周辉
大港油田第五采油厂 天津市 300283
摘要：电潜泵作为一种重要的采油机械设备，它是由多种部件组合而成，有着结构关联性强的特点，这种情况造就其结构复杂的特点，直接导致电潜泵在工作的过程中故障产生率比较高。传统的电潜泵故障诊断技术已无法满足现代化油田实际生产的需要，所以应开展电潜泵故障新型诊断技术的研究。本文主要介绍了电潜泵诊断技术的研究现状、存在的问题及发展趋势。
关键词：电潜泵；故障诊断；研究现状；发展趋势
1电潜泵采油系统的原理分析
电潜泵在整个油田采油的过程中主要就是通过多级的离心泵相互协作来进行工作的，它的工作对象就是油管。简单的说，通过地面上的电压器等相关的电流设备将电源电流传递到地层的电潜泵中，以此来带动电潜泵的电机进行转动，从而将电能转化为机械能。就是这种电能转化的过程来进行地层的原油开采与收集，最后在依靠压力作用输出地面。电潜泵的整体运行中最为关键的就是如何对其进行精确的控制，如此才能保证电潜泵的正常操作与生产。
2电潜泵故障诊断技术的研究现状分析
2.1电潜泵故障的传统诊断方法
电潜泵故障的传统诊断方法有电流卡片诊断和憋压诊断两种。电流卡片诊断法利用电压卡片进行故障诊断。在运行电潜泵时，电流表上的指针会在电流卡片上绘制出一条曲线，分析此曲线就可以判断出电潜泵是否存在故障。憋压法故障诊断是在电潜泵正常运行下，将井口的生产闸关闭进行憋压，在憋压的过程中，记录井口的油压，并绘制出变化曲线，分析曲线的特征就可以获取电潜泵是否存在故障。井口生产阀门在关闭之前油管内主要是处于气液混合流动的状态，一旦生产阀门关闭了，气体就会流动到油管的上部，而液体则会沉降下去，此时管内的压力就会上升。憋压处理的最初，井口的压力并不是一成不变的，是会随着时间的变化而变化，当压力达到一定的程度以后，整个油管内的气体体积就会变小，如此情况下压力与时间所产生的压缩系数就会呈现出线性关系。
2.2电潜泵故障的现代诊断方法
电潜泵故障的现代诊断方法有故障树分析法、模糊数学分析法和神经网络分析法。故障树分析法是用树形结果表示电潜泵可能发生的故障以及产生故障的原因，利用此方法首先要分析电潜泵的工作原理，然后结合电潜泵现场工作的数据，绘制出每个部件可能发生故障的树形图进行定性和定量分析，可以计算出电潜泵的失效概率与故障发生的概率。模糊数学诊断法是对电潜泵的故障进行模糊诊断，建立故障和症状的模糊矩阵，求得所有故障的集合，根据故障概率大小判断出电潜泵是否存在故障。神经网络分析法在诊断电潜泵故障时常用BP神经网络，即误差反向的一种传播神经网络。这种方法的网络模型是单向传播的，有输入层、输出层及中间层，电潜泵的故障特征值用输入值表示，电潜泵的故障类型用输出值表示。
3电潜泵故障诊断技术中存在的问题分析
3.1使用电流卡片诊断法的问题
电流卡片诊断方法使用的范围局限性比较大，只能针对一些特定的故障进行解释，并不能对整个系统故障进行准确全面的分析，对于故障产生的真实原因就不能做出明确的解释。例如当电潜泵由于原因需要再次的开机时，就很容易将原有的故障扩大化，不能对现场的维修人员进行；隹确的故障指导，也就很难采取有效的解决措施了。
3.2憋压诊断方法中存在的问题
在进行电潜泵憋压诊断时，需要测试关井停泵后的压力，如果进行长时间的憋压，会影响油井附近的地层压力，影响油井的采油状态，从而使油井采油效率下降。通过这种方法对电潜泵诊断，不是直接监测电潜泵本身，而是通过压力与时间的关系来推测电潜泵故障，所以缺乏电潜泵故障的准确性。
