国外井口装置及电潜泵发展现状

1、国外井口装置发展现状井口装置由套管头、油管头和采油树三部分组成，主要用于监控生产井口的压力和调节油(气)水井的流量；也可以用于酸化压裂、注水、测试等各种措施作业，能满足不同工况，密封可靠，工作安全。 (一)井口装置发展趋势 国外许多公司都在不断开发并完善电潜泵井口装置及整体采油树，生产单油管电潜泵井口装置、双油管井口装置及双通径的整体式采油树是井口装置发展的主要趋势。在国内将油管头、采油树统一称为“井口装置”，井口装置已是我国的成熟产品。具有结构紧凑、重量轻、性能好的特点，是井口装置的发展趋势。总体来讲闸阀系列，主要趋向特殊防腐材料应用，结构上发展多样化。 (二)国外井口装置发展现状 目前，国

2、外生产采油树最大工作压力是140MPa，组成采油树的法兰式连接闸阀最大额定工作压力达210MPa。国外许多公司都在不断开发并完善电潜泵井口装置及整体采油树，生产有单油管电潜泵井口装置、双油管井口装置及双通径的整体式采油树，还能根据油(气)田的工况和井内滞留流体来生产陆上(包括海洋平台用)的井口设备及水下井口装置。目前主要生产国家有美国、英国、意大利等十几个国家，美国的产品技术和生产能力处于世界领先地位。著名的制造厂商有Cameron、F.M.C、Vetco、Gray等公司，Cameron公司采油树性能质量最好，但价格较高。 1.闸阀系列 闸阀作为井口装置中的主要部件，国外主要发展平板闸阀结构，

3、其中暗杆式平板阀占有绝对优势。 (1)Cameron公司闸阀 FL和FLS型闸阀。 Cameron公司新生产的闸阀有FL和FIS型两种，工作压力13.7934.5MPa。 主要结构特点：采用整体式闸板结构，可防止管线中的沉淀物进入阀体内腔。高承载能力的两个止推轴承用来吸收闸板开启和关闭时的载荷，从而将手轮旋转力减至最小。特殊惰性材料弹簧承载的唇型密封，既能保护金属密封面又能加强低压密封性能。FL型闸阀在每个阀座上使用的是单个唇形密封。 JS型闸阀。 主要结构特点：Cameron公司JS型闸阀主要特点是具有一回转孔口的闸板，可在不考虑阀杆位置的情况下把阀板推向开启位置，使JS型闸阀特别适合于作采

4、油树装置的底阀。此外，该型闸阀采用阀座和闸板、阀体金属对金属的密封，特殊外径、内径的唇型密封既加强。了低压密封又保护了阀座、阀板及阀体的金属密封面。 (2)Vetco、Gray公司闸阀 Vetco、Gray公司新生产的闸阀系列有VG一300和VG一200。 VG一300高压系列闸阀。 VG一300高压系列闸阀工作压力从34.5103MPa，规格从50228.6mm。 主要结构特点：这种闸阀采用的是多向模锻承压阀体、阀帽，UV型具有热塑并充填的特氟隆(TEE)复合阀杆盘根，配备有多用途的接头，用于注入阀体润滑剂和阀杆密封剂。 VG-300FR型具有后座自动密封防火功能。 VG-200低压系列闸阀

5、。 VG-200低压系列闸阀工作压力从13.7934.5MPa，规格从50.8101.6mm。 主要结构特点：这种闸阀结构采用的是低合金钢承压铸件壳体、平行阀板结构、非橡胶唇形阀杆盘根并采用精密滚针轴承承受阀杆载荷，具有安全剪切销的功能。 VG-300LMV型具有远距离控制快速防火功能。 VG-230SE型为分合式阀板，伸长式阀盖，适合于高温工况。 VG-600适合于地热井工况。 (3)意大利Breda公司闸阀 意大利Breda公司闸阀有SDS和SD两种类型，其共同特点是：浮动阀座密封，平板闸板结构，特氟隆复合人字形阀杆密封盘根。 SDS型闸阀。 SDS型闸阀适用于68.9138MPa的高压力

6、场合，阀座内径、外径均预加U型密封，以确保高压力级别下施加在阀座上的载荷和阀板、阀座同压密封的要求。 SD型闸阀。 SD型闸阀适合于13.79-34.5MPa的低压力范围，通径从52.4181mm，阀座外径上采用U型预加载结构，确保阀板与阀座金属对金属的低压密封。 (4)美国F.M.C公司闸阀 美国F.M.C公司FMCl00系列闸阀采用锻造承压阀体结构、双滚针滑动轴承、安全剪切销和Teflon UV型阀杆填料(专利产品)，可耐H2S、C02和氯化物的腐蚀，工作温度为-24177?C，工作压力在138MPa以上。 FMCl20型闸阀的工作压力从13.7934.5MPa，规格从53181mm。13

