人工舉升理論第16講潛油電泵采油

1、人工舉升理論第第16講講 電潛泵采油電潛泵采油吳曉東潛油電泵系統(tǒng)的組成潛油電泵系統(tǒng)的組成 井下部分井下部分潛油電機、保護器、分離器潛油電機、保護器、分離器和多級離心泵和多級離心泵 中間部分中間部分 地面部分地面部分 潛油電纜、油管 控制屏、變壓器、接線盒 潛油電泵供電流程 地面電源潛油電機控制屏變壓器潛油電纜潛油電泵抽油工作流程 分離器單流閥多級離心泵井口泄油閥地面管線潛油電機潛油電機 潛油電機主要由定子系統(tǒng)、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、止推軸承、油循環(huán)系統(tǒng)及上下接頭等組成 潛油電機是三相鼠籠式異步感應(yīng)電動機 它和其它異步電動機一樣，當(dāng)定子繞組的三相引出線接通三相電源時，在電機內(nèi)將產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場，由于轉(zhuǎn)子繞組

2、與旋轉(zhuǎn)磁場之間有相對運動，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢 轉(zhuǎn)子繞組是閉合的且認為是純阻性的電路，則轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中將有感應(yīng)電流通過。因為載流導(dǎo)體在磁場中受到電磁力的作用，由此產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，其方向就會沿著旋轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動，此時電機從電源接受電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能輸出 組成工作原理潛油電機潛油電機 潛油電機的特點 外形與多級離心泵相似呈細長形，定子和轉(zhuǎn)子亦分?jǐn)?shù)節(jié)，每節(jié)定子都固定在電機殼上，轉(zhuǎn)子靠鍵和定位卡簧固定在軸上。電機為懸掛式，上部有止推軸承，承受轉(zhuǎn)子重力和其它軸向力。電機內(nèi)充滿專用潤滑油，起潤滑、冷卻、增強電機絕緣性能和平衡電機內(nèi)外壓力的作用。 多級離心泵多級離心泵 多級離心泵由多級葉輪

3、和導(dǎo)輪組成、分多節(jié)串多級離心泵由多級葉輪和導(dǎo)輪組成、分多節(jié)串聯(lián)的離心泵。其傳動部分主要有軸、鍵、葉輪、聯(lián)的離心泵。其傳動部分主要有軸、鍵、葉輪、墊片、軸套和限位卡簧等；固定部分主要有殼墊片、軸套和限位卡簧等；固定部分主要有殼體、泵頭體、泵頭 (即上部接頭即上部接頭)、泵座、泵座 (即下部接頭即下部接頭)、 導(dǎo)輪和扶正軸承等。相鄰兩節(jié)泵的泵殼用法蘭導(dǎo)輪和扶正軸承等。相鄰兩節(jié)泵的泵殼用法蘭連接，軸用花鍵套連接。連接，軸用花鍵套連接。 潛油電泵結(jié)構(gòu)特點潛油電泵結(jié)構(gòu)特點 受套管內(nèi)徑限制，泵外形呈細長狀，直徑小，長度大，葉、導(dǎo)輪級數(shù)多 垂直懸掛運轉(zhuǎn)，軸向卸載，徑向扶正 在葉輪上鉆有平衡孔，用來減少葉輪的

4、軸向力與普通離心泵相同，電機帶動泵軸上的葉輪高速旋轉(zhuǎn)時，葉輪內(nèi)液體的每一質(zhì)點受離心力作用，從葉輪中心沿葉片間的流道被甩向葉輪四周，液體壓力和速度同時增加，經(jīng)過導(dǎo)流道被引向上一級葉輪，這樣逐級經(jīng)過所有的葉輪，使液體能逐級增加，最后獲得一定的壓頭，將井液舉升到地面。工作原理工作原理油氣分離器油氣分離器 沉降式分離器離心式旋轉(zhuǎn)分離器渦輪式旋轉(zhuǎn)分離器連通式保護器保護器保護器 保護器注油后狀況連通式保護器呼出過程連通式保護器吸入過程沉淀式保護器沉淀式保護器呼出過程沉淀式保護器吸入過程保護器保護器 潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計 潛油電泵井優(yōu)化設(shè)計所需資料井套管規(guī)格及下入深度；油

