潜油电泵振动故障原因及分析
潜油电泵井异常各种因素及应对措施
潜油电泵井异常各种因素及应对措施摘要：分析了造成潜油电泵井异常的各种因素，并提出了相应的技术对策。
应用表明，只有将提高机组质量、优化选井选泵与强化生产管理有机地结合起来，提高潜油电泵的使用寿命，才能延长检泵周期。
关键词：潜油电泵因素分析对策检泵周期潜油电泵采油已成为某油田的重要采油手段之一。
潜油电泵以其排量大、设备简单、安装使用方便等特点，已成为提高排液量、保持稳产的重要采油方式。
但由于潜油电泵在井下的工作环境恶劣，加上各种因素的影响，容易机组损坏，造成检泵周期短，而潜油电泵机组一次性投入费用高，作业维护费用高，这样就会使采油成本上升，从而影响潜油电泵采油的经济效益。
为此，经常不断地分析影响潜油电泵井检泵周期的因素，及时采取对策，最大限度地减少机组损坏，延长潜油电泵井的免修期，提高潜油电泵井的利用率和、采油时率和经济效益，降低采油成本，具有十分重要的意义。
1 影响检泵周期因素主要有地质因素、工程施工及管理因素、机组质量因素、电力因素等。
1.1地质因素（1）供液不足。
由于供采不协调，油井的供液能力低于潜油电泵机组的采液能力，造成供液不足对潜油电泵寿命的影响。
①由于供液不足，通过电机周围的液量少，流速低，②由于供液不足，泵排出液量少，不能工作在最佳排量区内，一旦泵的流量低于最低界限条件，下推力磨损增加，会加快泵的损坏。
③长期的供液不足，会造成频繁停机。
频繁启、停电泵，会使电机内部温度频繁交替上升和下降，从而造成保护器呼吸的次数增加;其次，每启动电泵一次，井下电机会受到电机正常运转时额定电流2～8倍的冲击，对电机、电缆绝缘造成很大伤害;再次，对泵的机械冲击损害较大，容易造成机组的轴被拧断，或花键套脱销、断脱。
（2）油井出砂。
潜油电泵对油井井液的含砂量要求是不超过0 5%，否则将会严重影响潜油电泵的运转寿命。
（3）油井结垢。
一般发生在井温较高的井中，垢容易沉积在泵的花键套、泵轴及叶导轮等部位，随温的升高，流体流速的降低，结垢速度加快。
潜油电泵运行故障分析及处理实践
2021年12期科技创新与应用Technology Innovation and Application方法创新潜油电泵运行故障分析及处理实践杜圣道（中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳518000）潜油电泵是在井口下工作的多级离心泵，同油管下入井内，地面电源通过潜油电泵专用电缆输入井下电机，使电机驱动多级离心泵旋转，将井下液体输送至地面。
潜油电泵由三大部分组成，其中井下部分为：多级离心泵、电机、保护器、分离器，中间部分为电缆，地面部分包括控制屏、变压器、接线盒，详见图1。
因此，熟悉潜油电泵井故障的一般分析方法，掌握常见故障分析及重点处理内容，理解故障原因验证方法的关键点，是现场管理人员必备的技能。
1常见故障现象分析及处理潜油电泵故障分析，首先从故障现象剖析可能产生的原因，再进行检查试验验证分析，确定了故障原因后可采取针对性措施，有效解决故障。
1.1机组无法启动机组不能启动故障通常为电气类故障，一般发生在钻完井后开井，或运行中突然停机，启动电泵时机组不能启动的情况下。
如果是电源、变压器、控制线路故障或参数设置不正确，可通过检查电气故障及参数设置来验证故障原因，检修或更换故障元件即可解决故障。
如果因电缆或电机绝缘破坏或短路，则可通过测量三相直阻和对地绝缘电阻来验证，更换电缆、电机即可解决故障。
1.2运行电流偏高或过载运行电流偏高一般是电机负载增大，严重时可能过载停机。
在生产实践中，造成电机负载的原因较多。
（1）可能机组在弯曲井段，需要查阅钻完井档案资料，重点关注狗腿度，可通过修井，调整泵挂深度来降低电机负荷。
（2）可能井液粘度或密度过大，或井液中含有泥沙等杂质，可通过取样化验井液组分参数及含砂情况，或可尝试压井或反转，或可改用其它方式生产。
（3）如果死油过多，压井液未替喷干净或长时间停井、钻完井后开井时，也可能发生；可通过热洗或柴油替喷。