7、0型的工作压力从68.9103MPa，规格从49168mm。 (5)英国公司闸阀 英国研制了用于油气井自喷设备的闸阀(专利产品)。 主要结构特点：这种闸阀有一个弹簧加载的阀板和侧板，侧板上有与润滑器活塞连通的润滑环槽，润滑槽与阀孔沿供给槽道方向有一偏心。润滑环槽的截面积沿远离润滑点的方向逐渐增大，以保证对阀板的下部提供可靠的密封。一旦闸阀关闭，润滑剂供给槽道便通过闸板上的油槽与润滑环槽连通。这种闸阀的密封性能较好。 总之，国外闸阀的发展主要是应用特殊防腐材料，以满足高含H2S、C02物质的油气井需要；在结构上开展多样化研究，来达到密封性能好(有自动补偿)，且开启灵活；另外，在密封材料上不断改进

8、，使其性能不断提高。 2.套管头系列 套管头包括套管头四通、套管悬挂器、盘根装置、顶丝、闸阀和压力表组成。 是装在整个井口装置最下端的一个装置。作用是连接井内各层套管并密封套管间的环形空间。近年来，套管头结构不断得到改进，主要向操作简便、密封性能好(自动密封)、适用于深井多层套管以及整体化方向发展。 (1)Cameron公司产品 紧凑式套管头。 Cameron公司紧凑式套管头，是将多层套管头的壳体制成一体，内部各层悬挂器通过相互承载传递重量，体积小，节约材料和连接件，减轻自身重量。 套管挂。 Cameron公司生产的套管挂主要有AW、WC、JM、CA、CAM、FR、BRX一2等类型，可根据不同

9、油井情况和套管与Cameron WF型套管头壳体和WF型套管四通相配合。 AW型套管挂是中等容量的整体式套管挂，具有双唇型的密封环，通过拧紧内六角螺栓可实现人力增能。 WC型和FR型套管挂也是中等容量的套管挂，二者的卡瓦都围绕着套管而锁紧并座入套管头壳体内，密封件则是在卡瓦座入和套管被切断后才装配到套管上方的。WC型套管挂密封件的内部有夹层式的套管密封，可通过拧紧内六角螺栓而实现人力增能，而FR型套管挂的“O”形套管密封圈则是自动增能的。 JM型套管挂可安全可靠地悬挂长套管柱，其环形密封可封住高达68.9MPa的压力，即使在高温下也是一样。JM型套管挂上的“有帽螺栓增能式”环形密封(Cap E

10、nergized Annulus Seal)可把测试压力载荷与套管压力载荷相互隔开。JM卡瓦和密封总成的外圆锥面加工成齿形则是为了通过限制套管向下运动来防止套管管端的颈缩过大。JM型套管挂的卡瓦和密封总成是整体环绕式的，环形密封很容易安装，只需很小的力即可达到完全增能密封的效果。 CA和CAM型套管挂都是环绕式整体卡瓦和密封组合，二者的共同特点是具有环形密封，这种密封可由套管的重量作用而自动增能；它们都有上、下卡瓦，并可把套管载荷分布到上、下卡瓦上以减小管子的偏斜。 CA型是一种高容量(hihg一capacity)套管挂，可用于279mm、346mm、425mm和1080mm的套管尺寸。 CA

11、M型是带有加强卡瓦座的高性能的套管挂，可承受极大的套管载荷而只有最小的套管偏斜，可用于绝大多数的套管尺寸。 BRX-2型套管挂是螺纹悬挂式的管挂，使用时需用专用的BRX一2型工具。 (2)意大利Breda公司产 套管头。 意大利Breda公司套管头分为NBS型和NSB型两种。 NBS型是常规选用，带有标准法兰和两个180。的对称侧口，底部采用螺纹与表层套管相连。 NSB型是典型的陆地套管头，与NBS型所不同的是表层套管与NSB型套管头采用的是焊接连接方式。 套管挂。 Breda公司套管挂分为CMBNS型和CNBFNS型。 CMBNS型配套用于NSB型套管头或四通，这种结构通过抱合套管下放至壳体

12、内，采用铰链插销机构原理，在现场安装，需另加主副密封机构。 CNBFNS型属于自动激发密封，通过悬挂套管重量，激发悬挂器内密封元件，实现卡瓦与本体，套管头与卡瓦间的密封。 (3)Vetco、Gray公司产品 快速连接装置VGLOC TM Connector卡瓦连接方式。 这种连接是当表层套管固井候凝时，根据钻井设计套管头的安装高度，切割表面套管，水平套入套管头，通过上紧底部支承螺柱，压紧卡瓦切入套管表层，从而达到连接作用。 套管悬挂器。 Vetco、Gray公司公司套管悬挂器有Mandrel型、WE型和W型三种。这三种悬挂器可根据工况的不同而适用于不同的场合。 Mandrel型为心轴式悬挂器，

13、其密封区域控制锥面与对应的锥面接触，强制金属对金属的密封，同时，悬挂器上端的加长颈与井口部件底部的锥面，形成金属对金属密封。 WE型设有平动密封，当拧紧螺帽时，便把压缩板拉到卡瓦座圈上，压缩密封元件，从而形成卡座圈密封和悬挂器与套管之间的密封。 W型被公认为是最可靠的自动重量坐定悬挂器，它可自由活动，当它承受套管重量时，就密封环形空间，一只正向金属活动器限制套管卡瓦座圈的移动，并防止密封挤出。 3.油管头系列 油管头由油管头四通、油管悬挂器、盘根装置、顶丝、闸阀、压力表和法兰组成。装在套管头上面，主要承受油管柱内的压力、承受油管柱和采油(气)树以及其它装置的负荷。 (1)F.M.C公司产品 F

