电动潜油离心泵采油(1) 能量传递过程潜油电机保护器分离器多级离心泵潜油电缆井下机组部分变压器控制屏接线盒地面控制部分泄油阀 单流阀电力传 输部分(2) 地层流体举升过程2电潜泵举升方式的主要优点： (1) 排量大；(2) 操作简单，管理方便；(3) 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油；(4) 在防蜡方面有一定的作用。电潜泵举升方式的主要缺点：(1) 下入深度受电机功率、油套管直径、井筒高温等的限制；(2) 比较昂贵，初期投资高；(3) 作业费用高和停产时间过长；(4) 电机、电缆易出现故障；(5) 日常维护要求高。第一节 电动潜油离心泵采油3(一) 潜油电机一、电潜泵采油装置作用：产生旋转磁场。(2) 转子系统：转子铁芯、转子绕组、转轴、扶正轴承、短路环(3) 止推轴承：作用：承受电机的轴向力。(4) 润滑油循环系统：轴孔、定转子间隙、通油孔(1) 定子系统：定子铁芯、定子绕组、电机壳体作用：产生感应电流而受力转动，并输出机械扭矩。作用：电机运行时，润滑油从空心轴内流入，从轴承处各通油孔流出，润滑各轴承；然后进入定转子间隙。由于转子的高速旋转，润滑油获得离心力以及润滑油重力作用，从而使润滑油下降到电机底部，补充到空心轴内反复循环，起到润滑和冷却作用。主要 结构 组成 及其 作用4(2) 外廓尺寸细长；(3) 转子和定子分节；(4) 保证潜油电机的严格密封；(5) 润滑油循环系统比较特殊。(1) 两极、三相鼠笼式异步感应电机；潜油电机主要结构特点：一、电潜泵采油装置5(二) 多级离心泵一、电潜泵采油装置1.泵的结构潜油多级离心泵结构示意图上接头壳 体叶 轮 导 轮转 轴轴 套下接头泵吸入口6结构特点：(1) 直径小、级数多、长度大；(2) 轴向卸载、径向扶正；(3) 泵吸入口装有特殊装置，如油气、油砂分离器等；(4) 泵出口上部装有单流阀和泄油阀。一、电潜泵采油装置7潜油多级离心泵的工作原理与地面离心泵相同。当充满在叶轮流道内的液体在离心力作用下，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮四周时，液体受叶片的作用，使压力和速度同时增加，并经导轮的流道被引向次一级叶轮，这样，逐级流过所有的叶轮和导轮，进一步使液体的压能增加获得一定的扬程。2.泵的增压原理一、电潜泵采油装置83.泵的工作特性离心泵的特性曲线：扬程、功率和泵效随排量的变化关系曲线。潜油离心泵特性曲线图一、电潜泵采油装置9( (一一) )电机：电机：两极三相鼠笼感应电机，用于驱动离心泵转动安装在井液流过的地方. 一、电潜泵采油装置10(二) 保护器保护器是利用井液与电机油的密度差异，以防止井液进入电机造成短路而烧毁电机的装置。主要是通过隔离腔连接井液与电机油来完成这一功能。保护器类型：连通式、沉淀式和胶囊式保护器(三) 油气分离器油气分离器安装在泵的液体吸入口处，当混气流体进入多级离心泵之前，先通过分离器，把自由气体分离出来，防止和减少气体进泵，保证电潜泵具有良好的工作特性。常用的分离器有两种：沉降式和旋转（离心）式一、电潜泵采油装置11(四) 潜油电缆潜油电缆结构特点： 要求便于起下，且不易损坏； 要求耐油、气、水，耐高温、高压； 电缆终端有与电机插配的特殊密封接头电缆头； 为满足油井对机组尺寸的要求，潜油电缆一般采用圆型和扁型，扁型和扁型联接在一起的复合结构； 要能适应施工和环境温度，进行起下作业时，电缆保护套层不破裂。