潜油电泵1教学课件

1、欢迎来自生产一线的同行们参加关于潜油电泵的研究和讨论大家好!,李树臻,本章研究的内容,第一节 潜油电泵系统组成和工作原理 一. 潜油电泵装置的组成 二潜油电泵装置的工作原理 第二节 潜油电泵装置井下机组的结构特点和工作原理 一. 多级离心泵 二. 油气分离器 三. 保护器 四. 潜油电机 五. 潜油电缆 六. 控制屏 七. 变压器 八. 附属设备 第三节 潜油电泵的选择 一. 选泵资料 二. 油井产能预测 三. 潜油电泵选择设计与计算,本章研究的内容,第四节. 潜油电泵井的管理 一. 潜油电泵井工作制度 二. 日常管理及应取资料 三. 运行电流卡片分析 四. 电泵井生产分析及故障原因分析,第二

2、章 潜油电泵,潜油电泵又称电动潜油离心泵,是一种无杆泵抽油设备.由于它没有抽油杆,且排量大,地面设备简单,被广泛用于深井、定向井、斜井、水平井，水淹或强水淹井的采油生产中。在油田的增油上产中起到了极其重要的作用。也是海洋采油平台上的主要采油设备。我国在三十多年的设计、制造和使用中积累了丰富的经验。形成了胜利、天津等几家加工制造厂家，制造水平已经接近国际水平。产品已经标准系列化。 型号的表示方法如:QYDB119-200/1000E 表示潜油电泵的机组最大径向尺寸为119mm，额定流量为200 m3/d，额定扬程为1000m，适应井温E为1200C（D为500C，A为900C，F为1500C）。

3、,本次课作业,1潜油电泵装置的结构组成。 2潜油电泵中的多级离心泵的结构组成，各部分的作用。 3与地面多级离心泵相比，电泵中的多级离心泵具有那些特点？ 4如何实现多级离心泵叶轮的轴向卸载和泵轴的径向扶正？ 5启动单流阀和泄油溢流阀的作用是什么？ 6气体分离器的作用是什么？哪几种形式？,第一节 油电泵装置的组成及其工作原理 一. 油电泵装置的组成 潜油电泵采油装置由三部分组成:井下部分;地面部分和联系井下、地面的中间部分。如图所示。 1 井下部分 是电泵的主要机组，自下而上由潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵四个主要部件组成。 2 中间部分 主要由潜油电缆、油管组成。其作用是将电流从地面部分传

4、送给潜油电机，将离心泵的排出液导出地面。 3 地面部分 主要由控制屏、变压器、接线盒和采油井口装置等组成。其作用是自动或手动控制井下电泵的工作，防止电路系统短路和电机过载或欠载运行；将电网电压提高到保证电机工作所需要的计算电压（应考虑到电缆中的电压降）；监测电泵的流量、压力、电流等工作参数，掌握井下机组的工作情况，取得各种生产数据；保证安全生产。,二潜油电泵装置的工作原理 潜油电泵装置的井下部分实质上是变形细化了的一套多级离心泵装置。 固定部分:潜油电机、保护器、分离器和离心泵的外壳及离心泵的定子，连同油管由螺栓或螺纹固连在一起 转动部分:电机转子轴、保护器轴、分离器轴、离心泵叶轮轴分别用花键

5、套连接在一起。 电机通电后转子旋转，带动离心泵叶轮旋转，将井下液体吸进，并通过油管排出地面。,课间休息,第二节 潜油电泵装置井下机组的结构特点和工作原理 1 多级离心泵 (1）结构 同地面多级离心泵（如油田注水泵）相似，主要由转动部分和固定部分两部分组成。转动部分包括：泵轴和大量的叶轮。叶轮由长条键周向与泵轴连接，轴向浮动。固定部分包括:与叶轮等量的导叶和泵壳。所有导叶由上下短节压紧在泵壳内。习惯上将一个叶轮和与它相配的一个导叶称为一级，级数越多压头越高，高压潜油泵可达220级以上。其他辅助部分有：泵轴上端装有轴向滑动止推轴承和径向滑动轴承，用以承受泵轴的轴向载荷，防止泵轴的弯曲和扶正泵轴。泵