14、.M.C公司电潜泵油管头装置中油管挂内的油管悬挂器，利用增加装穿电缆装置来实现电潜泵的采油作业。这种形式的电缆接头，根据电压、电流、工作温度分为多种级别供用户选择，电压从30005000V，电流分别为70、125、140、164A，工作温度从60178?C。 1一G级电潜系统，适用于标准F.M.C的TC型油管头，用直径178mm生产套管带全压和金属密封技术，69mm的EUE油管×1#AWG接头电缆，5kV一140A供电系统，上下Pigtail接头可拆卸，优质加长密封区域以保证Pigtail上下接头的压力及水密封。同时，配备压缩型橡胶在特别的高温情况下可靠工作，配备可调节的可调式内部控

15、制阀调节正常压力。 1一M型，适用于F.M.C公司TCB型直径为170ram生产套管(或更小)和直径为69mm的EUE油管(或更小)。 F.M.C公司1一A、1一S电潜油管头系统适用于API 6A工作压力最大至68.9MPa含H2S、C02的工况下，标准F.M.C的TC型或TCM型油管头。 (2)意大利Breda公司产品 油管头。 意大利Breda公司油管头有DP70、DP4、DP7三种类型。各种类型的法兰规格均较齐全，侧面均为法兰栽丝连接形式，下法兰的两次密封采用Y形结构。 DP70适合单油管悬挂。 DP4适合双油管悬挂，其四通壳体增设紧顶螺钉，控制双管悬挂的方向和位置。 DP7型适合多油管

16、悬挂，在其四通壳体上有四只紧顶螺钉，以控制悬挂器的安装方向和深度。 悬挂器。 可分为DP4HS MS型、B8M型和DP4H5型。 DP4HS MS型油管悬挂器为潜油电泵作业使用，为井下潜油泵电缆提供了可靠的封隔装置，悬挂器本体与油管连接，电缆心轴插入并固定，底部输出端连接装置与心轴连接，固定螺钉按位置锁紧悬挂器。 B8M型为缠绕式悬挂器结构，配备TSB型球形单向背压阀，通过上紧上法兰顶丝，减小盘根、密封与壳体及油管之间的间隙。DP4H5型为伸长颈结构，带井下安全阀及控制管线接口。 (3)Cameron公司产品 N型油管挂。 Cameron公司N型油管挂有N型心轴式和NRFC式2种类型。 N型心

17、轴油管挂的特点具有压缩式环形密封，可通过油管柱的重量或锁紧螺栓来增能，可带有背压阀，用来封闭油管，利用关井压力完井。此外，它还带有延伸的颈部，这种延伸颈部设计，提供了二次环形和一种进行外部测试初始密封及连接的手段。延伸颈部共有3种类型：延伸平滑颈、延伸密封颈和带有备用控制管道的延伸密封颈。 N型RFC油管挂是一种缠绕密封式悬挂器，这种密封可通过拧紧油管四通的锁紧螺栓而增能，适用于工作压力高达103MPa的工作条件。 MTBS油管油管挂。 Cameron MTBS油管挂适用于工作压力高达103 MPa的工作条件。它具有大通径，其环形密封被径向地挤入密封部位，当油管挂由与之配对的锥座内提起时，环形

18、密封就自动地恢复到原状。油管挂的上密封是一种压力增强的金属“U”形帽式的双向密封，因而不再需要其它的辅助密封。油管挂的延伸颈部设计，可确保金属“U”形帽式密封在安装时对中可靠。 CEVOY MS型油管挂。 MCEVOY MS型油管挂适用于138MPa和207MPa的工作条件，其延伸颈部设计为了便于安装采油树，采用可变形的支撑环而不再需要其它的测量和调试装置。使用双向密封，且不需要将密封环压入接合密封面即可形成金属对金属的密封。当重新使用油管挂时，只需将密封和支撑环更换即可。 悬挂器。 Cameron公司DCP悬挂器有DCP双油管悬挂器和DCP单油管悬挂器2种类型。 DCP双油管悬挂器是带有D型

19、环形密封的拼合心轴式悬挂器，通过密封填料注入孔，把塑料密封注入四通的顶法兰内，从而使这些密封增能，有2个支撑销支撑这两部分并使之对中。 DCP单油管悬挂器是心轴式的悬挂器，适用于DCPS油管四通。二者配套，可用于双层完井。 4.采油(气)树 指井口装置总闸门以上的主体部分，外形像树，所以叫采油(气)树，主要由套管闸门、总闸门、生产闸门、清蜡闸门、油管四通或三通、油嘴等部件组成。其作用是控制和调节油井的自喷生产，引导喷出的油气进入输油管线，保证录取油压、套压、计量油、气产量、取样及清蜡等工作。近年来主要发展整体式结构，海洋平台采油作业，由于受平台面积及钻井成本等的限制一般首先选用整体式结构。 意