5、管規(guī)格及其聯(lián)接螺紋規(guī)格；油層中部深度及射孔井段；原油及天然氣相對密度；井底溫度；原油粘度；飽和壓力及原始氣油比；含砂量、結(jié)蠟及腐蝕情況，一般要求含砂量不能超過萬分之五；油管壓力及套管壓力；液量及含水率；采液指數(shù)及采油指數(shù)；地層壓力及井底流壓；生產(chǎn)氣油比及總產(chǎn)氣量；套管損壞情況及部位；井場網(wǎng)路電源電壓；預(yù)計泵掛深度；注采系統(tǒng)是否完善。 潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計 確定泵型及級數(shù)確定泵型及級數(shù) 離心泵處于額定流量下工作時，泵內(nèi)的水力損失、容積損失、機械損失最小，止推軸承受力狀況良好，泵效最高，因此，潛油電泵井設(shè)計時應(yīng)以額定流量工況點為最佳工況點，但是通常情況下由于各種

6、因素的影響，很難做到這一點，因此，只要潛油電泵能處于高效區(qū)工作也就被認為是合理的，所以選擇泵型所依據(jù)的原則是：:油井產(chǎn)液量Q與泵額定流量Qe之差最小，為防止抽空，設(shè)計時應(yīng)注意使Q Qe，且Q一定處于泵高效工作范圍內(nèi)。 當(dāng)泵型一定，確定泵葉輪級數(shù)時，首先從泵特性曲線上查出產(chǎn)液量Q下的泵單級揚程Hs，或者計算出泵的單級程Hs，則所需葉導(dǎo)輪總級數(shù)為總揚程與單級泵揚程之商。潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計 電纜電壓損失圖潛油電纜的選擇潛油電纜的選擇 潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計潛油離心泵井生產(chǎn)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計 總步驟收集原始資料及試井 (或生產(chǎn))數(shù)據(jù)；依據(jù)試井 (或生產(chǎn))數(shù)據(jù)繪制油

7、井IPR曲線；計算泵吸入口壓力px；確定油井產(chǎn)液量Q；確定油井管路特性方程；計算產(chǎn)液量Q下的的總動壓頭H；計算有效功率N；確定泵型及級數(shù)M；選擇電機型號，確定額定電流，額定電壓；選擇潛油電纜；計算地面輸大功率NR；選擇變壓器；選擇控制屏；計算系統(tǒng)效率；若QQe，則選擇相鄰幾種泵型并重復(fù)步驟 (3)步驟 (14)，取 。 )maxi潛油電泵井技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)潛油電泵井技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 井?dāng)?shù)（口）總井?dāng)?shù)（口）計劃關(guān)）機組運轉(zhuǎn)生產(chǎn)井?dāng)?shù)（口利用率100之和全部運轉(zhuǎn)井泵額定流量之和全部運轉(zhuǎn)井實際產(chǎn)液量排量效率100數(shù)當(dāng)年累積損壞機組總套天數(shù)當(dāng)年損壞機組累積運轉(zhuǎn)平均檢泵周期100潛油電泵井技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)潛油電泵井技

8、術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 當(dāng)年下井機組總數(shù)總數(shù)當(dāng)年下井當(dāng)年損壞機組機組返廠率100下井機組總數(shù)完好運轉(zhuǎn)機組總數(shù)設(shè)備完好率100井下運轉(zhuǎn)總井?dāng)?shù)正常井累積運轉(zhuǎn)天數(shù)平均免修期潛油電泵井技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)潛油電泵井技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 年施工總井?dāng)?shù)投產(chǎn)一次成功井?dāng)?shù)投產(chǎn)一次成功率100地面輸入功率有效功率潛油電泵井系統(tǒng)效率100運行電流卡片的分析運行電流卡片的分析 正常運行時的電流卡片電源電壓波動時的電流卡片泵發(fā)生氣塞時的電流卡片潛油電泵井的生產(chǎn)分析潛油電泵井的生產(chǎn)分析 潛油電泵井的生產(chǎn)分析包括以下幾個方面：油井的工作制度及生產(chǎn)壓差是否合理，油井產(chǎn)能和泵的額定流量是否匹配，油井系統(tǒng)效率的高低，生產(chǎn)是否平穩(wěn)并能夠發(fā)揮各油層的作用；油井的產(chǎn)能有無變化，即在潛油電泵抽油以后，采油指數(shù)的變化情況，找出變化原因，消除不利因素；井下