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1、人工举升理论第第16讲讲 电潜泵采油电潜泵采油吴晓东第一页，共二十六页。潜油电泵系统的组成潜油电泵系统的组成 井下部分井下部分潜油电机、保护器、分离器潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵和多级离心泵 中间部分中间部分 地面部分地面部分 潜油电缆、油管 控制屏、变压器、接线盒 潜油电泵供电流程 地面电源潜油电机控制屏变压器潜油电缆潜油电泵抽油工作流程 分离器单流阀多级离心泵井口泄油阀地面管线第二页，共二十六页。潜油电机潜油电机 潜油电机主要由定子系统、转子系统、止推轴承、油循环系统及上下接头等组成 潜油电机是三相鼠笼式异步感应电动机 它和其它异步电动机一样，当定子绕组的三相引出线接通三相电源时，
2、在电机内将产生一个旋转磁场，由于转子绕组与旋转磁场之间有相对运动，根据电磁感应原理，转子导体中将产生感应电动势 转子绕组是闭合的且认为是纯阻性的电路，则转子导体中将有感应电流通过。因为载流导体在磁场中受到电磁力的作用，由此产生电磁转矩，其方向就会沿着旋转磁场的方向转动，此时电机从电源接受电能转变为机械能输出 组成工作原理第三页，共二十六页。潜油电机潜油电机 潜油电机的特点 外形与多级离心泵相似呈细长形，定子和转子亦分数节，每节定子都固定在电机壳上，转子靠键和定位卡簧固定在轴上。电机为悬挂式，上部有止推轴承，承受转子重力和其它轴向力。电机内充满专用润滑油，起润滑、冷却、增强电机绝缘性能和平衡电机
3、内外压力的作用。 第四页，共二十六页。多级离心泵多级离心泵 多级离心泵由多级叶轮和导轮组成、分多节串联多级离心泵由多级叶轮和导轮组成、分多节串联的离心泵。其传动部分主要有轴、键、叶轮、垫的离心泵。其传动部分主要有轴、键、叶轮、垫片、轴套和限位卡簧等；固定部分主要有壳体、片、轴套和限位卡簧等；固定部分主要有壳体、泵头泵头 (即上部接头即上部接头)、泵座、泵座 (即下部接头即下部接头)、 导轮和扶正导轮和扶正轴承等。相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连轴承等。相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。接。 第五页，共二十六页。潜油电泵结构特点潜油电泵结构特点 受套管内径限制，泵外形呈细长状，
4、直径小，长度大，叶、导轮级数多 垂直悬挂运转，轴向卸载，径向扶正 在叶轮上钻有平衡孔，用来减少叶轮的轴向力第六页，共二十六页。与普通离心泵相同，电机带动泵轴上的叶轮高速旋转时，叶轮内液体的每一质点受离心力作用，从叶轮中心沿叶片间的流道被甩向叶轮四周，液体压力和速度同时增加，经过导流道被引向上一级叶轮，这样逐级经过所有的叶轮，使液体能逐级增加，最后获得一定的压头，将井液举升到地面。工作原理工作原理第七页，共二十六页。油气分离器油气分离器 沉降式分离器离心式旋转分离器涡轮式旋转分离器第八页，共二十六页。连通式保护器保护器保护器 保护器注油后状况连通式保护器呼出过程连通式保护器吸入过程第九页，共二十
5、六页。沉 淀 式保护器沉淀式保护器呼出过程沉淀式保护器吸入过程保护器保护器 第十页，共二十六页。潜油离心泵井生产参数优化设计潜油离心泵井生产参数优化设计 潜油电泵井优化设计所需资料井套管规格及下入深度；油管规格及其联接螺纹规格；油层中部深度及射孔井段；原油及天然气相对密度；井底温度；原油粘度；饱和压力及原始气油比；含砂量、结蜡及腐蚀情况，一般要求含砂量不能超过万分之五；油管压力及套管压力；液量及含水率；采液指数及采油指数；地层压力及井底流压；生产气油比及总产气量；套管损坏情况及部位；井场网路电源电压；预计泵挂深度；注采系统是否完善。 第十一页，共二十六页。潜油离心泵井生产参数优化设计潜油离心泵
