【5A版】电潜泵采油技术.doc

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1、7A版优质实用文档电潜泵采油工艺目录第一节电潜泵工作原理及系统组成1第二节电潜泵管柱及测试21第三节电潜泵井工况分析及故障处理25第四节电潜泵采油的发展趋势38电潜泵采油是为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起来日趋成熟的一种人工采油方式。它具有排量扬程范围大、功率大、生产压差大、适应性强、地面工艺流程简单、机组工作寿命长、管理方便、经济效益显著的特点。自1928年第一台电潜泵投人使用以来，经过20世纪70年的发展，电潜泵采油在井下机组设计、制造及油井选择、机组选型成套、工况监测诊断及保护、分层开采和测试等配套工艺方面日臻完善，在制造适应高温、高粘度。高含砂、高含

2、气、含H2S和CO2等恶劣环境的电潜泵机组方面也取得了很大进展。不仅用于油井采油，还用于气井排液采气和水井采水注水。本章着重介绍电潜泵的工作原理、系统组成、地面控制及管柱结构、油井选井、机组配套、工况监测、工况分析、故障诊断、油井分层开采和测试等配套工艺技术。577A版优质实用文档7A版优质实用文档第一节电潜泵工作原理及系统组成一、电潜泵工作原理电潜泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵，除了其直径小长度长外，工作原理与普通离心泵没有多大差别，原理图如图3一1所示。其工作原理是：当潜油电机带动泵轴上的叶导轮高速旋转时，处于叶轮内的液体在离心力的作用下，从叶轮中心沿

3、叶片间的流道甩向叶轮的四周，由于液体受到叶片的作用，其压力和速度同时增加，在导轮的进一步作用下速度能又转变成压能，同时流向下一级叶轮人口。如此逐次地通过多级叶导轮的作用，流体压能逐次增高而在获得足以克服泵出口以后管路阻力的能量时而流至地面，达到石油开采的目的。图3-1电潜泵工作原理图表述电潜泵性能的主要参数有：额定排量Q、额定扬程（压头）H。额定轴功率P、额定效率、额定转速n等参数。电潜泵的额定排量和效率取决于泵型，额定扬程决定于泵型和级数，额定轴功率由额定排量和扬程确定，额定转速取决于电机结构。二、电潜泵系统组成及作用电潜泵采油系统由井下和地面两部分组成，如图3一

4、2所示。1．井下系统组成及作用电潜泵井下系统主要由电机。潜油泵、保护器、分离器、测压装置（PSI／PHD）、动力电缆、单流阀、测压阀／泄油阀、扶正器等组成。（1）电机电潜泵电机又叫潜油电机，它是电潜泵机组的原动机，一般位于最下端。它是三相鼠笼异步电机，其工作原理与普通三相异步电机一样，把电能转变成机械能。但是，它与普通电机相比，具有以下特点：机身细长，一般直径160mm577A版优质实用文档7A版优质实用文档以下，长度5～10m，有的更长，长径比达28.3～125.2；转轴为空心，便于循环冷却电机；启动转矩大，0.3s即可达到额定转速；转动惯量小，滑行时间一般不超过

5、3s；绝缘等级高，绝缘材料耐高温、高压和油气水的综合作用；电机内腔充满电机油以隔绝井液和便于散热；有专门的井液与电机油的隔离密封装置一一保护器。潜油电机结构如图3—3所示，它由定子、转子、止推轴承和机油循环冷却系统等部分组成。图3-6潜油电机转子总成示意图图3-4定子截面示意图图3-3潜油电机结构示意图图3-2电潜泵采油系统组成示意图1）定子图3-5星点结构示意图577A版优质实用文档7A版优质实用文档定子的功能是产生旋转磁场，将电能转变成磁能，主要包括定子铁芯、黄铜夹段和定子绕组等。定子铁芯是由许多彼此绝缘的圆形硅钢片重叠而成的，铁芯内圆周上有用来嵌入绕组导线的玉

6、米形切槽，外圆周电机油循环的油槽。定子铁芯横截面目前有两种形式，一种是开式结构，一种是闭式结构，如图3—4所示。黄铜夹段是为了防止转子扶正轴承被磁化而加人的一段磁阻较大的黄铜。定子绕组是较粗的外面包裹有耐油、气、水，耐高温高压和高绝缘强度材料的均匀铜导线，输送励磁电流。绕组制作有两种方式，一种是工程塑料挤制，一种是薄膜绕包烧结。定子绕组都是星形联接，星点结构一般如图3一5示。2）转子图3-7潜油电机止推轴承转子是产生感应电流而受力转动并将电磁能转变成机械能的部分，由转子铁芯、转子绕组、短路环、轴和键组成，如图3—6所示。同定子一样，转子也由许多段组成，每段通过键与轴

7、相连，各段转子间有扶正轴承，扶正轴承与黄铜夹段相对应，转子的上下端用螺帽或卡簧固定。3）止推轴承由于潜油电机是立式悬挂结构，其轴向载荷由止推轴承承担。止推轴承除承担轴向载荷，还承担因偏转运动而产生的径向载荷。潜油电机的止推轴承有两种，一种是滚动轴承，一种是滑动轴承，见图3一7。4）循环冷却系统表3-1胜利油田无杆泵公司生产潜油电机性能参数潜油电机冷却系统由润滑叶轮、滤网、定子油道、油孔和空心电机轴及电机油等组成，参看图3一3577A版优质实用文档7A版优质实用文档，带走电机定子和转子在交流和涡流作用下产生的热量，达到冷却电机和保护绝缘材料的作用，延长电机寿命。图