潜油电泵机组故障特征提取的实验研究

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Ｋｅｒｓ：ｉｒｔｎａｄｗａｅ；ｕｍｅｓｂｅｐｍｐｕｉｖｂａｉｎｓｇａｓｆｕｔｉｇｏｉｗａｅｅｎｌｓｓｙｗｏｄｖｂａｉｎｖｓｂｒｉｌｕｎｔｏｓ；ｉｒｔｉｎｌ；ａｌｄａｎｓｓ；ｖｌｔａｙｉｏａ
ＡｓａｔＣｒｅｔ，ｌｔｃｓｂｒｉｌｐｍＥＰｕｉｉｔｅｍａｅｉｅｆｒｉｅｔｃｉｎｉｉｆｌｓＩｐｌｒＳｂｔｃ：ｕｒｌｅｃｒｍｅｓｅｕｐ（Ｓ）ｎｔｓｈｉｄｖｃｌｘｒｔｏｌｅｄ．ｍｅｌ ’ ｒｎｙｅｉｕｂｎｏｏａｏｎｉｅ
潜油电泵机组在运行过程中，振动通过油管其
传到井口，由于现场噪声的影响，幅呈现出逐渐减振
同的特性，用机组的振动数据在不同方向上所表利现出的不同特性可以对机组的运行状态进行简单的
判断。
ｆｅｕｎｙｆａｅｆｔｅｔｒｅｍａｎｆｕｔｗｅｅｅｔｃｅｙａｑｉｎｈｉｒｔｎｓｇａｓａｈｌｅｄｃｕｅｙｔｅｒｑｅｃｅｔｓｏｈｅｉａｌｒｘｒｔｄｂｃｕｒｇｔｅｖｂａｉｉｎｌｔｅｗｅｌａａｓｄｂｈｕｒｈｓａｉｏｔｈ
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ＴＯｎ－ａｇ，ＬＵａｇｆＡＦｅｇｙｎＩＧｕｎ－ｕ，ＬＩＸｉ－ａｇｎｇｕｎ
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摘要：潜油电泵是目前国内外各大油田所使用的主要机械采油设备，常见故障为叶轮偏磨、叶轮砂堵和轴承偏磨。通过采集潜油电泵机组井口振动信号，经过小波分析处理，取这三种常见故障的典型频率特征，以此作为故提并障诊断的依据。进而将该方法应用于现场故障诊断，取得了良好的效果。实验结果表明，在油田实际应用中，该方法能够有效地识别叶轮偏磨、叶轮砂堵和轴承偏磨等常见故障。关键词：振动与波；油电泵机组；潜振动信号；故障诊断；小波分析中图分类号：Ｐ７Ｔ２４文献标志码：ＡＤＩＯ编码：１．６／ｉｓ．０ —３５２１．．４０９９．ｎ１６１５．０２００３ｊｓ０２３
小的趋势，是其振动频率保持不变。通过测量但井口的振动信号并进行分析，以提取机组振动的可
相关特征，而对机组的实际运行状态做出行之有从
效的识别和判断。
潜油电泵机组的振动信号属于非平稳信号，而
２１年４０２月
噪
声
Байду номын сангаас
与
振
动
控
制
第２期
文章编号：０６１５（０２０－０４ —３１０－３５２１）２０１００
潜油电泵机组故障特征提取的实验研究
陶凤阳，刘广孚，李新光
（中国石油大学（东）信息与控制工程学院，山东东营２７６）华５０１
小波具有时频局部化的特性和多分辨分析的能力，要对非平稳信号进行有效的分析，波是分析振动小信号的有力工具Ｈ］此，以对振动数据进行小。因可波分析，时频两方面来考察数据的特征。从因在现场采集的原始振动数据中含有大量的噪声成分，直接进行小波分析的效果比较差，应先对原
（ｏｌｅｏｆｒｔｎａｄＣｎｒｌｎｉｅｒｇＣｉａｎｖｒｉｆｅｏｅｍ，Ｃｌｇｆｎｏｍａｏｎｏｔｇｎｅｉ，ｈｎｉｅｓｙｏｔｌｅＩｉｏＥｎＵｔＰｒｕ
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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。

基于FTA方法的潜油电泵故障分析

ｓｓｅｏｌｃｉｓｂｒｉｌｕ．ｙｔｍｆｅｔｃｕｍｅｓｅｐｍｐｅｒｂ
Ｋｅｏｄ：ｌｃｒｕｍｅｓｂｅｐｍｐＦｕｅ，ｎｍｕｃｔｅｓＭｉｉｍａｈｓｔｙｗｒｓＥｅｔｃｓｂｒｉｌｕ，ａｈｔｅＭｉｉｍｕｔ，ｎｍｕｐｔｅｓｉｒｓ
制。
点，任一部分的任何一种故障都将影响油井的正常
生产。机组的每一次故障都得提机修理，一次井下作业一般持续好几天，作业费用与修理费用相当高，再加上因机组故障造成的停产、减产，损失就更加难以估计了。胜利油田东辛采油厂全厂潜油电泵井共４０３口，占全厂总井数的１，而产量占全厂总产量的／３７％，０由此可见，油电泵在原油生产中占有极其重潜要的地位『ｌ】。然而，由于潜油电泵井检泵周期短，作业
随着我国油田开采进人中后期，含水量增加，不少油田已大量采用潜油电泵采油。根据机组生产特
找出事故发生的主要原因，为确定安全对策提供可靠依据，以达到预测与预防事故发生的目的『２】。ＦＡ法既可以用来对整个系统进行定性分析Ｔ（即应用数理逻辑找到事故树的结构函数），也可以用来对整个系统进行定量分析，即确定顶事件发生的概率和底事件的结构重要度ｆ３ｌ。在本文中应用事故树理论对潜油电泵的故障进行分析研究，绘出事故树图，从而可以看出事件的成因与形成过程，能发现潜在的问题，有利于潜油电泵故障的预防、预测和控
Ａｓｒｃ：ｈａｌｆｌｃｒｃｓｂｒｉｌｕｒｎｌｚｄｂｓｎａｌｔｅａａｙｉ．ｈａｌｔｅｏｂｔｔＴｅｆｕｔｏｅｔｕｍｅｓｂｅｐｍｐｗｅｅａａｙｅｙｕｉｇｆｕｔｒｎｌｓＴｅｆｕｔｒｆａｓｅｉｅｓｅ

