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1、电泵井故障原因分析及对策实施一、电潜泵采油系统的组成 电潜泵采油系统主要由井下和地面两部分组成，电潜泵井下系统 有电机、保护器、油气分离器、多级离心泵、动力电缆、电缆封割器、 井下安全阀、单流阀、测压阀、双向流动阀、测压装置（PSI/PHD）、 扶正器等装置组成。电潜泵采油系统的地面部分6kV 一变多控柜、采油变压器、电泵 母联柜、电泵控制柜（变频柜）、接线盒和采油树井口等组成。二、海四管理区地质概况 海四采油管理区管辖埕岛油田北区、西北区、中三区、中一、二区部分5个开发单元，含油面积33.9km2，动用储量8914.54x104t, 可采储量1960.95x104t，共平台29座，其中中心平
2、台1座、井组平 台 17座、采修一体化平台 7座，单井平台 4 座。目前，海四生产管理区管辖油井 198 口，其中电泵井 194 口，螺 杆泵井 4 口；电泵井开井 182 口，螺杆泵开井 1 口。三、电泵井躺井分类分析1、躺井原因分类（1）故障原因分类：2014-2021 年海四管理区共发生躺井 34 口，电机故障 50%，电 缆故障41.2%，其中电缆连接处击穿14.7%，5口在电缆连接包处击穿， 电缆连接施工质量需加强。对 34 口油井躺井原因进行分类，主要原 因有机组故障、电缆故障、管柱漏失、地层出砂等，其中机组故障、 电缆故障导致躺井共 32 口，占躺井总数 91.2%。（ 2）躺井
3、前生产时间分类：对34 口油井躺井前本次生产时间进行分类（见下图），生产时间 最短、最长的油井分别为36 天、 4773 天，躺井高发阶段为生产1-4 年，共 27 口，占躺井总数70%。2、电泵井躺井原因分析（1）、机组故障机组故障躺井 17 口，占所有油井躺井 50%。造成机组故障躺井 的原因主要为电机无绝缘（15 口），占机组故障躺井 8%。另外 2 口为 电泵机组连接处断裂。（2）、电缆故障电缆故障躺井 14 口，占所有油井躺井 41%，其中过电缆封处及 附近电缆击穿5 口。（3）、地层出砂地层出砂导致躺井 1 口，占所有油井躺井 3%。地层砂埋躺井的 原因主要为防砂失败，CB1FB-
4、1于2021年5月31 日-6月28日采用 新工艺：一次多层挤压充填防砂，开井后顶部封隔器在生产过程中突 然解封造成环空中的砂子涌入管内造成躺井。（4）、管柱漏失管柱漏失躺井 1 口，占所有油井躺井 3%。管柱漏失躺井的原因 主要为管柱腐蚀穿孔、管柱质量不过关。四、造成电泵井躺井的主要问题1、电网波动及控制柜故障，导致油井频繁停井油井异常突然停井，没有经过控制柜软停功能缓冲，对油井电机、 电缆冲击很大，造成绝缘大幅降低，甚至导致油井停井、出砂井砂埋。电网波动及控制柜故障是造成油井异常停井的主要原因。受恶劣 天气、陆地电网影响，海上电网波动较为频繁，造成大面积停井，严 重影响油井绝缘，甚至直接导
5、致躺井。部分油井控制柜使用超过 10 年，元器件老化，控制柜故障率增高，造成油井异常停井；另外，变 频柜对电压波动十分敏感，电网短时小幅波动时，往往造成变频柜停 井。2021年海四管理区大线波动停井363口，其中变频停井221口， 占比 60.7%。同母联下变频柜使用数量过多会导致谐波放大，影响油 井生产，增加控制柜故障率。2、油井作业质量、井下工具不过关油井作业质量、油管质量、电缆质量对油井寿命有直接影响。（1）6 口油井生产不足一年即发生躺井，主要原因为防砂失败 导致出砂、电缆发生磕碰导致电缆击穿；（2）电机、过电缆封处电缆接头处理质量不过关，造成电缆击 穿躺井。3、低产低效电机工作时会产
