《潛油電泵安裝》PPT課件.ppt

一、潛油電泵的安裝 二、潛油電泵井的管理 三、潛油電泵的選擇,培訓的主要內(nèi)容,第一部分 潛油電泵的安裝 由于潛油電泵工作在高溫、高壓的油、氣、水三相介質(zhì)中，同時在井液中還含有一定的腐蝕物和砂、蠟等，工作環(huán)境比較惡劣。所以，在潛油電泵的安裝施工過程中，技術(shù)要求比較高，必須嚴格按照操作規(guī)程和標準進行操作。在這次培訓中，主要講述潛油電泵的一般安裝程序和要求。,第一節(jié) 潛油電泵的安裝形式 潛油電泵一般是用在水井或與水井相似的高含水井中，這樣應(yīng)用主要基于潛油電泵系統(tǒng)的兩個特性： (1) 潛油電機在小直徑套管中，可以有效地產(chǎn)生較大的功率。 (2) 潛油電泵在有限的井眼里，可以產(chǎn)生比容積泵大得多的排量。,1.潛油電泵可以經(jīng)濟有效地應(yīng)用在水源井； 2.把地層中的水抽出以后，利用其剩余壓力，將抽出的水轉(zhuǎn)注到另一口井中。 3.注采系統(tǒng)在通常水源井深度的情況下，能夠提供高達25以上的地面壓力。所產(chǎn)生的總動壓頭到地面的壓力比典型的水源井要高得多, 這個系統(tǒng)如左圖所示。,1.普通的潛油電泵安裝在垂直容器里，安裝形式和標準安裝形式一樣如圖43所示。 2. 增壓泵系統(tǒng)可以應(yīng)用在油田注水、流體輸送、腐蝕液體的處理及輸送系統(tǒng)的尾部增壓等方面。 3. 增壓泵系統(tǒng)串聯(lián)使用可以增加泵出口壓力，其壓力可以達到35MPa以上。并聯(lián)使用可以增加最終排量，其排量可以達到2000m3/d(12000BPD)以上。當注入或增壓情況 。,1. 由于油管摩阻或泵的直徑使得套管的間隙限制了設(shè)計排量。 2.應(yīng)用底部吸入口系統(tǒng)，可以較大幅度地增加潛油電泵的排量。 3.在應(yīng)用中，電機安裝在泵的上面，吸入口位于整套系統(tǒng)的最底部。在泵的下端接一個尾部短節(jié)，作為吸入口。尾部短節(jié)上帶一個永久封隔器。,1.底部排出口是把一口井中頂部水源的水注入底部的水層。 2.安裝順序是電機、保護器、吸入口、泵及排出口，見左圖。 3.這種使用即可以減少能量損失，又可以解決水源問題。,第二節(jié) 潛油電泵施工專用工具及設(shè)備 在潛油電泵的施工過程中，除了使用通常所使用的工具外，還有一些專門的工具及設(shè)備，熟悉這些工具及設(shè)備的用途和結(jié)構(gòu)，才能正確地使用它們。 一、電纜滾筒及支架 電纜滾筒是用來纏繞電纜供運輸時使用的。此外，它和支架配合還可用作將電纜下入井中或起出，其結(jié)構(gòu)如圖46所示。,二、導向滑輪 導向滑輪主要是在電纜器下操作時使用的，便于將電纜下入井內(nèi)或從井內(nèi)起出，如圖48所示。使用時將它用鏈條固定在井架上，其高度應(yīng)保證電纜通過它后正對井口，還要不妨礙游動系統(tǒng)的上下運動。,吊卡及井口懸掛器是在潛油電泵機組下入油井或起出時，用于吊起電機、保護器和潛油泵時使用的。在進行潛油電泵機組連接前，首先在其上端卡上一個特殊吊卡，再利用井口懸掛器和起吊設(shè)備吊起潛油電泵機組放入井內(nèi)，用吊卡座在井口支座上。,潛油電泵機組在下井時，為了電機內(nèi)部的潤滑和冷卻，需要用專門的注油泵給電機和保護器注入潤滑油(電機油)，使?jié)櫥蛢?nèi)不混入氣泡，以保證電機和保護器內(nèi)潤滑油的清潔度即充滿度，并且如圖410所示未注油泵示意圖。,電纜卡子時將電纜和油管固定在一起的特殊元件，在將電纜下入油井過程中，需要專門的工具拉緊鉗和鎖緊鉗將電纜卡子打緊，以保證將電纜固定在油管上，并與連接潛油電泵機組的油管一起下入油井中，使電纜不受其自重的拉伸而引起變形，如圖411所示。