1 故障原因分析 
  1.1 潛油電泵故障 
  1.1.1磨損問題 
  潛油電泵所處的井液含有大量雜質(zhì)，而潛油電泵工作時要完全浸入井液并作高速的旋轉(zhuǎn)。因此，潛油電泵肯定會因為發(fā)生磨損而發(fā)生故障。磨損的形式有磨薄、局部磨穿、磨沒等。泵頭、泵座處的扶正軸承、葉輪和導(dǎo)殼配合處、泵軸也常會產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。 具體故障的原因有：①葉輪與導(dǎo)殼接觸面存在接觸摩擦力，同時葉輪與導(dǎo)殼之間又存在配合間隙，井液中的雜質(zhì)會混進(jìn)配合間隙中，使摩擦力進(jìn)一步增大，加劇了葉輪和導(dǎo)殼的磨損。更糟的是，磨損后葉輪與導(dǎo)殼間隙又變大，其結(jié)果又會進(jìn)一步加速葉輪的磨損和失效；②由于葉輪隨泵軸做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，葉輪與導(dǎo)殼相接觸會發(fā)生磨擦損傷； 
  1.1.2地質(zhì)因素 
  地質(zhì)原因最主要的就是井液中含砂量過多，并且伴隨著結(jié)垢。含沙量過大會導(dǎo)致砂卡。砂卡就是沙埋管柱，造成管柱堵塞的實效現(xiàn)象。砂卡可使機(jī)組過載停機(jī)、斷軸、機(jī)組落井。而結(jié)垢可導(dǎo)致電動機(jī)載荷增大，溫度升高、甚至燒毀。具體故障原因有：①由于葉輪與導(dǎo)殼的過流表面長期暴漏在在含有砂粒的液體中，并被不斷地沖刷、摩擦，過早的產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。②如果地層供液不足，不僅會造成機(jī)組不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至還會導(dǎo)致泵磨損加劇和機(jī)組的冷卻液得不到補(bǔ)充，造成局部高溫現(xiàn)象。 
  1.2 分離器故障 
  油氣分離器位于保護(hù)器和離心泵之間，其主要作用是將混合氣液進(jìn)行氣、液兩相分離，而后使分離出的液體進(jìn)入離心泵，使分離出的氣體進(jìn)入油管和套管的環(huán)形空間排出。這樣就可以避免氣體對泵產(chǎn)生氣蝕或者發(fā)生氣鎖，減少氣體對泵工作性能的影響，提高了泵的生產(chǎn)效率并延長泵的使用壽命。分離器的故障率雖然不高，但是一旦分離器發(fā)生故障常常會導(dǎo)致電機(jī)和保護(hù)器等部分失效甚至落井，無法打撈，因此分離器是很重要的井下部件。分離器故障主要有分離器軸斷和分離器殼體斷裂兩種形式，其他還包括分離器防倒塊倒扣、吸入口堵塞和內(nèi)部磨損等形式。 具體故障的原因為：①分離器中混有砂、垢，造成各部件的加速磨損，最終導(dǎo)致分離器發(fā)生故障；②井液中大量的雜質(zhì)，如砂、垢、水泥塊堵塞了分離泵的入口，致使其故障； ③由于分離器中的葉輪驅(qū)動井液作高速旋轉(zhuǎn)，井液中的雜質(zhì)被高速的帶動起來，對外殼造成磨損、腐蝕，分離。最后造成分離器斷裂。 
  1.3 保護(hù)器故障 
  電機(jī)保護(hù)器針對潛油電機(jī)設(shè)計的，保護(hù)潛油電機(jī)在油井下正常工作的關(guān)鍵部件，具體的作用是隔離井液并為電機(jī)提供電機(jī)潤滑油。保護(hù)器是保護(hù)電機(jī)的重要部件，保護(hù)器的可靠性強(qiáng)會大大延長電機(jī)無故障連續(xù)工作的時間。相反，如果保護(hù)器的可靠性很差的話將會使?jié)撚碗姍C(jī)的故障率大大增加。保護(hù)器的失效模式主要是保護(hù)器密封失效、保護(hù)器盤軸晃動大、扶正軸承磨損、保護(hù)器軸斷、上保護(hù)器倒扣、呼吸到極限保護(hù)器失效等。具體故障的原因有：①保護(hù)器上軸頭處磨損；②保護(hù)器與電機(jī)之間的花鍵套磨損；③如果潛油電泵發(fā)生磨損，就會產(chǎn)生振動使保護(hù)器的密封件磨損，使密封失效；④結(jié)垢嚴(yán)重，使得保護(hù)器失效； ⑤保護(hù)器進(jìn)水，造成電機(jī)油變質(zhì)，從而引起的故障。 