另外，如果电潜泵已经出现故障，而憋压的时间又比较长，可能会加重电潜泵的破损程度。
3.3故障树分析法的问题
故障树分析法需要集合计算机技术，依据故障机组的数据。在对电潜泵的部件分析时，要分析正常和故障两种情况，而对整体正常，局部故障的情况缺少正确的分析，导致建立数学模型有很大的误差。使用故障树的方法要在电潜泵的部件互相间不影响的情况，但是电潜泵实际运行中，部件间有着紧密的联系。在定量计算电潜泵故障树时，要收集大量的故障数据，然后才能计算出部件的故障概率，如果电潜泵的工作环境发生改变，过去的所有的数据都不能作为依据，需要重新收集和计算。
3.4模糊数学法诊断的问题
模糊数学法诊断电潜泵故障会发生疏漏，如果电潜泵有新类型的故障发生，使用这种方法就无法诊断出，在建立关系矩阵时，利用统计分析以及经验来确定相关的系数，存在很大的局限性和不确定性。
4电潜泵故障诊断技术的发展趋势分析
4.1建立在线诊断系统
建立电潜泵在线诊断系统能够实时的精准监测机组和地下工作情况，在地面上就可以监测电潜泵的工作参数。一般电潜泵运行很长时间才可能发生故障，所以要记录好电潜泵正常工作的参数，在电潜泵发生故障时，作为参考的条件。如果监测到电潜泵实际工作的参数与正常参数变化过大，就可以判断出故障已经出现，通过分析参数就能确定电潜泵的故障。
4.2监测震动信号进行故障诊断
电潜泵机组其实就是靠机械旋转来进行运作的，它的主要功能部件基本都是靠旋转来实现的。若是主要部件出现故障问题，那么就会使得机器在正常运转的过程中产生不正常的振动现象，振动越大代表着机器损坏与故障发生的可能越高，可以说振动其实就是机器自身的一种最真实的反应。振动参数比起其他的参数来说更能准确的反应出机组的运行状态。将机器产生的振动参数进行收集整理，更容易从中发现电潜泵故障产生的原因，并且电潜泵一般情况下都是安装在井下，从测试的角度考虑，通过振动信号来判断电潜泵是否存在故障也是十分方便有效的诊断技术。
4.3结合多种故障诊断方法
电潜泵的故障诊断方法有多种，并且有各自的特点，将各种方法结合，取长补短，形成新型的电潜泵故障诊断方法，可提高电潜泵故障诊断的全面性和准确性。将传统的电潜泵故障诊断方法结合现代的电潜泵故障诊断方法可以快速的识别电潜泵的故障类型，减小误差，计算分析出的结果接近实际情况，这样能够提高电潜泵的使用效率，提高生产率。
5结语
随着科技的不断发展，电潜泵的机组结构将更加复杂，故障率也在不断提高，故障类型增多，虽然现有的故障诊断技术已经取得了一定的效果，但仍存在这一系列问题。这就需要对电潜泵故障诊断技术进行深入性的研究分析，将各种先进技术融入到电潜泵故障诊断技术中，提高技术的可靠性，同时也适应的降低相关的维修成本，如此才能有效的增加企业的经济效益。
参考文献
[1]关野,王晓明,步万荣,等.电潜泵故障诊断技术研究现状及发展趋势[J].价值工程.2018,(32).
[2]杨炳华,曾凡辉.海洋石油电潜泵应用技术及管理[J].中国石油和化工标准与质量.2017,(19).
[3]杨炳华.井下压力计在电潜泵井工况分析中的应用[J].中国石油和化工标准与质量.2016,(1).
[4]姚亚.潜油电泵采油系统实时智能诊断与优化决策技术[D].中国石油大学(华东),2017.