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【摘要】随着油田不断开采，油井现已进入高含水期，井底流动压力大幅下降，导至原油在地层内就开始脱气。在应用潜油电泵采油时，泵的叶轮在工作状态下上下产生压头，在负压区同样会产生大量的析出气体。这样由于井底含气量比较大导致电泵井的频繁欠载，缩短潜油电泵井的寿命。气影响电泵井一直是现场管理的一大难题。
【关键词】电泵井 欠载 控制油压
实践证明，几乎所有的油井都含有气体，这些气体给潜油电泵机组的运转造成了严重的影响，例如严重影响潜油电泵的扬程、排量及效率，最终使离心泵停止排液，日常生产中机组经常欠载停机造成保护器失灵，而导致电机烧坏。随之产生了各种解决办法，本文就其中几种办法进行了理论分析和实证研究，并提出相关建议。
1 油井含气原因及影响
根据注水油田高含水期开发阶段的特点，油井逐步转抽是保持油田稳产的主要措施之一。在油井逐步转抽过程中，井底流动压力将大幅下降。这样，在油井生产过程中，对于高饱和压力油田，流动压力一般都比较低，在饱和压力点以下。原油在井底甚至在油层内部就开始脱气，使井液中含有大量的游离气体，从而进入潜油泵的气体体积也大大增加。电泵各级叶轮高速旋转时，叶轮上下压头产生压差，迫使井液中溶解气的溶解度下降并大量析出。又因为液体密度远大于气体密度，使得泵内气体大量累积，出现气阻和气锁现象。
从实际使用情况和现场试验来看，电泵吸入气体过多，电机工作不稳定，排量下降，地面所记录的电流波动较大，机组欠载严重，使潜油电泵不能正常工作。
2 避免气体影响电泵井的措施
2.1 油气分离器的安装
对于含气较高的油井，如果泵吸入口气液比低于30%，可使用旋转式油气分离器进行气体分离，消除气体影响。但是，由于旋转式分离器的分离效率经实验室中实验，只能达到90%左右，在现场实际应用中由于各种因素的影响，其分离效果一般只能达到70-80%。所以，对于高含气井其分离效率将会更低。这样，经分离后的井液中，将含有20-30%的气体进入潜油泵。所以，在高含气油井中应用潜油电泵时，可考虑将两个旋转式分离器串联起来使用，将能够更大限度的提高分离器的分离效果，同时可适当提高分离器的适用范围，减少气体对潜油电泵工作特性的影响。串联式双级分离器是由两节旋转式分离器经改造上节分离器下接头后，在油井上安装施工时相连接而组成的。在工作时，含有游离气体的井液经吸入口进入第一级分离器进行油气分离后，使大部分气体进入油套管环形空间。但是，由于含气量较大，经第一级分离器分离后，井液中仍然含有一定量的游离气体经上接头进入第二级分离器，将重复以上分离过程进行二次分离，使井液中的游离气体进一步减少。现场实验表明，在高含气井潜油电泵的应用中，使用双击分离器比单级分离器提高分离效率10-20%，泵吸入口气液比可放大到40%。
2.2 套管压力的合理设置
通过对各种潜油电泵井的生产数据进行统计、分析和实验，确定出不同条件下，潜油电泵井的合理沉没度。当确定出合理的油井套管压力后，在潜油电泵井的生产过程中，就可以将套管放气阀调节到所计算的压力值进行控制放气，将能有效的消除气体对潜油电泵工作特性的影响，取得较好的抽油效果。现场实践中，套压一般不高于0.5MPa。
2.3 通过提高油压控制气体影响
潜油电泵井的新式组合井口一改老式井口的“死油嘴”为可调油嘴，加强了对油压控制的直观性和数据化。为潜泳电泵井的管理带来了便捷的同时，也为有效控制含气油井的油压增加了可能。
（1）控制油压可以提高油管内的液柱压力。关于石油析出气的溶解特性，可以参考稀溶液下的亨利定律。当温度一定时，气体的溶解度随着气体的压强的增大而增大。这是因为当压强增大时，液面上的气体的浓度增大，因此，进入液面的气体分子比从液面逸出的分子多，从而使气体的溶解度变大。而且，气体的溶解度和该气体的压强在一定范围内成正比。所以，提高油压可以有效的控制油管内油气混合体中的气体析出。