（4）井下单流阀漏失，油管中产生真空；可通过往油管灌液试压验证；修井维修单流阀，测试单流阀密封面的密封性满足要求即可。
潜油电泵机组常见故障原因分析及处理
系统状况
故障内容
故障原因
处理措施
泵 能 够 运 转
1.泵的排量低或等于零
（1）转向不正确
调整相序使潜油电泵正转
（2）地层供液不足或不供液
测动液面，提高注水井注水量；井下砂堵及时处理；加深泵挂深度；换小排量机组
（3）地面管线堵塞
检查阀门及回压，热洗地面管线
（4）油管结蜡堵塞
进行清蜡处理
（5）泵吸入口堵塞
起泵进行处理
（6）管柱有漏失
憋压检查，起泵处理
（7）泵或分离器轴断
起泵检查并更换机组
（8）泵设计扬程不够
重新选泵，并更换机组
2.运行电流偏高
（1）机组在弯曲井段
上提或下放若干根油管
（2）电压过高
按需要调整电压值
（3）井液粘度或密度过大
校对粘度和密度，重新选泵，起井更换机组
（4）井液中含有泥沙或其他杂质
系统状况
故障内容
故障原因
处理措施
泵 不 能 够 运 转
1.机组不能启动运转
（1）电源切断或没有连接
检查三相电源、变压器、控制柜及保险丝；检查电闸是否合上
（2）控制柜控制线路发生故障
检查控制电压是否合适；检查整流电路二极管是否损坏；检查控制保险是否损坏
（3）地面电压过低
根据电机额定电压和电缆压降计算出地面所需电压，调整变压器当位置正确值
过载电流应调整为额定电流的120%
（2）潜油泵的摩阻增加
检查排量是否正常及含砂量，起井进行修理
（3）偏载运行
检查三相电流、保险及整个电路
（4）电机或电缆绝缘破坏
测量机组的三相直流电阻和对地绝缘电阻
（5）控制柜线路故障
油井电泵常见故障原因分析及维修方法
油井电泵常见故障原因分析及维修方法油井电泵常见故障原因分析及维修方法油井电泵常见故障原因分析及维修方法摘要：电泵在油井的应用十分广泛，作用重要。
担负着石油开采的重任。
特别是油田的采油处于高含水期之时，加大对油井电泵的检测和维修、维护是保证石油开采顺利进行的前提。
本文结合笔者工作经验，主要分析了油井电泵特别是潜油电泵的特点，在此基础上谈了如何进行检测以及相关故障的维修。
关键词：油井电泵检测故障维修电泵在油井的应用十分广泛，作用重要。
担负着石油开采的重任。
特别是油田的采油处于高含水期之时，加大对油井电泵的检测和维修、维护是保证石油开采顺利进行的前提。
本文结合笔者工作经验，主要分析油井电泵特别是潜油电泵的特点，在此基础上谈了如何进行检测以及相关故障的维修。
下面具体谈一谈：一、油井电泵的组成和工作原理分析要想对油井电泵进行检测维修，势必要对其组成结构和工作原理搞清楚，这是检测维修的前提。
下面以潜油电泵为例谈谈组成结构。
潜油电泵的结构比较复杂，部件众多，因此它的失效形式也多种多样。
为了研究潜油电泵系统的失效形式就必须先了解潜油电泵的基本结构组成。
潜油电泵是一种机械采油设备，其作用就是将井下的液体抽送到地面。
潜油电泵机组主要由三个部分组成。
井下部分主要包括：潜油电泵、潜油电机、电机保护器、油气分离器、潜油电缆；地面设备主要包括：变压器、控制柜、接线盒；辅助设备主要包括：单流阀、泄油器、扶正器、泵出口接头、测温测压装置、井口穿越器、接线盒。
潜油电泵的工作原理是通过电能驱动，电网电压首先经过变压器改变电压后输入到控制柜，通过潜油电缆将电能传给潜油电机，潜油电动机再为气液分离器和潜油电泵提供动力。
液体在进入泵之前首先要通过分离器，这是因为在液体中混有大量的气体，如果这些气体随液体一起进入泵中就会形成气锁，导致液体无法被正常抽出。
分离器就是一种防止泵气锁的设备，它能将游离气体引导到远离吸入口的位置。
分离器通过叶轮的带动将液体送至潜油电泵。
潜油电泵井常见故障原因分析及解决方法
因修 井施 工质 量不 规范 导致躺 井 ， 主要 表现 为洗井 不彻 底井 筒脏 、 机 组安 装操 作不 规范 。 河ｌ ０ ｏ 一 侧１ 生 产周 期 ３ 天， 生 产不 出液 ， 提 出机组 检查 ， 发现 单流 阀堵 满 油 泥， 查原 因为打 塞后 套铣洗 并 不彻 底 ， 井 简脏 ， 杂 物堆 积在 单 流阀 内 。 河４ ３ － 斜３ ５ 开 机９ 分钟 后躺 井 ， 由于机 组安 装操 作不规 范 ， 上 电下 电对 接处
