电潜泵采油简介.ppt

1、电潜泵采油技术介绍，内容，1。电潜泵采油概述，2。电潜泵采油系统。油井产能分析，5。电潜泵采油系统的优化设计。井筒流体压力和温度的计算，深井泵、有杆泵、无杆泵、地面驱动螺杆泵、电动潜油离心泵、液压活塞泵和液压喷射泵。有杆泵采油是利用从地面进入井内的抽油杆作为传递地面动力的手段，驱动地下油泵将原油抽到地面。电潜泵(ESP)，简称电潜离心泵，是在油井液面下泵送石油的井下提升设备。潜油电泵是一种在地下工作的多级离心泵，它与油管一起下井。地面电源通过变压器、控制面板和潜水电缆将电能传输给井下潜水电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转化为机械能，将油井中的井液提升到地面。近年来，国内外电潜泵举升技术发

2、展迅速。在油田生产中，特别是高含水期，大部分原油都是用电潜泵生产的。电潜泵将在非流动高产井或高含水井举升技术中发挥重要作用。1.电潜泵采油概述电潜泵比其他采油设备发展更快的主要原因如下：(1)电潜泵排量大，可提高单井产液量，从而保持油井高产稳产；(2)利用电潜泵采油增加了生产压差，可以提高油层的产油量，特别是对于多油层的非均质油田；(3)电泵切换到泵送后，储层压力降低，从而降低注水压力，减缓套管损坏速度，降低邻井低渗透层启动压力，增加吸水量；(1)电潜泵采油概述；(4)地面占地面积小，可很好地应用于斜井、水平井和海上采油；电潜泵提升方式的主要缺点是：(1)运行深度受电机功率、油套管直径和井筒温

3、度的限制；(2)高昂的初始投资；(3)运行成本高，停机时间长；(4)电机和电缆容易出现故障；内容：1 .静电除尘器生产概述；2.电潜泵生产系统；3.油井产能分析；5.电潜泵生产系统的优化设计；4.井筒流体压力和温度的计算；1.潜油电泵机组、井下部分、潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵、潜油电缆、地面设备、辅助设备和扶正器的组成潜油电泵的供电流程、地面电源、潜油电机、控制面板、变压器、潜油电缆、潜油电泵的泵送流程、分离器、单流阀、多级离心泵、井口、排水阀、地面油总管、2。电潜泵采油系统，定频驱动：降压变压器，控制柜变频驱动：降压变压器结构为：包括定子系统、转子系统、推力轴承、油循环系统、上下接

4、头。二是潜油电泵生产系统，潜油电机，具有：的结构特点，其外形类似于多级离心泵。定子和转子也分为两段，每个定子固定在电机外壳上，转子通过键和定位卡簧固定在轴上；电机悬挂，上部带有推力轴承，承受转子重力和其他轴向力；电机内装有专用润滑油，用于润滑、冷却、增强电机的绝缘性能，平衡电机的内外压力；潜水电机的性能参数包括功率、电流、电压、转速和频率，一般在潜水电机的铭牌上给出。潜水电机的型号和参数；2.潜油电泵采油系统及保护器是潜油电泵的重要组成部分之一。保护器的功能：1)密封电机的电源端，防止井液进入电机造成绕组短路，保持电机内压力外壳的压力系统连接；2)运行时，可调节和补偿电机内润滑油的膨胀和收缩；

5、3)承受多级离心泵的轴向力；4)连接电机和泵(分离器)，为泵输送动力。目前，国内外潜油电泵机组使用的保护器种类很多，但根据其原理，常用的保护器有两种，即沉淀型和胶囊型。保护者；2.电潜泵采油系统，保护器型号；2.电潜泵采油系统中，油气分离器是电潜泵装置的可选部件。如果油井中含有游离气体，则有必要选择油气分离器，以消除气体对潜水泵工作特性的影响。否则，必须选择吸入口，吸入口可以单独使用，也可以与潜水泵一起使用。油气分离器作为井液进入潜水泵的吸入口；在气液混合物进入离心泵之前，气相和液相被分离器分离。分离出的气体进入油和套管的环形空间，液体进入潜水泵，避免了气体对泵造成的气蚀，降低了气体对潜水泵工