（2）提高潜油电泵井油压的同时也可同时机组载荷。蹩压生产直接提高机组上叶轮载荷上升，体现在卡片电流上升上。含气潜油电泵井的最常见现象是造成机组的频繁欠载停机。启、停机时的电流冲击是造成机组绕阻烧毁和电缆绝缘降低的主要原因；启、停机时出于保护器的工作机理，保护器内胶囊的呼吸导致油液的流失和胶囊破裂是导致保护器失效电机烧毁的主要原因。减少潜油电泵井的启停是延长潜油电泵井检泵周期最有效的手段。在原有合理欠载值不变的情况下，提高油压将有效的减少欠载停机的次数，延长潜油电泵井的运转周期。
2.4 有效控制沉没度在合理区域针对不同设计方案的含气潜油电泵井，进行两种不同思路的管理模式。要因为是否设计安装旋转式油气分离器。
安装有旋转式油气分离器的潜油。电泵井在潜油电泵的实际生产过程中，如果旋转式油气分离器的吸入口沉没度过高，分离器分离出的气体还未来得及上升到液面处，就有可能再次被吸入口吸入泵内。造成旋转式分离器效果不佳，气体影响难以改善或未见效果。对于此类潜油电泵井，沉没度应控制在一个较低的范围内，并配合定压放气阀的使用，使气体顺利的通过环套空间进入回油管线中。
未安装有旋转式油气分离器的潜油电泵井对于没有设计安装旋转式油气分离器的潜油电泵井，将采用提高沉没度的方式（即井底补液法）进行强制排气。在井口打开连通阀以及套管阀门，使采出的井液回灌入环套空间，人为的提高沉没度。提高沉没度将有效的减小油管内和环套空间内因液位差而造成的压差，提高泵出口处的压力，达到一个强制排气的效果。另外，因为井口循环，循环液中的大量气体会淤积在环套空间内。与之配合的，定期倒回正常流程利用定压放气阀排出淤积气体。
2.5 摸索电流卡片波动规律，合理设定欠载值电流卡片是潜油电泵井最直观和有效的分析手段，对于含气井参数的调节也起到了至关重要的作用
由于含气井电流卡片的规律性，可以通过摸索波动周期以及波动范围来推算潜油电泵井的生产规律。为减少含气潜油电泵井的欠载停机次数、增加时率，合理的欠载值是重点。
参考文献
[1] 彭惠芬，刘巨保.潜油电泵轴可靠性分析[J].油气田地面工程，2006（01）
[2] 石在虹，李波，崔斌，吴应湘.电潜泵井生产动态分析[J]. 石油学报，2003（01）
[3] 刘巨保，王力霞，马春阳，董振刚.潜油电泵失效叶导轮的可靠性分析[J]. 石油工业技术监督，2005（10）
【关键词】电泵井 欠载 控制油压
实践证明，几乎所有的油井都含有气体，这些气体给潜油电泵机组的运转造成了严重的影响，例如严重影响潜油电泵的扬程、排量及效率，最终使离心泵停止排液，日常生产中机组经常欠载停机造成保护器失灵，而导致电机烧坏。随之产生了各种解决办法，本文就其中几种办法进行了理论分析和实证研究，并提出相关建议。
1 油井含气原因及影响
根据注水油田高含水期开发阶段的特点，油井逐步转抽是保持油田稳产的主要措施之一。在油井逐步转抽过程中，井底流动压力将大幅下降。这样，在油井生产过程中，对于高饱和压力油田，流动压力一般都比较低，在饱和压力点以下。原油在井底甚至在油层内部就开始脱气，使井液中含有大量的游离气体，从而进入潜油泵的气体体积也大大增加。电泵各级叶轮高速旋转时，叶轮上下压头产生压差，迫使井液中溶解气的溶解度下降并大量析出。又因为液体密度远大于气体密度，使得泵内气体大量累积，出现气阻和气锁现象。
从实际使用情况和现场试验来看，电泵吸入气体过多，电机工作不稳定，排量下降，地面所记录的电流波动较大，机组欠载严重，使潜油电泵不能正常工作。
2 避免气体影响电泵井的措施
2.1 油气分离器的安装