因挤 压严 重变 形 ， 下 电机 烧 。 另外 ， 由于 电泵 机组 的电缆 与油 管 同步下井 ， 井 口的磕碰造 成 电缆损伤 ， 虽
然未 直接 造成停 井 ， 但不 仅增 加 了 电缆 的故 障点 易发生 击穿 ， 而且造 成 电缆的 浪费 和修 理难 度 的增大 。 尤其 是 电缆老 化严 重 ， 损伤 更易 造 成 电缆击 穿 。 ６、 电网 电压 波 动 电网 电压 的瞬 间波动 ， 使井 下 电机工作 电压 不稳 定 ， 从而 导致 电机磁 场遭 到破 坏 ， 产生 部分 反 向磁 场 ， 使 电机 正转 矩降 低、 电机转 速减 少 ， 导致 离心 泵泵 效 降低。 另外 ， 电泵机 组长 时间在井 下运转 ， 电缆和机 组的绝 缘 陛是随着 时间 的 延 长而 降低 的 ， 绝 缘性 降低 后 ， 电网 电压波 动 ， 会 直接 造 成 电缆击 穿或 者 机组
chinascienceandtechnologyreview潜油电泵井常见故障原因分析及解决方法王洪军中石化胜利油田分公司现河采油厂稀油作业区山东东营257000应用技术啊l摘要随着油田进入开发中后期综合含水逐步上升无杆采油的潜油电泵井成为采油厂有效增油的重要手段潜油电泵井有着地面设备简单排量大易管理的优点但同时也存在着造价昂贵维护作业成本费用高的缺点
电潜泵故障分析处理
一、 电流卡片分析
二、 电潜泵故障分析及处理
1
概述
电潜泵采油是为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起
来日趋成熟1的一种人工采油方式。它具有排量扬程范围大、功率大
、生产压差大、适应性强、地面工艺流程简单、机组工作寿命长、 管理方便、经济效益显著的特点。电潜泵采油在井下机组设计、制 造及油井选择、机组选型成套、工况监测诊断及保护、分层开采和 测试等配套工艺方面日益完善，在制造适应高温、高粘度、含砂、 高含气、含H2S和CO2等恶劣环境的电潜泵机组方面也取得了很大进 展。不仅用于油井采油，还用于气井排液采气和水井采水注水。
3）安全阀关闭；
4）泵出口处油管漏；
5）管路堵塞；
6）控制系统故障。
14
1、运行电流卡片的分析
1.8、欠载电流低于空载电流
图中曲线表示由于欠载电 流设定过低，开始阶段马 达正常运行，当发生欠载 时，系统无法停机，导致 马达过热烧毁。 原因：欠载保护电流过小； 欠载继电器失灵。 处理方法：调大欠载保护 电流；检修欠载继电器。
量油
3月14日
20 171 10 94．3 0．5 0．48 0．36 43
注：泵下入深度938.2m。
28
案例分析
为查清该井液量下降的原因，进行了逐步的落实。第一步，核实 生产数据，经过连续三天量油、录取井口资料，数据准确无误。 第二步进行憋压，在3月13日进行。具体数据见附表2：
附表2：憋压试验数据表
11月25日
15
0
0
0
0
0
0
注：泵下人深度868．5m。
量油 量油 量油 关井施工检 电泵
25
案例分析
为查清电泵井的变化，首先对录取资料的设备进行了检查。校对 压力表、冲洗量油分离器，经过检查没有发现问题以及堵塞现象， 说明核实的生产数据准确。在检查没有问题的情况下，在11月16 日对电泵进行憋压。憋压数据见附表2：
潜水电泵为什么会出现振动？
潜水电泵为什么会出现振动？
我们在使用潜水电泵在使用的时候会经常出现振动的现象，出现这种情况很多人都会紧张害怕，以为电泵要坏了，其实我们完全不用去紧张，下面我们淄博博电泵业有限公司为大家介绍一下是什么原因导致了这种情况。
1、水位下降，电泵露出水面，导致抽水的时候不仅抽水，还抽入大量的空气。
2、水位超高，泵站需要扬程加大，电泵工作在拐点附近的马鞍形不稳定区域。