6、作性能的影响，从而提高了泵的效率，延长了泵的使用寿命，使潜水电泵机组能够正常运行。根据其结构和从混合液体中分离气体的不同方式，分离器分为三种类型：沉降(重力)气液分离器、旋转(离心)气液分离器和涡流气液分离器。分离器类型，沉降分离器，离心旋转分离器，涡轮旋转分离器，二。电潜泵采油系统，旋转分离器结构，主要由诱导轮、叶轮、导向轮、分离室、分流壳、轴、上下接头等组成。其结构如图所示。其次，电潜泵采油系统首先诱导叶轮将油气引入低压吸入叶轮区，然后低压吸入叶轮使油气混合物获得稳定的压头。随着叶轮的高速旋转，混合液的流向经过导向轮，然后由径向流变为轴向流，进入分离室。混合液体在高速旋转的分离室内作匀速圆

7、周运动。由于离心力原理，比重大的液体被抛向外围，而比重小的气体聚集在轴附近。抛向外围的液体通过分流壳进入泵的第一级；气体通过分流壳的分流通道进入油套管的环形空间，然后通过上接头的通气孔。旋转分离器的工作原理和潜水泵的主要结构，它是由几个单级离心泵串联而成。每级由一个旋转叶轮和一个固定导向轮(外壳)组成；叶轮内的油随着叶轮的旋转而旋转，实现压力能的转换。导轮的主要功能是在转换液体压力能的同时，将一些高速动能转化为低速能；泵的叶轮分为“浮动”叶轮和“固定”叶轮。浮动叶轮主要用于中小排量泵；固定式叶轮一般用于大排量泵；二、电潜泵采油系统，电潜泵的工作原理，电潜泵是一种在地下工作的多级离心泵，其工作原

8、理与地面离心泵相同。当叶轮转轮内的液体在离心力的作用下从叶轮的中心沿着叶片之间的转轮抛向叶轮周围时，液体的压力和速度在叶片的作用下同时增加，并通过导轮的转轮被引导至下一级叶轮。这样，它一步一步流过所有的叶轮和导向轮，进一步增加了液体的压力能，并在一步一步堆积后获得一定的升力，从而将井内液体举升到地面。二、电潜泵采油系统及电潜泵的结构特点。与普通地面相比因此，潜水泵一般分段组装，每段长度为17m，每台泵由15段组成。2.电潜泵采油系统2。轴向卸载和径向扶正为了消除轴向力，采用轴向卸载机构。各级叶轮都配有止推垫圈，以承受泵的轴向力。泵工作时，叶轮止推垫片压在导向轮上，这种轴向力可以通过导向轮逐步传

9、递到泵壳上，而导向轮挡块与叶轮裙部之间的摩擦力起到多级扶正的作用，从而保证轴不弯曲地运行。3.泵的吸入口装有特殊装置，如油气和油砂分离器。潜水泵工作时，输送多相流体介质，即液相(油和水)、气相(游离气)和固相(砂、蜡、盐和其他机械杂质)。每一个阶段对泵的工作特性都有独特的影响，尤其是气体和沙子。因此，使用潜油电泵时，需要根据油井的实际情况，在泵吸入口安装气体处理装置和防砂装置，以减少气体和砂子进入潜油电泵。泵出口上部设有单向阀和排水阀，潜水泵型号为：2。潜水泵的性能参数，包括排量、扬程(扬程)、轴功率、效率和转速，通常在潜水泵的铭牌上给出。排量：潜水泵的排量可分为体积排量和质量排量。容积排量是

10、潜水泵单位时间内泵送的液体量，它不仅仅是从潜水泵出口段排出的液体量。质量排量是潜水泵在单位时间内泵送的液体质量。一般来说，排量是体积排量，质量排量只用于计算潜水泵的输出功率。离心泵的排量取决于：转速、叶轮尺寸、出口压力和液体性质，与泵的级数无关；扬程：指液体流经潜水泵后单位重力的能量增量，即潜水泵出口单位重力的液体机械能减去潜水泵入口单位重力的液体机械能。它取决于叶轮的圆周速度(Hu2/g)和泵的数量，与泵送液体的比重无关。2.电潜泵采油系统和电潜泵的性能参数：转速：电潜泵每单位时间内叶轮的转数，单位为转/分。功率：指潜水泵的输入功率，即潜水电机传递到潜水泵轴上的功率，用P表示，单位为千瓦。潜

11、水泵的输出功率(OutPut power)是指液体流经潜水泵时，潜水泵传递给液体的有效功率，即单位质量液体流经潜水泵时的质量排量与能量增量g*H的乘积，输出功率用pu表示，单位为：Kw。效率：潜水泵的输入功率和输出功率不相等，用效率来衡量潜水泵的有功率损失和功率损失。潜水泵的效率是输出功率与输入功率之比。2.电除尘器运行特性曲线；2.电潜泵的运行特性曲线是指泵扬程、功率、效率和排量之间的关系曲线，是泵选型设计的重要依据。一般特性曲线是在相对密度为1、粘度为1mPa.s、转速固定(电机频率为60Hz、转速为3500rpm)的清水中测试的泵的工作特性。电潜泵的工作特性曲线；其次，电潜泵生产系统转速