对于含气较高的油井，如果泵吸入口气液比低于30%，可使用旋转式油气分离器进行气体分离，消除气体影响。但是，由于旋转式分离器的分离效率经实验室中实验，只能达到90%左右，在现场实际应用中由于各种因素的影响，其分离效果一般只能达到70-80%。所以，对于高含气井其分离效率将会更低。这样，经分离后的井液中，将含有20-30%的气体进入潜油泵。所以，在高含气油井中应用潜油电泵时，可考虑将两个旋转式分离器串联起来使用，将能够更大限度的提高分离器的分离效果，同时可适当提高分离器的适用范围，减少气体对潜油电泵工作特性的影响。串联式双级分离器是由两节旋转式分离器经改造上节分离器下接头后，在油井上安装施工时相连接而组成的。在工作时，含有游离气体的井液经吸入口进入第一级分离器进行油气分离后，使大部分气体进入油套管环形空间。但是，由于含气量较大，经第一级分离器分离后，井液中仍然含有一定量的游离气体经上接头进入第二级分离器，将重复以上分离过程进行二次分离，使井液中的游离气体进一步减少。现场实验表明，在高含气井潜油电泵的应用中，使用双击分离器比单级分离器提高分离效率10-20%，泵吸入口气液比可放大到40%。
2.2 套管压力的合理设置
通过对各种潜油电泵井的生产数据进行统计、分析和实验，确定出不同条件下，潜油电泵井的合理沉没度。当确定出合理的油井套管压力后，在潜油电泵井的生产过程中，就可以将套管放气阀调节到所计算的压力值进行控制放气，将能有效的消除气体对潜油电泵工作特性的影响，取得较好的抽油效果。现场实践中，套压一般不高于0.5MPa。
2.3 通过提高油压控制气体影响
潜油电泵井的新式组合井口一改老式井口的“死油嘴”为可调油嘴，加强了对油压控制的直观性和数据化。为潜泳电泵井的管理带来了便捷的同时，也为有效控制含气油井的油压增加了可能。
（1）控制油压可以提高油管内的液柱压力。关于石油析出气的溶解特性，可以参考稀溶液下的亨利定律。当温度一定时，气体的溶解度随着气体的压强的增大而增大。这是因为当压强增大时，液面上的气体的浓度增大，因此，进入液面的气体分子比从液面逸出的分子多，从而使气体的溶解度变大。而且，气体的溶解度和该气体的压强在一定范围内成正比。所以，提高油压可以有效的控制油管内油气混合体中的气体析出。
（2）提高潜油电泵井油压的同时也可同时机组载荷。蹩压生产直接提高机组上叶轮载荷上升，体现在卡片电流上升上。含气潜油电泵井的最常见现象是造成机组的频繁欠载停机。启、停机时的电流冲击是造成机组绕阻烧毁和电缆绝缘降低的主要原因；启、停机时出于保护器的工作机理，保护器内胶囊的呼吸导致油液的流失和胶囊破裂是导致保护器失效电机烧毁的主要原因。减少潜油电泵井的启停是延长潜油电泵井检泵周期最有效的手段。在原有合理欠载值不变的情况下，提高油压将有效的减少欠载停机的次数，延长潜油电泵井的运转周期。
2.4 有效控制沉没度在合理区域针对不同设计方案的含气潜油电泵井，进行两种不同思路的管理模式。要因为是否设计安装旋转式油气分离器。
安装有旋转式油气分离器的潜油。电泵井在潜油电泵的实际生产过程中，如果旋转式油气分离器的吸入口沉没度过高，分离器分离出的气体还未来得及上升到液面处，就有可能再次被吸入口吸入泵内。造成旋转式分离器效果不佳，气体影响难以改善或未见效果。对于此类潜油电泵井，沉没度应控制在一个较低的范围内，并配合定压放气阀的使用，使气体顺利的通过环套空间进入回油管线中。
未安装有旋转式油气分离器的潜油电泵井对于没有设计安装旋转式油气分离器的潜油电泵井，将采用提高沉没度的方式（即井底补液法）进行强制排气。在井口打开连通阀以及套管阀门，使采出的井液回灌入环套空间，人为的提高沉没度。提高沉没度将有效的减小油管内和环套空间内因液位差而造成的压差，提高泵出口处的压力，达到一个强制排气的效果。另外，因为井口循环，循环液中的大量气体会淤积在环套空间内。与之配合的，定期倒回正常流程利用定压放气阀排出淤积气体。
2.5 摸索电流卡片波动规律，合理设定欠载值电流卡片是潜油电泵井最直观和有效的分析手段，对于含气井参数的调节也起到了至关重要的作用
由于含气井电流卡片的规律性，可以通过摸索波动周期以及波动范围来推算潜油电泵井的生产规律。为减少含气潜油电泵井的欠载停机次数、增加时率，合理的欠载值是重点。
参考文献
[1] 彭惠芬，刘巨保.潜油电泵轴可靠性分析[J].油气田地面工程，2006（01）
[2] 石在虹，李波，崔斌，吴应湘.电潜泵井生产动态分析[J]. 石油学报，2003（01）
[3] 刘巨保，王力霞，马春阳，董振刚.潜油电泵失效叶导轮的可靠性分析[J]. 石油工业技术监督，2005（10）