,第三節(jié) 潛油電泵的安裝 一、施工準備及井場布置 在進行潛油電泵安裝以前，首先應(yīng)準備好潛油電泵機組及施工設(shè)備，并在井場布置好。潛油電泵機組和施工設(shè)備應(yīng)根據(jù)井場的地形和面積來進行布置。施工時，控制柜、變壓器、電纜滾筒支架(或電纜絞車)、作業(yè)機以及其它設(shè)備的安裝與擺放，要做到工作方便，操作安全，如圖412所示給出一個典型的潛油電泵施工井場布置圖。,二、安裝前的檢查 1.潛油電泵機組檢查 (1)井下機組的檢查：首先，分別測量電機和電纜的三相流電阻和對地絕緣電阻是否符合要求。要求三相間直流電阻在所要求范圍值內(nèi)，并且三相不平衡度不大于2，對地絕緣電阻大于1000；然后，檢查各部件軸頭尺寸是否符合標準要求，連接花鍵套是否齊全等；最后，核對潛油電泵機組的規(guī)格和型號是否正確，所需要的設(shè)備是否全部運到井場，并按要求在安裝報告上記錄其部件編號、型號、性能參數(shù)及測量數(shù)據(jù)等。 (2)地面設(shè)備的檢查：檢查控制柜、變壓器、接線盒各連接螺絲是否緊固，型號是否正確。變壓器是否漏油，否則需進行處理并補充變壓器油。井場電源電壓是否符合要求。,2.油套管及井口的檢查 (1)油管檢查：準備下井使用的油管內(nèi)外表面應(yīng)清洗干凈，絲扣無損壞現(xiàn)象，無漏失和彎曲現(xiàn)象。 (2)套管檢查：無論對于老井檢泵，還是新井下泵，在潛油電泵安裝之前，應(yīng)對套管是否變形及有無卡阻現(xiàn)象進行檢查。 (3)井口檢查：檢查套管法蘭和井口裝置是否存在毛刺和外伸尖角，這些缺陷都會損傷潛油電泵設(shè)備或刮壞電纜。 3.核實計算下井深度 在進行潛油電泵設(shè)備安裝前，應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計，計算核實設(shè)備下井深度。按照油管規(guī)格及下井深度，計算所需要的油管數(shù)量，并配備油管短節(jié)，以保證潛油電泵設(shè)備下到預定深度 。,三、井下設(shè)備的安裝 測試裝置的安裝 如果需要安裝井下測試裝置，首先應(yīng)該將吊卡卡在測試壓裝置的頂部，卸掉尾部絲堵，連接好尾部大小頭、扶正器和尾部桶桿或尾管。上緊測試裝置下部注油孔絲堵，下放并座在井口。然后，卸掉上端護蓋，測量其三相直流電阻為0，對地絕緣電阻應(yīng)符合標準。最后，從上往下注滿電機油。 連接下節(jié)電機并注油 將吊卡卡在下節(jié)電機頂部，松開電機上端護蓋螺絲，并保持有一定的間隙。卸掉電機尾部(或測試裝置頂部)注油孔絲堵，連接上注油接頭，以815的速度緩慢搖動注油泵進行注油，直到電機頂部出油為止，停止35后再注油，反復三次，確保電機腔內(nèi)無空氣。,連接上接電機并注油 如果有更多節(jié)電機可用同樣的方法依次連接完。 連接保護器和分離器 安裝電纜頭 對于插入式電纜頭，直接對好三相引線，將電纜的插頭和電機的引線插座相連接，對稱均勻上緊螺絲即可. 對于纏繞式電纜頭，將電機引線拉出5080，將電纜的插頭和電機引線的插座逐相進行連接，并用專用壓緊鉗壓緊. 連接工作完成后，在電纜終端測量機組的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求。,保護器注油 保護器注油主要講述沉淀式保護器、膠囊式保護器和連通式保護器的主油工藝。 (1)沉淀式保護器的注油以雙沉淀室結(jié)構(gòu)的保護器為例，如圖4-13所示。 卸下電機頂部注油閥絲堵，并連接上注油接頭，將保護器的1、2、3放氣孔絲堵卸下。以8-15的速度搖動注油泵進行注油，至各放氣出油無氣泡為止。更換鉛墊，按出油順序逐個上緊絲堵。卸下注油接頭，更換注油閥鉛墊后，上緊注油閥絲堵。