超深稠油潜油电泵电缆技术改造与应用.pdfVIP

2015年 第 1期 化学工程与装备 2015年 1月 ChemicalEngineering ＆Equipment l17 超深稠油潜油电泵电缆技术改造与应用 刘玉国 (中国石油化工股份有 限公司西北油田分公司塔河采油二厂，新疆 轮 台 841604) 摘 要：塔河油田稠油潜油电泵电缆受工作环境温度高、压力高、工作电压高及 自身结构、耐温级别、耐 压级别影响，电缆在使用中存在运行寿命短、故障率高的特点，造成了极大的产量损失，增加了采油成本。 技术人员从电缆结构、材质、技术指标及故障类型、故障原因出发，针对塔河稠油油藏特点，设计了 “双 绝缘、双护套”潜油电缆，矿场应用效果表明：电缆故障率明显下降，达到了降低产量损失，节约采油成 本的设计 目的。 关键词：稠油；潜油电缆；技术改造 引 言 ‘ 125℃的流温说明电缆耐温级别确实不足，长期高温运行易 塔河油田采油二厂碳酸盐岩缝洞型稠油油藏具有 “两超 导致 电缆绝缘层快速老化、最终击穿躺井； 五高”的特点…，原油粘温拐点深需下泵深及掺稀油降粘生 (2)耐压 3kV的电缆耐电压级别不足，平均 140kW电 产需大排量的特性决定电潜泵成为稠油机械举升的主要举 机，其额定电压加上 电缆压降、谐波 电压，电缆实际工作 电 升工艺 ，且其应用的潜油电泵主要为经过技术改进的深抽 压己高达2800V以上，长期高电压工作易导致电缆击穿； 抗稠油潜油电泵 。自2010年以来，受新投入开发区块油 (3)电缆结构及采用的丁晴橡胶护套层材料满足不了 质更稠 (原油动力粘度平均510000mPa．S，流动性能极差)、 塔河油田高温、高压力及高含硫化氢电泵井的需求，在高压 地层水矿化度更高 (平均200346mg／i)、硫化氢含量高 (平 下气体分子易窜入 电缆护套层及绝缘层 内部，导致电缆绝缘 均 141600ppm)、井温高 (3500m处平均 110℃)及压力高 损伤躺井 。 (3500m处平均 30MPa以上)影响，稠油潜油电泵系统躺井 2 电缆技术改造 率表现出大幅度上升的趋势，经统计发现潜油电泵 电缆的不 2．1 改造 目的 适应是造成电泵躺井的主要问题。采油二厂2011年因电缆 本改造的目的是通过研制一种新型结构的潜油电泵电 故障导致躺井 54井次，占总躺井数的52．4％，平均运行寿 缆，提高其耐温、耐电压、耐环境压力及绝缘防护性能，最 命仅228天，造成产量损失2．1062万吨，浪费稀油0．5698 终达到以下 目的： 万吨，增加成本3612．5万元。 (I)提升潜油电泵电缆的使用寿命，降低电泵躺井率； 1 电缆故障原因分析 ’ (2)通过降低躺井率减少产量、稀油损失，降低采油 1．1 改进前电缆结构及技术指标 成本，提高开发经济效益。 改进前使用的电缆型号为QYEN3—3×20／120，由缆芯、 2．2 新电缆结构及技术指标 三元乙丙橡胶绝缘、丁晴橡胶护套及镀锌钢带铠装组成，其 在对前期使用的潜油电泵电缆故障原因分析认识的基 耐温级别为 120℃，耐电压级别为3kV。 础上，根据稠油潜油电泵 电缆后期将工作的环境温度、环境 i．2 电缆故障原因分析 压力、运行电压等技术参数，设计了一种新型的稠油深抽潜 在对故障电缆结构、使用材质、技术指标认识的基础上， 油电泵 电缆，其结构如下： 结合塔河油田稠油油藏原油物性特点及电缆的故障类型，分 (i)电缆缆 邕=为直径5．19mm一级无氧铜杆； 析认为电缆故障率高、使用寿命短主要有以下三个方