3、吸上的水挟带的异物，被堵塞吸附在旋转叶轮上，除了会引起前述的流场不对称水力振动外，还将会破坏转子的静和动平衡，出现由机械不平衡干扰力引发机械振动的现象。
4、泵的半轴出现了否弯曲或单边摩擦，我们需要将轴校直或更换新的。
5、泵轴与电机轴不同心，就需要我们重新组装调整，将两者调整到同心。
6、转轴出现弯曲，使得电动机的气隙不均匀，轴承受力恶化，甚至会使电动机的定子与转子相擦，使潜水泵运行时产生剧烈振动。
7、连接法兰与螺栓出现松动，我们可以拧紧松动的螺栓，使法兰连接牢固。
8、水流的流速方向都发生了改变，水流撞击叶轮导致电泵发生剧烈的振动。
以上的8条基本生就涵盖了所有潜水电泵出现剧烈振动的因素，希望对大家有所帮助。
对于潜油电泵常见故障的维修及处理方法
必须做 好检 修工作，对 潜油电泵 工作过 程中常见的故障进行 分析，了解造 不合理 影响 自身 散热 ，当温 度过高时会烧 毁轴承和 电机。
成故障的原因，有针对性的提 出解决办法，从 生产制造、日常使 用和维护修
２．４潜油电机配件装配稳 定性差
理等方面加 以控 制，改善和提 高潜油电泵的整体质量。 【关键 词】潜油电泵；常见故障；原因；维修
解 决办 法，从 生 产制 造、日常使用和 维护修 理等 方面加 以控制 ，改善和 降等原 因都 会加剧潜 油电泵机 组的振 动，缩短 机组 正常运行 的周期。电
提 高潜油 电泵 的整体质量 。
动机头座 和定子反复的使用 ，螺 纹位 置 障 类型 油 田企业 在使用潜 油 电泵 的过程 中一般 造成停 机检 泵的原 因涉及 到地 质方面 、电机故 障 、离心 泵故 障、分离器故 障 、连 接部 分故 障和 电
２．５潜 油电泵各 配件使用时间长造成磨 损
周期 ，使其长 时间保持 无故障 运行是所 有石油开采 企业 的共 同目标 ，也
通常在维修潜 油 电泵 的过程 中，有些 零部件 长期反 复的使用 ，没有
是评 估 油井生 产效 率的 重要指 标 ，因此油 田企业有必要 对潜 油 电泵 工 及时更换 ，磨损 严重影 响到整个机 组的运 行，如定子使用 时间长会 出现 作 过程 中常见 的故 障进行分析 ，了解造成 故障 的原因 ，有针对性 的提 出 扫膛 现象 、定子 铁芯 内硅钢 片滚 片、压紧硅 钢片 紧密度不足 ，预 紧力下
潜 油电机 各组 织联接 装 配的配合度也影 响整 个机组 的正常运行。 电机定子 的同轴度 、直 线度、电机轴 的直线 度、轴 承与电机 间装 配垂 直 度 、止推 轴承 动表面 和静表 面的平面度 和光洁度 、轴承 、轴 套与 电机 轴
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潜油电泵振动故障原因及分析
【摘要】潜油电泵是重要采油设备中的一种，随着油田进入高含水期，越来越被广泛的应用，出现的故障类型也越来越多，比较常见的有过载停机、欠载停机等故障，本文主要重点分析了引起潜油电泵振动故障的主要原因，并指出了引起振动的主要振动源及预防措施。
【关键词】潜油电泵振动故障分析
潜油电泵采油技术由于其具有排量大、功率高、地面设备和井下传递能量方式简单等优点而得到广泛应用。
近年来，随着各油田开发过程中含水的不断升高，潜油电泵已成为国内外人工举升采油的第二大设备。
由于潜油电泵的结构较为复杂，工作环境恶劣，在使用过程中综合故障率较高，严重时会出现整个机组落井的重大事故，造成重大经济损失。
对现场监控设备采集来的数据和实际检泵情况分析表明，振动过大往往是引发潜油电泵其他故障的根源之一，它会使潜油电泵使用寿命大幅度降低。
1 潜油电泵的基本结构
为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起来日趋成熟的一种人工采油方式。
它具有排量扬程范围大、功率大、生产压差大、适应性强、地面工艺流程简单、机组工作寿命长、管理方便、经济效益显著的特点。
潜油电泵采油原理是潜油电泵机组下入油井内一定深度，在一定的沉没压力下，电动机带动离心泵高速旋转；与此同时，井内油流经过分离器分离出部分游离的气体后，进入多级