,(2)膠囊式保護器的注油以上部為膠囊、下部位沉淀室復合結(jié)構(gòu)的保護器為例，如圖4-14所示。 將電機頂部注油絲堵卸下，聯(lián)上注油接頭，打開保護器上的1、2、3、5、7放氣絲堵。以8-15的速度搖動注油泵進行注油，待各個放氣孔出油無氣泡時，按出油順序，更換鉛墊，逐個上緊絲堵。,(3)連通式保護器的注油以QYBL40型保護器為例，如圖415所示。 將上節(jié)電機頂部的注油閥絲堵卸下，連接上注油接頭，卸開 保護器1、2、3、4、5放氣孔絲堵。以815的速度搖動注油泵注油，反復三次至放氣孔出油無氣泡為止，更換鉛墊(3孔不換鉛墊)，按出油順序逐個上緊絲堵，卸下注油接頭，更換鉛墊，上緊絲堵。 然后將注油泵換到氟油桶中，卸下2注油閥絲堵，連接上注油接頭，卸下3放氣孔絲堵。以815的速度搖動注油泵進行二次注油(注氟油)。,裝上電纜護罩，打好電纜卡子，下放機組座在井口上。用轉(zhuǎn)向表確定電機轉(zhuǎn)向，并做好A、B、C三相記號。 連接各節(jié)泵 將吊卡卡在下節(jié)泵的頂部吊起，卸開下端護蓋，同時打開分離器上端護蓋，裝上花鍵套，盤分離器軸及下節(jié)泵軸應(yīng)輕松靈活，更換“”環(huán)，下放下節(jié)泵和分離器連接，對稱均勻上緊螺絲。 依次連接完各節(jié)泵。同時，在下放機組時裝上電纜護罩。打好電纜卡子。 安裝單流閥和泄油閥 在泵出口裝上大小頭，連接一根油管后，裝上單流閥，再接上一根油管，裝上卸油閥或測壓閥，即完成整套電泵機組的安裝過程。 應(yīng)注意在下放油管時，在每根油管接箍上下300處各打一個電纜卡子。在連接機組時應(yīng)注意防倒塊在同一側(cè)面。每下入10根油管，測量一次潛油電泵機組的三相直流電阻和對地絕緣電阻。,四、地面設(shè)備的安裝 1.定頻地面設(shè)備的安裝 定頻地面設(shè)備比較簡單，一般只有一臺降壓變壓器和一臺定頻控制柜。在安裝時，要求將控制柜安裝在井場值班房內(nèi)，并符合到接線盒的距離要求。 2.變頻地面設(shè)備的安裝 變頻地面設(shè)備共分兩種情況，一種是低壓變頻，包括一臺降壓變壓器、一臺升壓變壓器和一臺變頻控制柜；另一種是中壓變頻，包括一臺降壓變壓器和一臺變頻控制柜。,3.接線盒的安裝 在一般情況下，接線盒安裝位置到井口的距離應(yīng)不小于5，到控制柜的距離應(yīng)不小于10。在安裝接線盒時，距離地面的高度應(yīng)不小于0.5。從接線盒到控制柜的電纜必須埋入地下，同時將接線盒固定在水泥基礎(chǔ)上，其標準安裝如圖416所示。,第四節(jié) 潛油電纜的連接 潛油電纜的連接有圓電纜與扁電纜、扁電纜與扁電纜的連接兩種方式，其基本步驟和要求大同小異。其連接程序及要求如下： 1.首先測量動力電纜和小扁電纜的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求。 2.準備好所需要連接的電纜、工具及材料。從電纜一端剝?nèi)?00的鎧皮，并把電纜上的鎧皮整理好捆牢。,3.剝?nèi)ル娎|上的鎧皮后，再剝?nèi)ゾ幙棇雍徒^緣層，并用砂布將剝出的電纜芯線上的聚酰亞胺膜或氧化膜擦干凈，尺寸如圖417所示。 4.選用合適的壓接套，將動力電纜和小扁電纜芯線套上 5.用白布擦干凈電纜芯編織層和絕緣層上的污物，將絕緣層和護套層用砂紙打毛。 6.首先用HT氟46絕緣膠帶逐相繞包5層；然后用聚四氟乙烯絕緣膠帶逐相繞包5層；再用白膠帶逐相繞包1層；最后將三相導線并攏，用白膠帶總包2層。要求每層1/2搭接，絕緣膠帶要拉伸至原寬度的1/2 7.繞包鎧皮： 8.整理外形：外形尺寸要求長度不大于700，寬度不大于48，厚度不大于28 9.測量檢查：當電纜連接完畢以后，測量電纜的三相直流電阻和對地絕緣電阻。