20、大利Breda公司生产的整体采油树有S型和D型2种。 S型适用于单管井口装置，S-1型为主阀+单阀+四通+清蜡阀组合结构，S-2型为双主阀+四通组合结构，S-3型为双主阀+四通+清蜡阀结构。D-1、D-2、D-3和S型相似。 D型适用于双管井口装置。 5.水下井口装置 这种井口不是安装在海底，而是在海水中，像自升式钻井船一样，用几个桩腿支撑在海水中，而在海底泥面上有一个简单的关闭装置。用这种井口装置作业工艺较为简单，且遇到井涌时可以较安全地进行井口操作。 6.防火井口装置 Cameron防火井口和采油树装置特点是从油管四通的下卡箍直到上主阀共同形成一个壳层，在油管挂(一直延伸到油管挂颈部)和主

21、阀体之间，在油管挂体和油管头四通之间，以及在油层套管挂和油管头四通之间，均有金属对金属的防火密封。油管头四通与防火环形阀做成一个整体以减少连接件的数目。主截断阀到油管头四通以及油管头四通到套管头四通间的连接均采用Cameron重型防火卡箍。这种卡箍具有厚壁结构，在着火时，可起到“冷源”作用。螺栓组合凹入到卡箍凸缘的螺孔内，这样可避免温度升高时，直接暴露在火焰中的螺栓和螺帽的连接作用因着火而削弱。防火的上主阀和下主阀上都包括一种易熔材料，这种易熔材料仅在规定的温度时熔化。 7.水下采油树 Vetco、Gray公司S型水下采油树用于钻井平台或浅水浮动钻井装置，水深一般小于90m，配有人井工具和修井

22、工具，油管挂、井口及防喷器组无需定向，钻杆柱及油管上接立管无需专用的定向立管，固定关闭环形单流阀无需电缆环形堵头，组合式阀体使得连接增强，减少密封，生产管线连接及修井控制连接由操作工人进行，井口连接和阀门可进行远程液控系统操作。油田生产安全技术：第五章 采油生产安全技术 第五节 潜油电泵采油生产安全技术 一、潜油电泵特点、组成及要求 潜油电泵具有排量大、扬程高、地面工艺简单、管理方便等特点，因此在油田开发生产中得到广泛应用。潜油电泵由井下电机、井筒电缆和地面供电设备三部分组成：井下部分包括潜油电机(三相异步电动机)、保护器、油气分离器、多级离心泵；井筒部分包括电力

23、传输电缆；地面部分包括电力变压器、控制柜。潜油电机、保护器、分离器和泵各轴之间采用花键套连接，壳体之间采用法兰螺栓连接。供电流程如图54所示(地面电力变压器一控制柜一接线盒一电力输送电缆一潜油电机)。 图54 潜油电泵供电示意图1电网；2电力变压器；3控制柜；4接线盒；5潜油电力电缆；6潜油电机 1变压器台址的选择与要求(1)变压器安置位置距井口不得小于30m，地面保持平整无积水，基础应稳固，并且要按规定设围(护)栏。 (2)变压器台周围5m以内不得有油污、杂草及其他易燃物，防止落地电弧引起火灾。(3)变压器金属外壳、高压隔离开关操作手柄、围栏与接地极之间应用25mm2以上

24、粗的钢绞线牢固联接。(4)变压器至控制柜之间的连接电缆，要敷设于地下08m处，过道要穿金属保护管，电缆的走向要设标志牌。(5)高压引线要有一定的安全距离，绝缘套管的连接导线要紧固无松动。(6)高压隔离开关应操作灵活，接触紧密，刀片吃人深度应大于80。分断时刀片与静触头之间要有明显的安全角度。手柄定位销钉复位要准确。(7)高压熔断丝应大于其一次额定电流的153倍。(8)变压器铭牌上标明的额定电压和额定电流及功率应能满足机组最大负载15倍的需要。(9)电压分接开关各挡位之间转动灵活无阻卡现象，挡位之间定位要准确。 2安装控制柜的要求(1)按装控制柜时，底座要高于地面150mm，并且要平稳

25、，不倾斜，不摇动，方便操作；背面与墙壁之间保持能打开后门的距离。(2)导线连接要紧固，弹簧垫圈要压平。单元电路及器件的缝隙之间要清洁，无灰网和导电尘埃。电源开关上的灭弧罩齐全完整，安装要到位。(3)控制柜金属外壳，接线盒外壳与井口法兰之间要用16mm2以上粗的绞线牢固的连接。(4)控制柜至接线盒、井口间的电缆敷设于地下08m处，走向设标记牌。(5)电源相序安装正确，自左至右依次为A、B、C是正相序。信号灯完整无缺运行(绿)，欠载(黄)，故障(红)。(6)电流记录仪表安装牢固，记录卡片与仪表量程要匹配，无信号输入时，笔尖应准确的指在记录卡片的零位线上。(7)中心控制器功能完好，配件齐全，开关旋钮

26、转动灵活。 二、潜油电泵井的采油生产安全技术 (一)电泵井投产的安全检查及参数调整 (1)检查变压器有无渗漏，绝缘套管无裂纹，无破损，导线紧固不虚接。(2)试合高压隔离开关无阻卡，三相刀片同期闭合性能好，接触紧密。(3)调整电压分接开关使输出电压能满足机组的额定电压加电缆压降，空载输出三相不平衡不大于2，且相序正确。(4)测量控制电源电压应为110V，偏移幅度不大于+105。(5)中心控制器上的变化选择应与电流互感器的变化相同。(6)检查机组三相直流电阻应三相平衡，不平衡度2。的计算公式如下：(RmaxRmin)R×100式中 三相不平衡度； Rmax最

