潜油电泵采油综述

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1、第八单元 潜油电泵采油 在原油的开采过程中，当油井不能保持自喷或虽能自喷但产量过低时，就必须借助于机械的能量进行采油。前面介绍的有杆泵采油是最常用的机械采油方法。这种采油方法具有设备简单、投资小、操作与维护方便等优点，但因它的排量有限且斜井中应用困难。所以，目前选用大排量的潜油电泵进行采油是保持油田高产稳产的一种重要手段。潜油电泵采油属于无杆泵采油方法的一种，即不需要抽油杆来传递动力的抽油设备。,一、 潜油电泵装置的组成及工作原理 、潜油电泵装置的组成 如图所示，潜油电泵装置由三大部分、七大件组成。 （） 井下部分 井下部分主要有潜油电泵、电机、保护器、分离器四大件组成.除分离器与潜油电泵常为

2、一体外，其它各大件的外壳一般都用法兰螺钉相联接，它们的轴用花键套联接以传输电机输出的扭矩，井下部分接于油管下端下入井中。 （2）中间部分 中间部分主要是传输电能的专用电缆。 （3）地面部分 地面部分主要有控制屏和变压器两大件组成。,2、 潜油电泵装置的工作原理 地面上的变压器将电网电压转变为潜油电泵装置所需的电压后，将电能输入控制屏，而后经电缆输给井下电机；电机将电能变为机械能带动潜油电泵与分离器一起转动；分离器经吸入口将井内液体吸入分离器内，经过气液分离后，把井液举入潜油电泵；潜油电泵将机械能传给井液，提高了井液的压能，从而经油管将井液举升到地面。,3、主要部件的作用 （）多级离心泵 为了满

3、足深井扬程的需要，必须采用多级离心泵（多级串联），才能把井下的液体举升到地面。 （）潜油电动机 从电源吸取电能转换为机械能输出，带动泵旋转作功。 （）保护器 保护器可保证电机在密封的情况下工作，它的主要任务是平衡电机内外腔压力，传递扭矩，轴向卸载和完成呼吸作用。 （） 油气分离器 油气分离器装在多级离心泵的吸入口，其作用是把部分气体从液体中分离出来，防止泵发生气蚀。 （5）电缆 给潜油电机传输电能。,（6） 控制屏 控制电泵的启动和停止，自动记录，自动保护过载或欠载的控制设备。 （7）变压器 调整肉路电压，通过线圈变化转换成电泵电机所需的工作电压。 （8）单流阀 电流在空载情况下启动时起保护作

4、用，停泵时，单流阀可防止油管内井液倒流，以免电泵反转。 （9）泄油阀 在作业起泵时，将泄油阀芯切断，使油、套管连通，油管内的液体就流回井筒。 （10）接线盒 用来连接井下与地面的电缆，以便测量机组参数和控制机组的运行，防止天然气沿电缆内层进入控制屏而引起爆炸。,二、潜油电泵井的管理 、电泵的主要参数 ）排量：单位时间内泵排出液体体积（米/曰）。 2）扬程：泵在打水时的水柱高度（米）。 3）功率：电机输出功率。 4） 效率：泵的输出功率与电机输出功率之比。 2、 电泵井日常管理中注意的问题 ）欠载停机后，要观察分析液面变化情况及原因，如供液是否不足、欠载值是否合理、油嘴是否过大，并采取相应措施。

5、 ） 过载停机后，应请电工查找故障，否则绝不许二次启泵。 ） 清蜡时要防止砸坏泄油阀。 ） 待作业井禁止套管生产，防止套管结蜡严重，卡死机组。 ） 电流卡片上要随时填写井号、日期、停机原因。,3、电泵井应录取的资料 电泵井的资料要九全九准，即油压、套压、产量、含水、油气比、电流、静压、流压、动液面等要全面准确。 4、电泵采油工应了解的电泵井的情况及应掌握的技术 （）应了解的情况 ）电泵机组的厂家、排量、扬程、功率、额定电流、电压等技术参数。 ）管柱参数，测压阀或泄油阀深度及泵挂深度。 ）下泵日期、投产日期、运转天数及电泵运转情况。 ） 生产情况，目前产量、含水、出油效果。,（2）应掌握的技术

