电泵井系统效率影响因素与调整措施
摘 要：电潜泵采油工艺具有设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高等优点。随着油田进入高含水期，电潜泵由于具有排量大、地面设备及井下传递能量方式简单等优点而得到比较广泛的应用。如何全面掌握电潜泵井的工况、挖掘油井潜力、保证设备有效工作、提高系统效率就显得非常重要。
关键词：电潜泵；系统效率；优化设计；数值模拟
引 言
电潜泵（ESP ）采油工艺具有设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高等优点，广泛应用于非自喷高产井、高含水井和海上油田。统计资料显示，电潜泵的平均产液量是传统杆式泵的2倍以上，国外先进的电潜泵系统，应用于超深下入，高排量开采具有高可靠性、耐高温高压、自动化程度高、兼容性好等优点。电潜泵是一种最早用于采油的人工举升设备，是提高采液速度、实现油井继续稳产的有效途径。但电潜泵井系统效率低、耗电量高，在油田的生产中，合理的生产措施直接关系到电潜泵抽油的经济效益，如何有效提高电潜泵的系统效率是研究的重点，可以应用节点分析方法，对各参数进行优化，使整个系统的工作协调统一，达到提高系统效率、降低电能损耗的目的[2]。
1 电潜泵系统效率影响因素
1.1 确定泵挂深度和泵型
根据IPR 关系确定设计产量和对应的井底流动压力，确定设计产量和井底流动压力后，利用多相管流，从井底向上计算，就可以确定泵深。其中，下泵深度
式中： hs 为折算沉没度，m ；γl 为井液重度，N/m3 ；Lfc 为折算动液面深度，m ；H 为油层中部深度，m ；pwf 为转抽方案所要求的泵抽生产时的流压，Pa ；ps 为沉没压力，Pa 。确定泵的深度后，从井口压力pwh 开始，用选定的垂直多相管流压力计算方法计算，直至泵挂位置，得到泵的排出口压力，得出泵的举升压差。如图1 所示，节点D 代表井口压力，根据油井距计量站的远近，由设计者给出；节点A 代表井底流压，节点B 和节点C 分别代表泵入口压力和排出口压力。
由离心泵的特性可知，泵在额定流量工作时叶轮流道内的水力损失最小，泵效最高。选择泵型时，应使所选泵型的额定排量与产液量插值最小，且产液量应在高效范围之内。根据泵的入口体积流量Vin 和出口体积流量V out 选择泵型，即Vin 和V out 落在最优排量范围内。
1.2 确定泵级数和泵功率