27、大相阻值； Rmin最小相阻值； R三相阻值平均值。为了保证测量数值准确可靠，防止出现判断或者误判，在测量之前必须对所用仪表进行校对，合格后方可使用。万用表水平放置，指针应准确的指向机械零点，否则应调整。将功能选择开关和量限选择开关分别拔到“”挡位和“R×1”量程上，短接正负表笔，调整零位电位器使指针移向“”表度尺的零位线上。如果调整电位器指针不能指向表度尺的零位，则是表内15V电池的电流将要耗尽，需要更换电池之后重新调整，知道合格为止，否则测量结果不准确。(7)用兆欧表测量机相对地绝缘电阻，为保证测量结果准确，测前也需校对兆欧表。校对方法是：兆欧表水平放置，两只表笔分开转动兆欧表的

28、手柄，指针应在原来自由位置移向“”，然后迅速短接两只表笔，指针在“”的位置瞬时指向零点。测量时标有“L”的表笔接待测相线，标有“E”的表笔接地，转动兆欧表手柄由慢到快，以120r/min的速度，60s读取测量结果，测完对地放电。按左、中、右或上、中、下为正相序的顺序作好标记，将地面与井下电缆连接好。(8)保护参数的调整：短路保护电流的调整因为短路电流值很大，依靠真空接触器来分断短路电流是极不安全的，所以短路电流是依靠电源自动开关分断。按机组额定电流的57倍调整电源开关下端的瞬时电流脱扣器的调节旋钮至对应的数值上，这样不但能躲过启动电流的冲击，又可保证负载发生短路时能安全可靠的跳闸。欠载恢复自启

29、动延迟时间的调整欠载恢复自启动延迟时间是根据油井供液状况决定的。井液恢复的慢，再启动时间要适当延长；井液恢复的快，再启动间隔时间可以减小。但是恢复再启动延迟时间不得小于60min。避免因频繁启动而将机组烧毁。过载电流值的调整合上电源开关和控制电源开关，将运转方式选择开关向左转动45°，将中心控制器上的功能选择开关瞬时针转到“过载”挡位上，按机组额定电流的12，调整过载整定电位器至对应的数值上。欠载电流值的调整将中心控制器上的功能选择开关顺时针转到“过载”挡位上，先按机组额定电流的05倍调整欠载电流值，等机组启动稳定之后，再按机组实际运转电流值的08倍重新整定欠载电流值。将中心控制器上

30、的变化选择开关调整到与控制柜电流互感器变比相同的挡位。过载延迟动作时间调到25s。欠载延时动作时间调到1030s。(9)上足记录仪上的时钟法条，将走纸速度扳道168hr的挡位上(新机组投产头三天调到24hr的挡位上)。(10)控制柜投产前的空载实验：空载实验的目的是为了检验控制柜的性能是否达到投产要求，不允许因地面设备的性能差而影响机组的运转。运转方式选择开关扳到手动位置，按下启动按钮，真空接触器吸合，绿色运转信号灯亮。用万用表交流2500V电压挡，在接线盒处测量三相电压应平衡，依次检验真空接触器吸合触头闭合功能的完整性。延时1030s后欠载停机，绿色运转信号灯熄灭，黄色欠载信号灯亮，证明控制

31、柜欠载功能完好。(11)欠载恢复自动启动功能的实验：欠载恢复自动启动的时间电位器逆时方向调到极限位置，将运转方式选择开关向右扳到自动挡位上，计时电路开始欠载自动恢复计时，到设定的延时后(1min)，真空接触器自动吸合，绿色运转灯亮。1030s后欠载停机，绿色运转灯灭，黄色欠载灯亮，延时1min后有重复上述选择开关，控制电源开关和主电源开关。作上述实验时要特别注意安全，应做到一人操作一人监护。 (二)投产程序 (1)用清水替出井内压井液和死油及其他污物，直至到放空管线返出的井液不见泥浆杂物为止。(2)清除井口周围污油，安装油嘴、油压表、套压表、回压表及套管定压放气阀，同时打开

32、总闸门和生产闸门。(3)合上高压隔离开关，控制柜上的电源开关，复查三相电源电压应符合要求。(4)闭合控制电源开关，将运转方式选择开关向左扳到手动位置，复查控制电源，过载电流整定值、欠载电流整定值符合规定要求。(5)上好电流卡片，对准时间分格做好起始标记。(6)按下启动按钮，真空接触器吸合，绿色运转信号灯亮。电流记录仪表显示机组的运转电流。(7)在接线盒处测量机组三相工作电压，三相不平衡度不大于2，偏移幅度在+105以内。(8)用钳性电流表分别测量机组的三相运转电流应平衡，不平衡度不得大于5。(9)转动中心控制器的功能选择开关，检查显示的A、B、C三相电流要平衡，三相误差不得大于3。(10)钳性