6、）会启、停泵，清楚控制器的自动手动停止位置。 ）会调整电流记录仪的时钟档位及校对笔尖和上弦。 ） 会看卡片和电流、电压表。 ） 会准确判断电泵停机原因。 ） 会看中心控制器的各种参数。 ） 会进行电泵卡片分析。 ） 会熟练地控制调套管气。,复习思考题 、 潜油电泵装置由几大部分、几大件组成？ 、 多级离心泵的作用是什么？ 、 保护器的作用是什么？ 、 控制屏的作用是什么？ 、 电缆的作用是什么？ 、 单流阀的作用是什么？ 、 电泵的主要参数有几个？ 、 电泵井在曰常管理中应注意哪些音量问题？ 、 电泵采油工应了解电泵井的哪些情况？ 、 电泵采油工应掌握哪些技术？,第九单元 其它方式采油 前面我

7、们介绍了自喷、深井泵、潜油电泵三种广泛应用的采油方法。除这三种采油方法外，还有一些采油方法被应用于实际生产，并且在采油生产中占有一定的比重。例如水力活塞泵采油、气举采油、射流泵采油、链条式抽油机采油。本单元将这些采油方法作一简要介绍。在以后的单元中还要介绍有关热力采油等方法。 一、水力活塞泵采油 、水力活塞泵的类型及应用范围 按动力液循环方式可分为开式循环和闭式循环两种；按水力活塞泵在油井中安装可分为插入固定式、套管固定式、平行管投入式和套管投入式等四种。,水力活塞泵适用于深井和超深井的开采、斜井和定向井的开采、小井眼油井的开采、稠油井的开采。 、水力活塞泵的结构 水力活塞泵主要由提升装置、液

8、马达、抽油泵、泵筒等几部分组成。 （）提升装置 主要由打捞头、提升阀、提升皮碗等组成。用于起下泵作业，通过井口的捕抓器，达到释放、捕抓的目的。 （）液马达 主要由换向滑阀、动力缸套、动力活塞、连杆等组成。 （） 抽油泵 主要由缸套、活塞、游动阀、固定阀组成。 （）泵筒 主要由固定阀（提升）、阀座、液马达与抽油泵之间的密封接箍等组成。,3、水力活塞泵的工作原理 水力活塞泵是一种液压传动的无杆抽油设备。 它的工作原理为：地面柱塞泵将储油罐中经过沉淀的原油吸入泵内，加压后再在通过高压管线和井口装置从油管送入井下，带动井下水力活塞泵中的液马达上下往复运动，通过中间拉杆带动抽油泵。液马达工作后的废动力液

9、和抽汲的地层原油一起从油管与套管之间的环形空间排出井口，再通过地面管线流入油气分离器。脱气后的原油再返回到储油罐，一部分沉淀后进入地面柱塞泵循环使用，一部分则输送至转油站。,4、水力活塞泵采油的工作流程 本井或邻井的原油经分离器脱气，再经过加热炉加热到60左右,进入沉淀罐,然后被吸入高压三缸柱塞泵加压.加压后的高压原油(称为动力液)，经过井口装置注入油管，推动井下水力活塞泵组的液马达，使液马达活塞和靠连杆连成一体的下端的抽油泵活塞上下往复运动，抽出井下原油。工作过的废动力液和抽出的原油经过套管环形空间上升到地面，经过井口装置进入加热炉，加热后进入沉析罐。沉析罐上部有一定的气体保持0.3兆帕压力

10、左右，如果油液面高出出油口，油将被自动压出，经过分离器计量后流入集油干线。,二、 气举采油 当地层供给的能量不足以把原油从井底举升到地面时，油井就停止自喷，为了使油井继续出油，需要人为地把气体（天然气）压入井底，使原油喷出地面。这种采油方法称为气举采油。 、气举采油的适用范围及优缺点 海上采油，深井、斜井、含砂、气较多和含有腐蚀性成分因而不宜用其它机械采油方式采油，都可采用气举采油。 气举采油的优点是井口、井下设备比较简单，管理调节比较方便；缺点是地面设备系统复杂，投资大，并要有足够的气源，而且气体能量的利用率较低。,2、气举的启动压力与工作压力 将高压气体从油套环形空间注入，环形空间液面被挤

