟实验，效果比较理想。在进一步的現场试验中发现，进行试验的电泵作业队现场使用的低压电源为36V交流电，针对这一情况，我们对全大队的电泵施工队进行了全面摸底，确定现场使用全部为36V交流电。据此，我们对注油装置进行了重新设计，将自动注油装置的电机设计为36V交流电，并经过多次实验室和现场试验，于2009年2月15日，在STT142-36井现场进行正式试验，一次成功。通过对20井次的现场试验，效果均为理想，通过了相关部门的验收，正式投入使用。

5 效益和推广价值

2009年3月至8月，电泵井施工使用此装置200余口，使用效果非常理想，没有再发生因注油问题躺井现象，不仅能够有效提高生产时效，减轻职工的劳动强度，而且还大大缩短施工周期，延长潜油电泵电机使用寿命，大量节约生产成本。

6 结论

（1）使用潜油电泵电机自动注油装置进行电泵注油施工，能够有效的保证注油质量，减轻职工劳动强度，延长电泵井生产周期。

（2）冬季电机油加温速度较慢，准备寻找更好的方式进行加温，提高施工速度。

参考文献：

《GB-T16750.2-1997》潜油电泵技术条件

《GB-T1650.3-1997》潜油电泵试验方法和验收规则

《GBT 16750[1].1-1997》潜油电泵机组 型式、基本参数和连接尺寸

《井下作业技术数据手册》石油工业出版社2000年1月出版

《采油工（石油工人岗位知识读本）》石油工业出版社2007年12月出版

《现代石油修井工程综合新技术指导手册》石油工业出版社2009年2月出版

《潜油电泵技术服务手册》北京.石油工业出版社2004年出版