33、电流表实测的运转电流值，与电流记录仪表记录的电流值和中心控制器上显示的电流值应一致，误差不得超出3。(11)机组启动运转正常后，关生产闸门进行憋压实验，验证机组扬程，油压上升速度符合表55规定为合格。憋压时为了发生以外人身伤亡事故，操作人员不要正面对着闸门，要站在闸门的侧面操作，关井憋压不得超过10min。机组启动运转60min稳定以后，按实际测量运转电流值的08倍重调欠载整定电流值。量油核实机组的实际排量，记录投产后的运转电压、电流、油压、套压和回压。 表55 (三)电泵井的生产运行维护与管理 (1)电泵井要有经过技术培训和安全考核并取得操作合格证的专业电泵维护

34、人员进行维护操作。电泵井的操作要严格执行安全操作规程：启动电泵时，先合高压隔离开关、主电源开关、控制电源开关、运转方式选择开关和启动按钮开关；停电泵时，先关断运转方式选择开关、控制电源开关和主电源开关，最后断开高压隔离开关。电泵机组在运转过程中，严禁带负载拉电源主开关和高压隔离开关。机组停运以后高压隔离开关的操作手柄要锁住，控制柜上要挂停机或停电告示牌。(2)值班人员每班都要对电泵井的地面设备进行一次巡回检查，夜间巡视时要特别注意高压隔离开关、熔断器及各连线点有无电弧闪烁。(3)变压器的维护检查内容及部位：检查油位高度应符合规定的环境温度线；油质清晰透明无杂质，无水沫痕迹呈浅红色。导线连接不松

35、动，无氧化、无腐蚀；绝缘套管清洁，无破损，无裂缝，无渗漏，无放电痕迹。干燥器无破损渗漏，干燥剂不失效，颜色呈白或蓝色。接地线紧固无虚接，运行温升要在规定范围内。运行声音正常，无异常变音声调。(4)利用停电或机组停运时间测绕组对地绝缘电阻，热态下测量的数据不得低于原始测量值的70。用双臂电桥测量电压分接开关各挡位之间的直流电阻应平衡，依次检验各挡回路之间的完整性。 (四)控制柜及井口的维护与检查 (1)定期更换电流卡片，为了保证记录数据的准确性，每次更换卡片都要进行零位校正，并建立单井机组运转卡，写明井号、机组名称、额定排量、扬程、电机功率、额定电压、额定电流、泵挂深度、油嘴

36、尺寸、投产日期，作为维护检查的原始依据。(2)定期、定时检查并记录机组的运转电压和电流，记录油压、套压和回压，根据井口排液声音的大小和压力的变化情况随时掌握分析机组的运转动态。并根据油井的结蜡情况，合理地制定清蜡时间和措施。(3)检查控制柜内部各单元电路绝缘无损伤，导线及接点不发热，无焦臭气味；真空接触器吸合稳定，无振动，无噪音。(4)检查中心控制器各种功能完整，各项参数显示清晰准确。(5)利用停电或机组停运空隙时间，清扫控制柜内的有害尘埃；紧固主回路、控制回路的接点螺丝，防止因虚接而产生过热氧化。(6)验证瞬时过电流脱扣器的灵敏性与可靠性。方法是合上电源开关，用手指向下压动任意一相脱扣器的衔

37、铁，开关应瞬时跳闸，这时不管操作手柄处于什么位置，都应使静动触头分断。(7)按时测量电泵井的动液面、流压和静压，掌握电泵井的供液状况。 (五)机组过载与欠载故障的检查程序 机组在运转过程中出现故障停机之后，为了避免故障进一步扩大，在没有查清故障原因之前，禁止二次启动机组，并应保存好故障停机时的电流卡片，作为分析诊断故障停机的原始依据。 1机组出现过载故障的检查程序(1)检查中心控制器上的过载整定电流值是否因整定偏低而引起过载停机。(2)检查电源电压是否正常，有无偏高、偏低、缺相或三相出现较大幅度的不平衡。如用熔断器做短路保护则应检查其完好性。(3)检查控制电源电压

38、是否正常，中心控制器的性能是否出现异常改变而引起错误动作。(4)检查电源开关的短路整定电流值是否正确。(5)检查和验证真空接触器触头闭和的可靠性，是否因需接、断相导致电流升高。方法是拆除接触器上端电源线并用绝缘胶带包好。合上电源开关、控制电源开关及运转方式选择开关，启动接触器使之吸合。用万用表欧姆挡R×1量限，分别测量各相静动触头之间的接触电阻，正常时表针应指向零欧姆，如果某一相能测出一定的阻值，则是因接触器出现单相而引起过载故障。如果地面检查发现不了故障原因，就可重点检查井下机组。(6)在接线盒处断开地面与井下的连接电缆，测量机组的三相直流电阻，测量前需按规定校对仪表。为了保证测量

39、的准确性，防止因井液流动产生的测量误差，必须关生产闸门。因为被测机组是集感性与容性为一体的负载，测量时必然引起仪表的零点漂移，所以每测完一相都要重新校对一次零点然后再测下一相。所测阻值不平衡度不得大于2，如果超出此值则可认为是匝间短路故障，如测不出阻值或阻值很大则是开路故障。(7)按规定检查对地绝缘电阻，新机组应大于500M，运转中的机组应大于25M。(8)检查分析卡片上的电流运行曲线，是线形过载还是瞬时过载曲线。如果是线形过载曲线应重点分析验证是否因油井出砂严重，电机或泵轴窜动引起顶轴，偏磨扫堂，或因套变机组在弯曲井段运转，蜡堵等原因导致负载摩擦阻力增大引起过载停机。(9)检查是否因地面管线