11、向下，油管内液面上升，当环形空间内的液面下降到管鞋时，压风机达到最大的压力，这个压力称为气举的启动压力。 当井底压力低于地层压力时，液体则从地层流到井底。由于地层出油使油管内混气液密度稍有增加，因而使压风机压力由下降转为上升，经过一段时间后趋于稳定，此时压风机的压力称为工作压力。,三、 射流泵采油 、 射流泵的组成及工作原理 射流泵主要构件有打捞头、胶皮碗、出油孔、扩散管、喉管、喷嘴和尾管。 具有一定压力的工作液从油管注入，经过泵的通路流至喷嘴。由于喷嘴的直径很小，高压的工作液经喷嘴后以高速度射入喉管。此时由于高速液流对周围液体的抽吸作用，在喷嘴的周围就形成了低压区，被高速的工作液抽吸而进入喉

12、管，在喉内初步混合进入扩散管内，高速的工作液射出喷嘴进入喉管和扩散管后，由于管径的突然扩大，使高速低压的工作液变为高压低速的液流，从而给井下的原油增加了压能。工作液与井下油在在扩散管充分混合后，经出油孔从油套环形空间流出地面。只要从油管内不断打入高压工作液，经泵的喷射作用，就能将井下原油从套管带出地面，进行连续生产。,2、 射流泵的适用范围 该泵用热油（水）做动力液，用于稠油井和结蜡井，可使稠油降粘和除蜡，同时适用于含砂较高的油井。 四、 链条式抽油机采油 、链条式抽油机的结构 由图可见，SLC1250型链条式无游梁抽油机由下列五个系统组成： ）动力传动系统：包括电动机、皮带传动装置和减速箱。

13、 ）换向系统：包括主动链轮、上链轮、轨迹链条、主轴销、滑块、往返架和导轨等。 3） 平衡系统：包括平衡链条、平衡链轮、平衡柱塞、平衡缸、储能气包、油泵和油气管等。 4） 悬挂系统：包括悬绳器、上钢丝绳和滑轮。 5） 机架底座系统：包括机架、底架和油底壳。,2、 工作原理 各种抽油机机构的作用都是把动力机的高速旋转运动变为具有一定冲程、冲次的悬点垂直往复运动。 链条抽油机就是通过电机三角皮带，减速箱减速后，驱动主动链轮旋转，使环形闭合的轨迹链条在主动链轮和从动链轮之间运转。轨迹链条上装有一个主链销，它可以在滑块的钢套中转动，滑块又可以在往返架的滑杠上水平方向上左右滑动。即主链销和滑块在换向段的运

14、动相当于一个滑道连杆机构，这里的曲柄就是链轮，曲柄销就是主链销（如图）。,由于主链销是讨论装在链性传动挠条上的，主链销就随链条轨迹而运动。在换向时是匀速圆周运动，除换向外是匀速直线运动。往返架的下端连接平衡链条，平衡链条通过平衡链轮固定于机架上。 概括起来，主链销循环闭合轨迹一周，则带动往返架上下往复一次，这样通过环形闭合轨迹链条、链轮、主链销、滑块、往复架，把动力机的旋转运动变成了往复运动。而闭合轨迹链条循环一周，主链销运动轨迹如图所示，而滑块则左右作平移滑动。,3、链条抽油机的特点 （）适合长冲程 长短形轨迹和轨道连杆换向机构对长冲程比较有利。在这点上，链条抽油机比游梁式抽油机较为优越。

15、（）适合气动平衡 链条式抽油机是采用气动平衡，以气体的压力推动平衡柱塞取得平衡力。这样调节气体压力既省时、又省力，在调节得较好的情况下，电流接近一个常数，电机工作平稳。 （） 减速箱输出轴扭矩小、重量轻 链条式抽油机的减速箱扭矩和重量成倍下降，它的扭矩小主要是由于链轮半径小于曲柄半径；重量轻，是因为链条式抽油机减速箱传动比小，故而减速箱的体积小、重量轻。 虽然链条抽油机在不少优点，但是也存在着一些缺点，如钢丝绳使用寿命短，无自动保护装置，容易因断钢丝绳而引起事故。而且往返架行走机构需要简化。所以链条式抽油机正在根据现场情况不断地改进。,4、 12型链条式抽油机的主要参数 ）负荷能力为120千牛（12吨）。 ）冲程长度为米。 ）冲次为2.7、3.6、4.5次/分。 ）电动机功率为37重点千瓦。 ）减速箱扭矩为14.7千牛米。 ）机器总重13吨. 7）外形尺寸为2.6米257米9.1米。,