三相直流電阻要求不平衡度應(yīng)小于2，對地絕緣電阻應(yīng)大于1000。,第五節(jié) 潛油電泵井口的安裝 當油管下到預定深度后，就可以安裝電泵井口了。目前在潛油電泵井的施工中，所使用的潛油電泵井口有兩種：一是型電泵井口即穿膛式結(jié)構(gòu)油管掛；二是型電泵井口即側(cè)開式結(jié)構(gòu)油管掛；三是潛油電泵井口電纜穿越器，俗稱BIW頭。在安裝潛油電泵井口以前，首先測量井下設(shè)備的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求，然后按照井場面積和距離，以及所使用的井口裝置，留取適當長度的電纜后將其余部分鋸掉。,一、型電泵井口 型電泵井口即穿堂是電泵井口主要由油管掛、法蘭盤、防噴盒、密封膠圈及防噴盒壓蓋等組成，其結(jié)構(gòu)如圖418所示。,二、型電泵井口 型電泵井口即側(cè)開式電泵井口，它主要由開口法蘭、開閉門、壓塊、油管掛、大、小支撐塊、接頭、橡膠密封墊等部件組成，其結(jié)構(gòu)如圖419所示。,三、井口電纜穿越器 井口電纜穿越器主要由井口、井下電纜連接器、動力連接裝置、油管懸掛器、井口適配器、地面電纜連接器等部件組成，其結(jié)構(gòu)如圖420所示,注意：安裝BIW 頭時，注意BIW 頭有圓點的一端應(yīng)與油管中心在同一軸線上。如圖6所示,第六節(jié) 潛油電泵井的投產(chǎn) 潛油電泵井的投產(chǎn)，由于所采取的控制方式不同而有所不同。目前，潛油電泵井共包括兩種控制形式，即普通定頻控制和變頻控制，其中變頻控制又分低壓變頻和中壓變頻。 一、定頻控制 首先測量機組的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求。根據(jù)電機額定電壓和電纜壓降損失，計算出地面所需要的電壓，并調(diào)節(jié)變壓器檔位開關(guān)到要求值。在井口裝上一塊量程為2040的壓力表。調(diào)整過、欠載電流和欠載延時再啟動時間。過載電流調(diào)整為額定電流的120，欠載電流調(diào)整為額定電流的80，欠載延時再啟動時間可按油井實際情況調(diào)整，但最少應(yīng)調(diào)整為30以上。,二、變頻控制 變頻控制投產(chǎn)主要步驟與定頻控制的投產(chǎn)基本一致，主要區(qū)別在于控制柜的參數(shù)設(shè)定和調(diào)整。在下面的內(nèi)容中，我們將以西門子生產(chǎn)的低壓變頻為例，來說明投產(chǎn)時，變頻器的參數(shù)設(shè)定和調(diào)整。,第七節(jié) 潛油電泵井起作業(yè) 1.起泵作業(yè)前必須嚴格遵循復檢制度，對機組的三相直流電阻及對地絕緣電阻進行測量檢查，并做好記錄。 2.按要求安裝井架、電纜滾筒和電纜導向滑輪等。 3.如井口使用電纜穿越器，則從井口處卸掉地面電纜連接器，并裝上護蓋。關(guān)閉總閘門，拆卸出口管線和法蘭上端螺栓，卸掉井口。 4.將管柱提出井口，從油管掛下面拆除電纜卡子，卸下井下電纜連接器，并裝上護蓋。 5.卸掉油管掛，將管柱座在井口。往油管內(nèi)投一根30500金屬棒砸斷泄油閥芯。,6.起出足夠長的電纜后，留出4001000的余量，固定在電纜滾筒內(nèi)。如使用電纜穿越器，則將連接在電纜端部的井下電纜連接器，并采取保護措施。 7.起油管要平穩(wěn)，防止刮、碰傷電纜，拆除電纜卡子要用鐵皮剪子剪斷，注意不要損傷電纜鎧皮及絕緣，一旦發(fā)現(xiàn)電纜損傷，應(yīng)及時做好標記并詳細記錄。電纜應(yīng)整齊地纏繞在滾筒上，嚴禁打扭和交錯排列。 8.機組起到井口后，從上節(jié)泵開始逐節(jié)拆卸，同時檢查花鍵套、軸頭、“O”型密封圈以及盤軸檢查，并做好記錄。