12、的影响遵循仿射规律：转速影响因素的泵特性曲线；其次，影响电潜泵生产系统泵特性曲线的因素粘度；其次，潜油电泵生产系统液体粘度大，增加了泵的举升功率；同时，泵的扬程、排量和效率也下降了。影响泵特性曲线温度和流体温度的因素对电机和电缆的绝缘程度有很大影响；对于高流体温度，有必要选择耐高温的电机和电缆进入泵的气体将占据一定的泵容量，这将不可避免地减少进入泵的液体量。泵内流体的密度不同于单相液体的密度，这将影响泵的功率。气体会影响泵内的各种能量损失，使泵的特性偏离单相液体的特性。气体对泵特性有以下影响：(1)影响泵特性曲线的因素。低压实验表明，当泵吸入口的气液比小于0.07时，泵的压头位移曲线接近单相液

13、体。目前，泵吸入的气液比一般以0.1为界。第二，在电潜泵采油系统中，当自由气体过多时，叶轮通道中的大部分空间被气体占据，这将阻止离心泵排出液体。在泵内的任何一点，当工作温度下流体压力达到饱和蒸汽压时，都会产生小气泡，气泡在流入高压区时会凝结破裂，此时产生的压力非常高，使得泵容易受到冲击和腐蚀。这种现象类似于水锤，被称为气穴现象。气蚀使泵的工作特性变差，排量和效率降低。防止气蚀和气锁：泵的吸入压力足够高；2.影响泵特性曲线的因素，如气蚀、砂和蜡，要求砂含量小于0.05%。含砂后，泵轮磨损，排量减小。蜡沉积堵塞导叶的流道，井液阻力增加。电机负荷增加，严重过载停机。2.电潜泵生产系统。静电除尘器生产

14、系统。潜油电缆作为潜油电泵机组电能传输的通道部分，长期工作在高温、高压和腐蚀性流体环境中。潜水电缆包括电力电缆和潜水电机引入电缆。电力电缆分为圆形电缆和扁平电缆，电机引线电缆仅为扁平电缆。潜水电缆和潜水电机引入电缆的外观和结构与电力电缆相似。然而，由于工作环境空间比电力电缆小，其外观尺寸比电力电缆小。同时，由于其体积小，工作环境温度高，其绝缘强度高于电力电缆。为了提高强度，一些铅电缆在结构上用铅包覆。电缆功能：为井下电机供电；2.与普通电力电缆相比，潜水电缆具有以下特点： 1)要求耐高温、耐油、耐气、耐水，并具有适应井下工况的特点。2)外部结构尺寸应满足环形空间的要求。3)为了满足油井对单位尺

15、寸的要求，潜水电缆一般采用圆形或扁平(小扁平)，扁平与扁平(小扁平)组合结构连接在一起。4)要求适应井下50150的工作温度，在-30下起泵作业时，潜水电缆的护套层不得断裂。电缆头是连接电机引线电缆和潜水电机的特殊密封接头，是潜水电缆的重要组成部分。它主要由上下外壳(铜或钢)、上下绝缘压垫、插有电机插座的三相插头、纵向密封橡胶垫和尾部浇注密封端等组成。2.潜油电泵采油系统中的变压器是一种静态电气设备，它利用电磁感应将一个电压的交流电能转换成另一个频率相同的电压的交流电能。它在潜水泵油井中的功能是为潜水电机提供工作电压(从数百伏到数千伏的电源)。控制柜、潜水泵的启动和关闭以及运行中的一系列控制都需要专门的控制设备来完成。潜水泵控制柜分为手动和自动两种控制方式。控制柜具有短路保护、单相保护、三相过载保护、欠载停机、延时自启动等功能。并随时测量电机的运行电压和电流参数，自动记录电机的运行电流，以便电泵管理人员掌握和判断运行情况测温、测压装置：测量井下压力和温度，接线盒：主要有两根电缆将控制柜连接到井口，便于检查接线盒处井下设备对地绝缘电阻和三相DC电阻。2)使用接线盒后，可以排除从潜水电缆芯上升到井口的天然气，起到放空的作用，防止天然气直接进入控制柜后电火花引起的爆炸。因此，电潜泵系统中必须使用接线盒。二是电潜泵采油系统、电潜泵辅助设备和单向阀：单向阀的功能：1)防止停泵时油