作用：地面向井下机组传输电力。一、电潜泵采油装置12(五) 控制屏一、电潜泵采油装置组成：由电机启动器、过载和欠载保护、手动开关、时间继 电器、电流表组成。作用：控制井下电机的运行，自动控制潜油电泵系统的启动和 停机具有短路、过载、欠载保护功能，以及欠载延时自动启 动功能通过电器仪表随时测量电流和电压，可以跟踪系 统运行状况，应用变频控制屏可以改变传给井下电机的 频率，灵活调节和控制产量的大小。13(六) 变压器一、电潜泵采油装置作用：将交流电的电源电压转变为井下电机所需要的电压将交流电的电源电压转变为井下电机所需要的电压 工作原理：电磁感应原理。工作原理：电磁感应原理。 类型:三个单相变压器、三相标准变压器和三相自耦变压器三个单相变压器、三相标准变压器和三相自耦变压器 (七) 接线盒 作用： 连接控制屏到井口之间的电缆；连接控制屏到井口之间的电缆； 将井下电缆芯线内上升至井口的天然气放空，防止天然将井下电缆芯线内上升至井口的天然气放空，防止天然 气直接进入控制屏，使控制屏产生电火花时引起爆炸气直接进入控制屏，使控制屏产生电火花时引起爆炸 安装位置：在井口和控制屏之间在井口和控制屏之间14(八)单流阀一、电潜泵采油装置在泵内不工作时保持油管柱充满流体，易于起泵，消耗 功率最小 防止停泵后液体倒流，使机组反转 (九)泄油阀安装在单流阀之上，以防止起泵时油管柱中的井液在卸油管时流到地面上。通过剪断销钉连通上下油管，将原 油卸入井筒。15(十)扶正器一、电潜泵采油装置扶正泵和电机，使机组处于井筒中间，以便电机很好冷却，防止电缆与套管内壁摩擦损坏。16l标准安装方式：从下往上依次是电机、保护器、气液分离器、多级离心泵及其它附属部件，主要用于油井采油 l底部吸入口安装方式：从上到下依次是电机、保护器、排出口、泵、吸入口 ，用于油管摩阻损失大或泵径大的井 l底部排出口安装方式 ：从上到下依次是电机、保护器、吸入口、泵、排出口 ，用于将上部层位的地层水转注到下部层位 ，适用于油田注水开发或气井排水采气 4.1 电潜泵系统 安装方式171.含气液体对电泵工作特性的影响（三）影响电泵工作特性的因素分析 扬程、排量及效率下降； 游离气体过多时，叶轮流道的大部分空间被气体占据，将会使离心泵停止排液。2.液体粘度对电泵工作特性的影响 液体粘度大使得泵的举升功率增加； 同时泵的扬程、排量和效率也有所下降。二、电潜泵油井生产系统设计183.温度对电泵工作特性的影响4.砂、蜡等对电泵工作特性的影响 流体温度对电机和电缆的绝缘程度有较大的影响； 流体温度高需要选择耐温等级高的电机和电缆，增加采油成本。 电泵生产要求含砂小于0.05%； 蜡沉积堵塞叶导轮流道，井液阻力增加。 电机负荷增加，严重时过载停机。泵排量下降。5.其它如沉没度、井下压力等与气体影响有关。二、电潜泵油井生产系统设计19三、潜油电泵井的管理1. 1. 潜油电泵井的工作制度潜油电泵井的工作制度原则：潜油电泵应在最高排量范围内工作，泵的 排液能力应与油井的供液能力协调一致。l当油井产量在泵的最佳范围内时，应采用连 续生产工作制度，让泵连续运转 l当泵排量大于油井供液能力时，可以采用间 歇生产工作制度，或在地面从套管环空注入一 部分液体，也可以采用更换小排量泵的方法。 20三、潜油电泵井的管理2. 潜油电泵井的清蜡玻璃油管防蜡刮蜡片清蜡热油循环清蜡热电缆清蜡加药剂清蜡 21三、潜油电泵井的管理3. 潜油电泵井故障原因及处理方法潜油电泵井部分故障原因及处理方法见表4-1。4. 潜油电泵井的运行和电流卡片分析