40、堵塞引起电流升高，如果是新井投产则应重点分析是否因泥浆替喷不净吸入口受到污染后受阻，导致电流增加。经过上述检查以后如无异常发现或异常改变，可以二次启动机组。如果按下启动按钮，既出现瞬时脱扣跳闸，则是机组出现机械性损伤造成卡泵故障。无论是电气性故障还是机械性损伤，都要由采油队和电泵队派出技术人员共同鉴定，确认无误以后，方可提出作业检泵报告。 2机组出现欠载故障的检查程序(1)根据卡片上画出的电流曲线，检查中心控制器的欠载额定电流是否正确，如果额定电流正确，启动后再次出现欠载停机，则应检查欠载恢复时间是否调的过长。(2)调查分析地下供液状况，是否因供液不足造成欠载停机。(3)检查核实机组

41、的设计排量与油井供液是否匹配。(4)检查套管压力和电流曲线状态，分析是否因气体影响严重产生气蚀导致电流下降。(5)关井憋压验证泵效，根据油压上升速度，分析泵效是否正常。压力升到某一值时，停机观察油压泄漏情况，分析管柱、泄油阀或测压阀有无漏失。(6)关井憋压验证电机以上保护器、分离器和泵是否出现断轴，使机组在空载状态下运转。(7)调查了解机组是否因运转年限而机械磨损严重，效率下降，处于半空载状态下运转。(8)新井投产后就出现欠载，则应分析验证吸人口是否被堵，活门下移或没有完全捅开，导致抽空而引起欠载停机。 (六)电泵井测压的安全技术 压力资料对分析和掌握油田地下情况及电泵井的

42、生产动态十分重要，必须取全取准这些资料才能保证电泵井的高效运转。目前，电泵井的测压方法有以下三种：(1)电机尾部监测装置(即PHD、PSI)测压；(2)型测压阀测压卜(3)动液面折算压力法测压。PHD或PSI测压法目前还处于试验阶段，由于其使用寿命较短，所以在生产中用得较少。动液面折算法由于受套管环行空间泡沫段的影响，折算出的压力值误差较大，使用范围受到了限制。型测压阀测压是当前普遍采用的一种测压方法，它与机械压力计配套使用，可以测得潜油电泵井的静压和流压资料，而且检泵作业时还可以将堵塞器捞出后代替泄油阀使用。 1型测压阀的结构与工作原理型测压阀由工作筒、堵塞器、连接器和打捞器组成。

43、堵塞器装在工作筒内下到井下，依靠内外盘根的密封作用使测压阀处于关闭状态，必要时可以用打捞器将其从工作筒内捞出。测压时，连接器在压力计的下端与堵塞器的测试杆对接，靠仪器自身重量压缩弹簧，并靠连接器内部触头和弹簧作用使测试杆定位。测试杆上端的6mm横孔与连接器对接体侧面的横孔相连，此时油管与套管连通，压力沿工作筒的6mm孔、堵塞器主体上的4mm孔、测试杆下端的6mm横向通孔，进入测试杆的中心孔道，并经测试杆上端6mm横向通孔，传递到连接器对接体与外配合部分的环行空间，通过上接头进入压力计测压。压力测完后重力消失，测试杆在弹簧作用下自动复位，使测压阀关闭。 2测压前的安全检查与准备检查防喷

44、管、扒杆、绷绳的牢固与可靠性，滑轮的灵敏性；检查转数表的准确性，绞车与钢丝的完好性。检查井口设备无渗漏，闸门开关要灵活。了解并掌握被测电泵井的管柱结构，测压阀型号及准确深度和油井的地面流程。掌握电泵井测压前的生产动态、产液量、油压、套压、含水及憋压情况。如果被测电泵井的结蜡严重，则应提前与采油队取得联系做到先清蜡、后测压，保证压力计起下顺利。对电泵井测压前录取的各项参数做好记录，以备与测压完后录取的资料进行比较。 3现场测压的安全技术(1)准备好经过校验的机械压力计和测压时钟各一支，05m长的加重杆、绳帽各一只，及测试用工具。(2)用18mm捅杆检查连接器盘根的过盈量，用调整螺母使过

45、盈量达到要求。(3)从绳帽依次连接加重杆、压力计(不带防震器)、连接器。(4)打开防喷管堵头，放人装好的测压仪器，打开清蜡闸门，校对转数表，用绞车将压力计送入井下，注意下放速度不得过快，以08ms为宜，避免钢丝打扭。(5)当压力计下到测压阀工作筒以上510m处时，先停5min测油管的流压，接着继续下放(速度保持平稳，不要过快，以05ms为宜)。坐人工作筒之后停510min，此时测得的压力为套管流压。为了保证测试的成功率，一般要求重复测试3次以上。最后上提100m停5min，测出油管流压梯度。(6)测量结果以后将测压仪器提到井口，关闭蜡闸门并放空，取出仪器并检查测压卡片。  