6、轴下端装有径向滑动轴承，用以扶正泵轴。泵吸入口装有滤网等。,(2）工作原理 当泵轴在电机轴的驱动下高速旋转时，带动叶轮旋转，充满叶轮叶片空间的液体在离心力的作用下，从叶轮中心沿径向甩向周边，其压力和速度都有增加，从而获得了液压能和液动能。获得液压能和液动能的液体进入导叶后，由于过流面积扩大，流速降低，部分液动能转化为液压能，并沿着导叶的流道进入下一级叶轮的入口。在下一级叶轮中再一次获得液压能和液动能，又进入下一级导叶。如此反复，在最后一级叶轮出口可获得很高的压力。与此同时，在第一级叶轮入口，在叶轮中心真空的作用下，不断的将井中液体吸入。,(3) 结构特点,和普通多级离心泵相比，潜油多级离心泵具

7、有以下结构特点： 1） 外廓直径小，级数多，长度大。 直径一般为92150。因为泵的单级扬程一般为，井深为1000m的潜油泵则需要220级，目前级数最多的可达700级。长度一般为6，高压头泵可达14 。,2） 轴向逐级卸载，径向逐级扶正,离心泵工作中吸入口压力低，排出口压力高；作用在叶轮两侧的轴向力不平衡,式叶轮受到一个指向吸入口的轴向力。几百级叶轮的轴向力的叠加可达几吨力。地面离心泵的一些轴向力平衡措施不能直接应用。潜油泵中一般使用方法是“轴向逐级卸载”。如图所示。离心泵叶轮为轴向浮动式，当泵工作时，在轴向力的作用下，叶轮下圆盘凸肩压在导轮的凸肩上将轴向力通过导轮传到泵壳上，达到逐级卸载的目

8、的。同时，新式叶轮还采用了平衡孔法。为了减小叶轮与导轮之间的摩擦力和磨损，在两者的接触面上压上胶木摩擦环或特殊的自润滑材料。 由于泵轴很细长，一般为1730mm，长7.5m以上;工作转速为28503000r/min。工作中极易失去直线性，引起振动和加快磨损。为此每级导叶中心空和轴间装有青铜衬套，构成径向扶正轴承。,3）泵的出口装有单流阀和卸油器,单流阀的作用是： a.启动时灌泵； b.停泵时防止液体从油管倒流回井底，以利于电泵的再次启动。其结构如图所示。 卸油器的作用是：在起油管检泵以前，把油管中的油卸掉以减少对井场在的污染。,4) 泵吸入口装有特殊装置 如油气分离器或油砂分离器,(4) 离心

9、泵的特性曲线,1） H曲线的特点 说明离心泵可以用调节排出闸门的方法调节泵的排量，当关闭排出闸门时压头达到最大，但不会产生憋泵现象。 2） 曲线的特点 说明关闭排出闸门（流量为零）时泵的输入功率最小。为了便于启动电机一般关闭排出闸门启动。,离心泵的特性曲线是指离心泵的主要性能参数与输出流量之间的关系曲线,主要有H-Q曲线,N轴-Q曲线,-Q曲线。如图所示,3) -Q曲线的特点 表明: 流量为零(关闭排出闸门)时,效率等于零;排出压头为零(无负荷)时, 效率等于零; 在某一固定转速下,泵 只有一个最高效率工况，也就是泵的额定工况，相对应的各个参数称为额定参数，即名牌参数，。离心泵的实际工况偏离额定工况越远，效率越低。一般把额定工况点附近的区域称为高效区。离心泵在高效区内工作时效率高，工作平稳，寿命长。所以应尽可能地使离心泵在高效区内工作。,二油气分离器,大多数油井含有伴生天然气,原油中的天然气对离心泵的工作极为不利。对于含气严重的油井，为了使混气流体进入多级离心泵之前就将气体分离出来，并导入油套环形空间，保证离心泵能够正常连续工作，在泵的吸入口处，装有油气分离器。 常用的油气分离器有两种：沉降式油气分离器和旋转式（离心式）油气分离器(如图)。,1.旋转式油气分离器,(1)结构 主要由中心传动轴、离心叶轮、交叉通道和外壳组成。中心