將各部件的花鍵套裝回原處，裝好護蓋，擰緊螺絲。 9.應(yīng)仔細地進行外觀檢查，并在電纜與電機分離后，分別測量各自的三相直流電阻及對地絕緣電阻。 10.在起井過程中，從保護器、電機里放油樣檢查油質(zhì)，做好檢查記錄。,11.機組起出地面后用蒸氣清洗干凈，分別裝入對應(yīng)的包裝箱內(nèi)，放好墊塊，擰緊包裝箱的螺栓。 12.填寫起泵施工報告，項目如下： (1)施工單位、施工井號、施工日期和施工單位負責人。 (2)作業(yè)原因、安裝日期、停機日期、運轉(zhuǎn)時間。 (3)機組各部件編號、銘牌參數(shù)、包裝向號。 (4)機組起出前和起出后電機及電纜的直流電阻及對地絕緣電阻。 (5)起泵過程中檢查情況，如盤軸情況、油品狀況以及其它異常情況和部位。,運行電流卡片的分析 潛油電泵運行電流卡片是管理人員管理潛油電泵井，分析井下潛油電泵機組工作狀況的主要依據(jù)。它可以直接反映出潛油電泵運行是否正常，甚至發(fā)生極輕微的故障及異常情況，運行電流卡片都可以顯示出來。電流卡片所記錄電流的變化與電機工作電流的變化呈直線關(guān)系，因此可以認為電流卡片所記錄的電流的變化情況是電機運行狀況的變化。在本節(jié)里通過對14種具有代表意義的運行電流卡片的分析，來指導分析現(xiàn)場出現(xiàn)的各種電流卡片 。,如圖63所示為潛油電泵正常運行情況下的電流卡片。在這種情況下，電流記錄儀所畫出的是一條光滑對稱的曲線，其電流值等于或接近電機的額定電流。這說明潛油電泵的選擇和設(shè)計是合理的，設(shè)計功率和實際功率基本相等。,如圖64示為電源電壓波動的電流卡片。由于電源電壓波動所引起的電流值的波動，在運行電流卡片就會出現(xiàn)“釘子狀”的突變。電源電壓波動最普遍的原因是：第一，由于有較大功率的注水泵會其它設(shè)備突然啟動所造成的電壓瞬間波動，也可能是其它幾種較小的電壓波動的組合；第二，由于其它的電干擾，例如雨天雷電就是一個原因。,如圖65示為泵發(fā)生氣塞(氣體干擾)時的電流卡片。潛油電泵在運行過程中如果產(chǎn)生了氣體，造成泵引起氣塞而抽空。由于液面的不斷下降，最后接近泵吸入口，氣體開始進入泵內(nèi)，由于氣體的干擾，使電機負荷發(fā)生波動，導致電流波動，最后由于發(fā)生氣塞而使?jié)撚碗姳脵C組欠載停機。,如圖66示為泵抽空時的電流卡片。該電流卡片表明了潛油電泵由于抽空而自動停機，然后又自動啟動。 開始因為沒有氣體出現(xiàn)，所以潛油電泵的運行電流也比較平穩(wěn)。 運行一段后，液面接近泵吸入口，這時產(chǎn)量和電流值同時下降，最后達到欠載整定值而自動停機。,如圖67示為泵抽空后不合理啟動的電流卡片。 此電流卡片表示了潛油電泵在運行過程中因欠載而自動停機，經(jīng)過一段間后又重新啟動，但沒有成功。這說明在泵抽空后，油井內(nèi)液面尚未恢復到足夠的高度，因此潛油電泵沒有啟動起來。所以，必須延長再啟動時間。這種情況屬于選泵設(shè)計不合理，泵排量大于油井的實際產(chǎn)能。在檢泵時應(yīng)更換排量小一些的泵。,如圖68所示為頻繁的短周期運行的電流卡片。在這張電流卡片上，電流和潛油電泵機組的啟停呈周期性的波動。這種電流曲線表明了潛油電泵機組的選擇不夠合理，也就是說油井的產(chǎn)能小于泵的額定排量 。,如圖69為泵在含氣井中運行的電流卡片。此電流卡片說明，潛油電泵的選擇基本符合要求，但是井中含氣量較高，分離器不能足以將氣體完全排出，使較多氣體進入泵內(nèi)。電流波動是由于原油脫氣進泵所引起的，這種情況將會降低總的產(chǎn)液量。,如圖610所示為欠電流停泵的電流卡片。此電流卡片表示當泵啟動后，運行了一個很短的時間，然后因欠電流而停機 。 這種情況一般有三個方面的原因：第一是由于井液密度過低或產(chǎn)量過少所造成，第二是