离心泵，油流在多级离心泵多级增压形成足够的压头，并被举升至地面。
潜油电泵系统由三部分组成：潜油电泵机组、地面电气设备和动力电缆，如图1所示。
人们习惯上所说的潜油电泵其实是指潜油电泵系统的核心部分，即井下潜油电泵机组。
潜油电泵的全称为沉没式潜油电动离心泵，它是一种无杆式抽油泵，主要由电动机、保护器、分离器和离心泵四个部件组成。
2 振动对潜油电泵产生的危害
从实际工作的资料上看，潜油电泵井停机的常见原因是泵的损坏，造成泵损坏的主要原因是机组的振动。
潜油电泵的振动容易造成机组各部件壳体之间的联接螺栓变形与断裂，也致使泵内各零件的磨损，例如泵轴磨损、导轮及叶轮磨损和积垢，严重时会导致卡泵和零件损坏，还会导致保护器失效，井液进入电机内，烧毁电机。
导致机组产生振动有必然因素，也有人为因素。
各种的人为因素引起的振动导致了动载荷，也加剧了零部件的磨损，磨损和变形也加剧了振动，而振动必然导致了机组上各零部件的早起破坏和整机事故的发生。
3 潜油电泵振动原因分析
潜油电泵为一细长的离心泵，其级数高达几百级，每级都由一个“浮套”在轴上的叶轮组成，叶轮与导轮配对用于级与级之间的导流。
叶轮导轮总成装在一个直径很小的泵壳内。
电泵主轴上下两瑞由扶正套扶正，扶正套与轴的间隙远比导轮和叶轮的间隙小。
工作
时，主轴带动叶轮在导轮所形成的环形空间内转动。
当潜油电泵的压力、排量出现波动时；电泵主轴弯曲产生交变载荷时；叶轮旋转不平衡时；井口管线回压出现波动时；泵壳弯曲时；当电机起动时转子在电磁力作用下与定子对形成冲击力或由于装配不当时，都会引起电泵主轴产生振动。
事实上，潜油电泵在工作过程中运行情况更复杂。
由于叶轮与主轴一起在导轮形成的很小的环形空间内转动，当激发力施加在主轴上引起振动时，主轴横向振幅即最大挠度不可能超出叶轮与导轮间的最大间隙。
随着振动的加剧，振幅受导轮内壁限制，形成叶轮外圆面与导轮内孔面的带冲击的强烈摩擦，从而形成电泵机组的振动，导致各级泵的不平衡和电泵主轴的微小弯曲，并通过金属金属接触面传给保护器、电机，加速了电泵机组的损坏，引起电泵机组的失效。
以上分析是机组下到垂直井里的情况。
实际上很少有真正垂直的井筒，每口井都有一定的偏斜度，电泵在泵挂深度处也可能有少许弯曲，这些都会对电泵机组的振动造成较大影响。
4 预防潜油电泵振动的主要措施
4.1 提高油井状况分析的准确性
如果对井况的分析不准确，容易导致选泵匹配不合理或使用管理不当，在潜油电泵使用过程中容易产生机组振动，所以必须通过加强设计管理，从源头上避免出现选泵偏差较大，机组选型不合理造成机组振动。
同时要加强潜油电泵井的管理，减少由于使用管理上的疏忽，造成机组损坏。
4.2 提高制造和安装质量
制造和安装质量容易造成泵系统本身的不平衡，所以应该提高产品制造和安装时的工艺技术，加强技术管理，提高产品质量，在潜油电泵系统中，从结构和工作条件分析，分离器和保护器的尺寸小，刚性好，运动主要是轴，运转比较平稳，而电动机是一个封闭的而系统，内部零件不受井液侵蚀和冲击，无垢现象，并且零件少，刚性好，制造中经过了严格的平衡试验，因此运转也较平稳。
5 结语
潜油电泵的振动与设计、制造和应用方法有很大关系。
实际上潜油电泵系统内所具有的挠曲性对输送产出液和提高系统在油井内
的适应能力都是非常有利的。
但同时要求它所具有的抗振能力比其他工业设备要大。
潜油电泵失效的多数原因应归咎于密封总成和推力腔的失效。
而产生失效的主要原因与泵的振动以及泵的密封总成和轴承无力承受强烈的径向振动密切相关。
提高潜油电泵系统工作寿命的方法是，改进设计推力腔以便安装径向轴承，这种轴承比常用的常规轴承更为抗振；选用耐磨和低脆性的密封材料。
参考文献
[1] 李洪周，朱法银，邹积举.潜油电泵振动故障分析及振动模型[j]. 石油机械，1997（12）
[2] 彭惠芬，刘巨保.潜油电泵轴断裂失效分析[j].油气田地面工程，2006（02）
[3] 吴瑞坤，刘启智，张鸣宇.潜油电泵优化设计及功效分析[j].
中外能源， 2006（02）。