  1.4 潛油電機(jī)故障 
  潛油電機(jī)是潛油電泵的動力源，它給潛油離心泵提供動力去地下的井液。電機(jī)故障大部分是由于電機(jī)內(nèi)部短路、斷路或?qū)Φ亟^緣為零而引起的。故障形式分為電機(jī)內(nèi)部和連接處兩種。電機(jī)內(nèi)部故障多以短路和燒毀為主，如引線燒毀、定子燒毀、殼體蝕穿、電機(jī)殼體擊穿、殼體倒扣等。電機(jī)連接處故障有電機(jī)頭和電纜頭聯(lián)接處燒，電機(jī)線包燒等。 具體故障原因有： 
  1.4.1地質(zhì)原因 
  ①因供液能力不足，導(dǎo)致大量熱量無法散失，造成電機(jī)燒毀；②高溫、高壓使井下的液體和氣體的腐蝕能力進(jìn)一步增加，加劇了絕緣層的腐蝕和老化；③泵的砂卡、結(jié)垢使?jié)撚碗姍C(jī)載荷劇增，最終導(dǎo)致潛油電機(jī)溫度升高、燒壞；④在大曲率斜井內(nèi)，機(jī)組會不可避免地出現(xiàn)彎曲，但是機(jī)組的抗彎能力差，容易引起電動機(jī)燒毀等故障。 
  1.4.2施工管理使用原因 
  ①電壓過低或電壓波動等供電系統(tǒng)故障等也會引起電機(jī)損壞； ②由于運(yùn)輸、儲存及施工過程中的機(jī)械損傷造成擊穿強(qiáng)度降低；③井下單流閥失效，一旦停機(jī)，會造成液體倒流，使電動機(jī)高速反轉(zhuǎn)，導(dǎo)致電動機(jī)損傷；④泵及其他部位的故障，使電機(jī)負(fù)荷增大，甚至燒毀電機(jī)；⑤頻繁的開啟和停止?jié)撚碗姍C(jī)致使保護(hù)器失效，潛油電機(jī)燒毀。 
  2 潛油電泵故障改進(jìn)措施 
  2.1 潛油泵的改進(jìn) 
  ①施工時一定要按照規(guī)章制度進(jìn)行，為了減少人為因素導(dǎo)致的泵堵塞或磨損，要將施工產(chǎn)生的砂、垢清除干凈；②潛油泵的選擇特別重要，要根據(jù)實際情況，客觀的選擇泵的類型型，以免在使用過程中產(chǎn)生不必要的故障；③潛油電泵零件材料的選擇也很重要。潛油電泵的軸、葉輪、導(dǎo)殼和墊片等應(yīng)該多采用一些抗磨損、不易受腐蝕的材料，最好再加強(qiáng)其表面質(zhì)量；④泵磨損所產(chǎn)生的劇烈振動、甚至泵卡是導(dǎo)致潛油電泵其他部分故障的主要原因，因此，防砂和抗磨損是今后潛油泵改進(jìn)的主要方向。 
  2.2 潛油電機(jī)故障的改進(jìn) 
  ①油井要有足夠的液量來冷卻電機(jī)，以減小因高溫?zé)龤щ姍C(jī)的概率；②要防止電網(wǎng)波動，保護(hù)、維持電機(jī)的正常工作；③選擇電機(jī)的功率一定要與泵相配合；④電機(jī)安裝時，要確保其密封可靠、安裝準(zhǔn)確到位，其中冬季施工時要注意電機(jī)油要適應(yīng)的溫度等因素；⑤加強(qiáng)電機(jī)自身絕緣材料的性能，主要在防腐蝕、抗老化和耐擊穿性方面需要提高；⑥修復(fù)機(jī)組要在各項性能檢測完好后才能下井，并應(yīng)注意使用工況和年限長短。 
  2.3 分離器的改進(jìn) 
  ①除了減少施工時產(chǎn)生的砂、垢外，可以考慮在分離器吸入口處再多添加一個小濾網(wǎng)的防砂罩；②加強(qiáng)分離器殼體的材料質(zhì)量，減少分離器斷裂。 
  2.4 保護(hù)器的改進(jìn) 
  ①加強(qiáng)分離器殼體的材料質(zhì)量； ②與分離器的改進(jìn)一樣，除了減少施工時產(chǎn)生的砂、垢外，可以考慮在分離器吸入口處再多添加一個小濾網(wǎng)的防砂罩。 
  3 結(jié)語 
  潛油電泵系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致油井失效。與此同時，潛油電泵系統(tǒng)所處的地質(zhì)環(huán)境異常復(fù)雜，泥沙、雜質(zhì)等等不斷地侵蝕、沖刷著潛油電泵、分離器和保護(hù)器等部件導(dǎo)致其失效。但是值得注意的是，除了以上導(dǎo)致失效的原因外，人為因素也是導(dǎo)致潛油電泵系統(tǒng)失效的重要原因。 
  參考文獻(xiàn) 潛油電泵