6、生热量，而井液流经电机表面带走热量，如果井 液流速小于 1ft/s 时，电机就会出现温升现象，运行温度超过极限工 作温度，则绝缘材料老化和电机油损耗加剧，寿命缩短，每升高 8OC 绝缘材料寿命将要缩短一半。地层能量不足、作业污染是造成油井低产低效井主要原因。部分 油井所采地层注采对应不完善，油藏发育不理想，造成油井产液量较 低；油井射孔、作业时，部分套管管壁杂质随压井液进入地层，造成 近井地带地层堵塞，表皮系数高，造成地层至井筒原油流动通道不畅。 引起电机过热，缩短电机寿命。4、井液结垢、粘度大、含硫化氢（1）井液矿化度较高，结垢趋势较严重，部分油井电泵机组起 出后发现结垢严重，热量无法及时散
7、出，严重影响电泵机组寿命。（2）井液粘度较大，流动性较差，电泵举升困难，日产液量低， 影响电泵机组寿命。（3）部分油井含硫化氢、二氧化碳，对油井管柱腐蚀严重，造 成管柱漏失躺井。五、电泵井运行现状及对策实施海四管理区共有电泵井 193 口，油井工况复杂多样：低绝缘 （W5MQ油井20 口，）、含砂井（17 口）、低泵效油井W25% （13 口）。 另外还存在电网不稳定、老式控制柜较多等影响因素，造成油井生产 不稳定，躺井风险高，管理难度大。1 、问题井对症下药，降低躺井风险（1）低绝缘井待产作业，消除躺井隐患，提高油井效益CB22B-2 井绝缘为0，存在躺井隐患，油井管理区通过井组平台 作业期
8、间对该井进行待产作业，本着效益的基础，管理区对该井油井 生产资料及地层做了详细的分析，确定 CB22B-2 井检换大泵、维护 作业的方案，将该井的电泵排量由100方上提至150 方，作业后油井 产液比作业前增44吨，日油增5 吨，同时节省动平台费用300 万元。（2）低液井伴液生产，精研堵塞机理，延长低效井寿命。 针对北区部分新井投产后泵效过低、不能正常生产的实际情况， 2021 年组织了 CB6GA-13-14-16、6GB-9 井四口低产井的伴液生产， 伴液后泵效显著提升达到 40%，延长了电泵机组寿命；但伴液生产不 是长久之计，下步将与科研所、工艺监督中心深化地质认识，精研堵 塞机理，低
9、成本治理低产低效井。2、深化地面配电管理，降低停井几率变频柜“三控”管理，降低故障停井率三控温措施降低变频柜超温故障。针对海上平台空间有限，控 制柜摆放过于密集，不利于散热的情况，制订了三项控温方法：一是 变频柜散热风扇运行 2 年强制更换；二是配电间增加温度控制；三是 加装大功率工业空调，降低环境温度。升级模板，降低模板故障率。 將 240 型变频柜控制板升级到2812 控制板，实现三相电流、电压的 监控以及瞬间停井电流的记录，提高系统稳定性，降低模板故障率。3、躺井深剖原因，改进工艺，提高作业质量（1）优化改进电缆连接技术，减少薄弱点 针对井口、过封、大小扁等3 处电缆连接及穿越故障問题，
10、配套 井口电缆穿越V型整体密封、过封电缆整体穿越、大小扁电缆铅封焊 接等 3 项新技术，大小扁室内连接，过封处现场先穿越后再连接，减 少薄弱点，优选先进工具，降低电缆连接躺井风险。（2）规范电泵完井操作 现场配备湿度计实时监测环境湿度，湿度超过 70%时暂缓注油、 连接操作。自制电缆连接操作台，提高电缆连接操作质量。针对以上油井躺井原因的分类以及问题分析，海四生产管理区合 理确定了控制躺井率及培养长寿井短期和长期规划的目标，根据区块 特点，改进管理思路，攻关治理技术，优化配套模式，制定切实可行 的对策，并分解任务，落实责任，实现重点突破、整体推进，提高管 理区的油井管理水平，稳定油井生产，降低躺井率，努力实现油井5 年免修期的目标。
电泵井故障原因分析及对策实施