潜油电泵常见故障分析及提高采收率方法研究

76研究与探索Research and Exploration ·改造与更新中国设备工程 2019.08 (上)圈进行自动跟踪补偿。

4 结语小电流接地系统中发生两相电压降低的单相接地故障时，对地电压最低的不一定是故障相；开口三角电压较低，不一定能起动接地报警信号装置；中性点位移电压较低，自动跟踪的消弧线圈即使调整至很高档位，系统可能仍然处于欠补偿状态。

在遇到这些异常现象时，要排除干扰，正确判断，尽快找出故障线路，防止故障扩大化。

参考文献：[1]李如琦，黄欢，张振兴等.小电接地系统单相不完全接地我国大部分油田目前均处于开发的中后期，油井含水率逐年升高，潜油电泵作为重要的机械采油设备在油田得到了广泛应用，并不断创新、发展成为一整套系统，而不是单一的采油设备，截止2018年低，我国潜油电泵井已达8000余口，约占机械采油井总数的15%，是油井提高采收率的有效方法，油田高产、稳产的有效保证。

1 潜油电泵系统的构成潜油电泵系统包括硬件和软件两部分，硬件部分主要包括多级离心泵（混流式泵），工艺阀组，潜油电机，变压器，变频器，配电柜，保护器及其它元、器件，如潜油电缆、接线盒、大小头等；软件部分主要包括系统优化、选型程序，井下工况、参数监控分析程序，数据统计、分析、远传程序，故障诊断、分析程序等。

其中泵扬程、排量及电机功率选择受井深、出液量等参数的限制。

2 潜油电泵系统的优缺点2.1 优点（1）排液量大是潜油电泵系统的主要优点，但目前该采油方式也应用于低产油井的开采。

（2）该系统可把油井上部水层的水转注到下部的注水层中。

（3）地面部分占用空间小，外型美观，泵及电机位于井下，噪音小，同时易于管理，操作简便。

（4）具有广泛的适应性，无论是水平井、斜井还是海潜油电泵常见故障分析及提高采收率方法研究吴碧常（大庆油田力神泵业有限公司，黑龙江大庆 163000）摘要：潜油电泵采油具有扬程高、排量大、自动化程度高等特点，能有效提高油井产量和采收率，尤其对开发中后期的油田效果显著。

潜油电泵机组综合诊断关键技术研究的开题报告

潜油电泵机组综合诊断关键技术研究的开题报告一、选题背景随着石油工业的快速发展，潜油电泵机组在油田采油过程中大量应用，其可靠性和安全性成为油田开采工作的重要保障。

潜油电泵机组的故障和失效会导致生产效率的降低、设备的维修成本增加以及生产安全事故的发生。

因此，开展潜油电泵机组综合诊断关键技术研究有着重要的现实意义和实际应用价值。

二、研究目标本次研究旨在开展潜油电泵机组综合诊断关键技术研究，探索有效的检测手段和分析方法，建立完整的潜油电泵机组故障诊断模型，并开发相关的诊断软件，实现快速准确的故障分析和诊断。

三、研究内容和方法1、潜油电泵机组的工作原理和性能特点分析，包括电机、电缆、泵和井下控制系统等方面的介绍和分析。

2、潜油电泵机组的典型故障模式和特征分析，包括电动机故障、电缆故障、井口节流环故障、泵组件故障等方面的故障模式和识别特征分析。

3、基于机器学习和数据挖掘方法，对潜油电泵机组进行综合诊断，建立故障诊断模型。

4、开发潜油电泵机组故障诊断软件，实现故障的快速定位和分析。

四、研究意义和应用价值1、探索潜油电泵机组综合诊断关键技术，提高潜油电泵机组故障诊断和根本解决问题的能力。

2、提升潜油电泵机组的运行效率，降低维修成本，提高生产安全性。

3、为潜油电泵机组的后续研究提供了宝贵的参考和依据。

4、为相关的工业界人员提供了宝贵的参考。

五、研究计划安排1、前期调研和文献综述（2个月）2、潜油电泵机组故障模式和特征分析（2个月）3、潜油电泵机组综合诊断模型的建立（4个月）4、潜油电泵机组故障诊断软件的开发（4个月）5、实验和数据分析（2个月）6、文献撰写和论文提交（2个月）六、结论和展望本次研究将建立完整、实用的潜油电泵机组故障诊断模型，并开发相应的诊断软件，为潜油电泵机组的维护和管理提供了有效的技术手段。

同时，本次研究也有力地推动了相关方向的工作，为后续研究提供了宝贵的参考和依据。

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潜油电泵运行故障分析及处理实践

基于FTA方法的潜油电泵故障分析

潜油电泵常见故障分析及提高采收率方法研究

潜油电泵机组综合诊断关键技术研究的开题报告

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