6、井生产参数优化设计 确定泵型及级数确定泵型及级数 离心泵处于额定流量下工作时，泵内的水力损失、容积损失、机械损失最小，止推轴承受力状况良好，泵效最高，因此，潜油电泵井设计时应以额定流量工况点为最佳工况点，但是通常情况下由于各种因素的影响，很难做到这一点，因此，只要潜油电泵能处于高效区工作也就被认为是合理的，所以选择泵型所依据的原则是：:油井产液量Q与泵额定流量Qe之差最小，为防止抽空，设计时应注意使Q Qe，且Q一定处于泵高效工作范围内。 当泵型一定，确定泵叶轮级数时，首先从泵特性曲线上查出产液量Q下的泵单级扬程Hs，或者计算出泵的单级程Hs，则所需叶导轮总级数为总扬程与单级泵扬程之商。第十二
7、页，共二十六页。潜油离心泵井生产参数优化设计潜油离心泵井生产参数优化设计 电缆电压损失图潜潜油油电电缆缆的的选选择择 第十三页，共二十六页。潜油离心泵井生产参数优化设计潜油离心泵井生产参数优化设计 总步骤收集原始资料及试井 (或生产)数据；依据试井 (或生产)数据绘制油井IPR曲线；计算泵吸入口压力px；确定油井产液量Q；确定油井管路特性方程；计算产液量Q下的的总动压头H；计算有效功率N；确定泵型及级数M；选择电机型号，确定额定电流，额定电压；选择潜油电缆；计算地面输大功率NR；选择变压器；选择控制屏；计算系统效率；若QQe，则选择相邻几种泵型并重复步骤 (3)步骤 (14)，取 。 第十四页
8、，共二十六页。潜油电泵井技术经济指标潜油电泵井技术经济指标 第十五页，共二十六页。潜油电泵井技术经济指标潜油电泵井技术经济指标 第十六页，共二十六页。潜油电泵井技术经济指标潜油电泵井技术经济指标 第十七页，共二十六页。运行电流卡片的分析运行电流卡片的分析 正常运行时的电流卡片电源电压波动时的电流卡片泵发生气塞时的电流卡片第十八页，共二十六页。潜油电泵井的生产分析潜油电泵井的生产分析 潜油电泵井的生产分析包括以下几个方面：油井的工作制度及生产压差是否合理，油井产能和泵的额定流量是否匹配，油井系统效率的高低，生产是否平稳并能够发挥各油层的作用；油井的产能有无变化，即在潜油电泵抽油以后，采油指数的变
9、化情况，找出变化原因，消除不利因素；井下机组的工作状况、产量是否正常；采用潜油电泵抽油前后的效果分析。第十九页，共二十六页。潜油电泵井的生产分析潜油电泵井的生产分析 潜油电泵井生产状态控制图第二十页，共二十六页。常见故障原因判断常见故障原因判断 泵能够运转时的故障第二十一页，共二十六页。常见故障原因判断常见故障原因判断 泵能够运转时的故障第二十二页，共二十六页。谢谢，再见！谢谢，再见！第二十三页，共二十六页。人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文
10、学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第二十四页，共二十六页。第二十五页，共二十六页。内容总结人工举升理论。第16讲 电潜泵采油。潜油电机、保护器、分离器。控制屏、变压器、接线盒。潜油电机主要由定子系统、转子系统、止推轴承、油循环系统及上下接头等组成。转子绕组是闭合的且认为是纯阻性的电路，则转子导体中将有感应电流通过。多级离心泵由多级叶轮和导轮组成、分多节串联的离心泵。相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。在叶轮上钻有平衡孔，用来减少叶轮的轴向力。油管规格及其联接螺纹规格。采液指数及采油指数第二十六页，共二十六页。
