电动潜油离心泵采油

电动潜油离心泵采油,(1)能量传递过程,(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。,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,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,8,3.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)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,(七)接线盒作用：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,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。,16,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,17,1.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,18,3.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。,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.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。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