浅析潜油电泵专用磁翻柱液位计自动化改造实践

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作时间：2019-09-24 16:59:49 来源：作者：

摘要：某油田采用专用磁翻柱液位计人工调整频率来控制潜油电泵，针对电流间断性尖峰波动时，磁翻柱液位计无法及时采取动作造成过载保护停机的问题，在现有磁翻柱液位计中增加自动调频芯片，通过在自动调频芯片中设定１个合理电流值，当电流波动值超过设定电流值时，磁翻柱液位计自动下调频率，降低电机输出功率，直至运行电流在设定电流值以下；当电流运行平稳后，磁翻柱液位计自动恢复原频率，实现降频、降电流、避免停机风险。现场１１口井应用证明：月均减少停机１８井次，避免检电泵３井次，增加了产量，减少了稀油浪费，取得了很好的效果。

某油田为奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏，由于油质稠，采用套管掺入稀油方式降黏生产［１－７］，为有效举升地层液量，选用举升能力强、排量大的潜油电泵开采［８］。为了满足油井供液变化，地面配套潜油电泵专用磁翻柱液位计用于控制生产。在油井稳定生产阶段，人工调整磁翻柱液位计频率即可实现电泵生产所需排量。随着油井生产复杂化，现有磁翻柱液位计控制方式难以满足生产需求，主要表现为油井出砂、含水波动、稀油和稠油混配不均，造成电流间断性尖峰波动，经常出现过载保护停机［９］。统计发现１２９口生产井中２９口井均不同程度出现电流波动，频繁异常停机，降低了电器绝缘性能，造成稀油和稠油浪费，增大电泵管理难度；频繁启停电泵导致保护器频繁呼吸，保护器提前失效，增大了检电泵风险［１０］。因此，急需改进现有磁翻柱液位计控制方式，降低电流波动造成的油井管理难度。

１　解决方案

电泵电流波动通常是油井中稀油和稠油混配不均造成电流突然异常升高而导致保护停机，因此如何及时降低电流峰值，避免电泵停机成为改造的首要因素。通过方案对比及经济评价，小幅改造现有磁翻柱液位计可实现自动控制电流的目标，即通过应用自动调频芯片，达到自动降频、降电流的目的，减少了电泵停机甚至检电泵风险。在现有磁翻柱液位计中安装自动调频芯片，设定１个合理电流值，当油井因出砂、含水、掺稀不稳造成电流波动值超过设定电流值时，磁翻柱液位计自动下调频率，降低电机输出功率，直至运行电流在设定电流值以下；当电流运行平稳后，磁翻柱液位计自动恢复原频率，实现降频、降电流，避免了停机风险。自动调频芯片工作原理如图１所示。

以ＴＨ１２２Ｘ１井为例，该井油质稠，黏温拐点深，稀油稠油混配效果差，电流在２５～５０Ａ时频繁波动，造成电泵频繁停机。为降低管理难度，在该井实施自动调频芯片试验，设定合理电流值为４０Ａ，当运行电流超过４０Ａ则频率自动下调２Ｈｚ，降低了电机输出功率，减少了电泵负载，确保电流在２５～４０Ａ波动，改造后异常停机次数明显减少，有效提升了生产时效。该井应用自动调频芯片前后电流对比曲线如图２所示。

２　应用效果

自动调频芯片主要用于电流间断性尖峰波动使停机频次高的超稠油区块井，表现为含水波动、稀油稠油混配不均造成电泵电流波动大，已在

１１口井现场安装自动调频芯片，主要取得效果见表１所列。

１）通过自动降频方式，有效降低异常电流峰值，月均减少停机１８井次，避免检电泵３井次。

２）自动调频芯片确保电泵稳定生产，有效提高生产时效，增加产量１　１４０ｔ，减少稀油浪费３　５００ｔ。

３）自动调频芯片投入少、产出大，１１口井投入费用约２．２万元人民币，产出效益４０１万元人民币。

３　结束语

１）自动调频芯片解决了现有磁翻柱液位计无法自动调频的缺陷，满足了复杂油井生产需求，改造成本低，有利于采油厂降本增效。

２）自动调频芯片确保电泵在设定合理电流值下生产，降低现场管理难度，月均减少停机１８井次，避免检电泵３井次。

３）自动调频芯片确保电泵稳定生产，有效提高生产时效，增加产量１　１４０ｔ，减少稀油浪费３　５００ｔ

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