46、5安全注意事项(1)用CY613压力计配套测压时，可以不用防震器，因为连接器内已有缓冲弹簧起防震作用。另外取消防震器后，弹簧的反作用力减小，能够保证测试成功率。(2)下井仪器起下速度要适当掌握，当仪器坐人和上提时要特别注意，速度不宜过快，因为下人速度过快或猛蹲，不仅会损坏压力计，而且还会造成测压卡片的剧烈抖动，引起曲线图形失真和不清晰，导致错误判断。起压力计时，如果速度过快会造成撞击防喷管，拔断钢丝的事故，出现井下落物，严重时还会对井口操作手的人身安全造成危害。因此要求测试仪器上提距井口30m时，应该用手摇绞车取出仪器，确保测试仪器和人身的安全。(3)再次下井前都应按规程要求对连接器的盘根进行

47、详细检查，对损坏和不合乎要求的一定要换，确保盘根的密封性能。(4)每次测压结束之后都应进行憋泵和量油，检验泵效和排量是否正常。 6电泵井的安全管理制度电泵井转入正常生产管理以后，合理的规章制度是必不可少的，它不但可以促进管理水平的提高，而且还可以帮助分析掌握电泵井的运转动态，提高电泵井的安全生产率。(1)控制柜要有良好的接地线。(2)井场周围5m内不得有油污和其他易燃物品。(3)严禁在井场周围吸烟和动用明火，井口不渗油、不漏气。(4)电泵井的正常启动与停井，由岗位值班人员或者专业人员进行操作。(5)启动顺序是主电源开关控制电源开关运转方式选择开关启动按钮。(6)停机顺序是运转方式选择

48、开关控制电源开关主电源开关，严禁带负载拉闸。(7)每班应对变压器、控制柜、接线盒进行一次巡回安全检查，发现问题及时向有关部门反映。(8)定期对电泵机组的短路、过载、欠载保护整定值进行检查，发现问题及时纠正。(9)机组出现过载停机故障时一定要查明故障原因，严禁随意二次启动。(10)机组出现欠载停机时，值班人员经过查明允许在启动一次；当如果发生频繁的欠载停机，应上报上级业务部门查找原因。 书名=潜油电泵手册$ |& n8 j) j4 F b) % Y作者=美森垂利夫特-休斯有限公司6 u. w' F1 - a' b页数=191* z) ) x" w) A

49、" w. - w" j出版日期=1988年08月第1版, d y* |$ _" C8 c0 N0 . U, f: o" s3 M: N第一章 基础水力学 1* w% r# U. X6 A/ u1 l) U* z 水力学 1: ?; x7 G, B: K 泵的吸入口压力 3" c' B" 3 S9 V+ 9 M6 o. b速头 6- T( Q3 K3 Y- A5 O% j/ e; R 流体的流动 68 V& 1 |$ X: z! L( ' |$ F4 K 气穴 83 L- t4 ; L+ M5 |气锁 8* H&

50、#39; a5 C: o( N6 D! y# Q- r, A仿射律 8% ( f+ S8 z8 ?6 U0 N确定油井产能 107 N h" B, w0 V7 m第二章 电子学基本术语 147 o8 H9 R# c' r. 7 q! B交流电 149 + t: u- R9 ; F2 |电子学 151 v/ o8 m0 M, o1 x; m9 J 功率 17* c$ k3 R$ T, V& h) t& Q _功率因数 18) l9 _2 P1 E# G& M变压器 20; C8 T9 Q4 h% U& T- J5 x极性 22! k- u5 v6

51、 s# z' j: Z+ o& |- G 变比 23- O8 T& C# B5 I& W/ l: s0 M电机 24 N( , 0 g, H! |; . c效率 25+ C% N+ V0 T" t; Q* W+ t 频率 26+ J; ?% _! H2 g J' 9 X 电缆(概述) 265 p3 H. A8 % 7 Z7 2 A& w 电缆线的型号 27! E. H8 J7 O$ y 潜油泵电缆 28: T l5 R' N1 i4 d/ t7 r 潜油泵电缆技术特性 31- f1 L1 ! 6 # 3 B载流量 31: P-

52、_* * l4 L: i; E温度 33 / j( Y: u3 A9 b& Z; 第三章 潜油电泵机组各组件及其用途 34& * ?) j( C9 i& W9 U) |* X潜油电泵机组概述 34& M; W/ |! q8 X* p' i% K" ; X( t3 潜油电泵机组的应用及组成 34$ k* W1 V! G9 f1 W泵的级数 35; c, J' 1 B" _( V+ ? 套管规格 380 G K' V; H. P" y9 K% E 止推范围 38! X' A: f9 p" L9

53、u7 W( V* x5 z 保护器 40, g. L$ _5 |; C4 n5 q* B! x+ 5 |& t止推轴承 424 N( R7 g9 C6 I! w- h* R+ t潜油电机 442 W1 q8 j' W& Q% " h控制屏 47 X& a4 V0 |, s* ; J 电流记录表 483 D( _: Q; z2 - D 井下压力监测装置(PHD系统) 489 C. t5 t0 O$ l& B% Y5 X3 T& _0 n 接线盒 494 Y- W$ V) H1 g0 z8 M" u, p井口 491 U1 o1 4 e7 D) i" A单流阀 49% A! L2 M4 N1 , C, x! c4 , G 泄油阀 509 L* I' U" B( N2 V. 扶正器 50+ U3 O: h6 n 其它 50, G( K/ n8 C/ |' / T6 Q6 o第四章 潜油电泵的选择 520 L! M&