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1、潜油电泵的结构和组成,报告人：崔澎涛指导教师：李伟东,2,目录,我内容。内容。内容。,3,潜油电泵的应用,潜油电泵主要用于油井大排量抽吸液体，它和其它人工举升方法一样，都是通过降低井底流动压力来增加油井产量。随着石油工业对产量的需求，潜油电泵的应用越来越广泛。另外，对于老油田，油井开采时间的延长和含水率的不断上升，对开采造成一定的难度，利用潜油电泵来保持或提高油井产量已成为一种发展趋势。由于电潜泵采油具有排液量大、井口压力较高、地面设备简单、占地面积小等优点，因而是海上油田人工举升的主要方式。,4,潜油电泵系统组成结构,5,潜油电泵的组成,潜油电泵系统由三部分组成：潜油电泵机组、地面电气设备和
2、动力电缆。人们习惯上所说的潜油电泵其实是指潜油电泵系统的核心部分，即井下潜油电泵机组。 潜油电泵的全称为沉没式潜油电动离心泵，简称潜油电泵或电潜泵，英语中简称 ESP（即 ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUMP的缩写），它是一种无杆式抽油泵，主要由电动机、保护器、分离器、和离心泵四个部件组成。,6,潜油电泵工作原理,潜油电泵采油原理是潜油电泵机组下入油井内一定深度，在一定的沉没压力下，电动机带动离心泵高速旋转，与此同时，井内油流经过分离器分离出部分游离的气体后，进入多级离心泵，油流在多级离心泵多级增压形成足够的压头，并被举升至地面。,7,潜油电泵结构图,潜油电泵主要由电动机、保
3、护器、分离器和潜油泵四个部件组成（其结构见附图1）。下面我们分别介绍一下潜油电泵各个部分的结构及作用。,8,潜油电泵的原理图,潜油电泵的每级由一个叶轮和一个导轮组成，其中叶轮为转动部分，导轮为固定部分。使用时把潜油电泵完全浸没在被抽的液体中，当机组启动后，潜油电机带动潜油泵轴上的叶轮高速旋转，叶轮叶片驱使叶轮流道内的液体转动，这部分转动的液体在离心泵的离心力的作用下向叶轮外缘流去，由于液体流动的连续性，这部分向叶轮外缘流动的液体对叶轮吸入口处的液体产生一种吸力，使叶轮吸入口处的液体来。,9,填充流向叶轮外缘的那部分液体所占有的位置绕流叶片在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在液体绕流运动中叶轮
4、的叶片对液体作用一升力，使液体获得能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。流出叶轮的液体直接进入导壳的压出室，压出室把这部分液体收集起来，适当降低液体的流动速度，将部分动能转化为压能后，再将这部分液体引入下一级导壳的吸入室，供下一级叶轮抽吸。这样液体流过潜油泵内的逐级叶轮、导壳，每流过一级叶轮、导壳，其压能就提高一次。,10,经逐级压能叠加后，在潜油泵的出口处就获得一定的压能，即潜油泵产生一定的扬程，从而达到抽送液体的目的。,11,油气分离器的应用,对于含气电泵井而言，井液在进入潜油泵之前，要先通过油气分离器进行气、液分离，以减少气体对潜油泵工作性能的影响。其作用：一是作为多级离心泵的吸入
5、口通道；二是将游离气从井液中分离出来，减少气体对离心泵的影响，提高泵效，保证离心泵正常工作。,12,油气分离器的结构原理图,13,油气分离器原理,气、液混合物由下接头的吸入口进入分离器后，由抗气蚀性能良好的诱导轮引入到叶轮，由叶轮来提高其扬程和旋转速度，然后由倒流轮再进一步提高其旋转速度，使气、液混合物在高速旋转的条件下，质量越大，所受到的离心力也越大。这样，质量较大的液体被甩到分离腔的外缘，而气体则被外缘的液体挤向分离腔中部，两者均呈螺旋上升。上升至分流环时，气体经分流轮中的气体流道被引出分离器，进入套管与油管的环形空间。液体经分流轮中的液体流道被引入潜油泵，从而实现气、液分离。,14,保护
6、器位置结构图,15,保护器的作用,保护器主要是保护潜油电机的，最终目的是阻止井液进入潜油电机，避免烧毁潜油电机。保护器在潜油电泵机组中主要有以下四个作用： （1）密封潜油电机轴的动力输出端，防止井液进入潜油电机。 （2）保护器的充油腔体与油井相连通，从而平衡潜油电机和保护器中各密封部位两端的压差。当潜油电机因温度升高而使润滑油体积膨胀时，润滑油可通过保护器溢出；当潜油电机因停机温度下降时，保护器可向潜.油电机补充润滑油。,16,（3）内设一个推力轴承，承担作用在泵轴、分离器轴和保护器轴向下的轴向力。 （4）连接潜油电机轴与泵轴（或分离器轴），连接潜油电机壳体（或分离器壳体）。,17,保护器的呼
7、吸过程图,18,保护器的呼吸过程,各类保护器腔体内的呼吸通道都是多级迷宫式结构。在使用时，保护器各级腔体内都注满电机油。待下入井中后，电动机、保护器的环境温度逐步升高，其内的电机油便逐步膨胀，于是保护器腔体内多余的电机油便由保护器呼吸孔溢入井筒中。当电动机工作时，电动机和保护器的工作温度大幅度上升，于是电动机停机后，其温度逐渐下降，其内的电机油也逐渐收缩，其电机油空缺部分由保护器内的电机油回流来补充；而保护器内电机油的空缺则由井液通过呼吸孔流入填充，但由于保护器腔体的特殊构造，回流井液开始只限制在特定的腔体内。再开机时，电动机、保护器的工作温度再次升高，这时电动机腔体因膨胀而多出的电机油又排入
8、保护器，保护器则先将井液排出，其中也会排出少量的电机油，直到电动机、保护器工作温度趋于稳定后，保护器停止呼吸、保护器的每次呼吸与电动机、保护器开停前后的温度成正比。,19,潜油电机的结构图,20,潜油电机的结构,潜油电机为立式悬挂结构，主要由定子、转子、止推轴承、扶正轴承、电机头、下接头等组成。潜油电机为密闭式，腔内充满高纯度、高介电强度的矿物油，它在电机内起润滑、绝缘和传递热量的作用。,21,潜油电机的工作原理,潜油电机工作原理：当三相交流电通过电缆输送到电机定子绕组时，流入电机的电流在气隙内产生一同步旋转磁场，该磁场与转子切割时，转子绕组中有感应电流产生，由于通电导体在磁场内产生一同步旋转
9、磁场，该磁场与转子切割时，转子绕组中有感应电流产生，由于通电导体在磁场内受磁力作用，转子就会跟着磁场旋转，如果电机轴端带有机械负载，电机就输出机械功率，从而将电能转化为机械能。,22,电泵机组的连接,潜油电泵机组各部件之间的外壳采用法兰螺钉连接，各节传动轴之间采用花键轴套的方式连接。有的部件之间法兰联结处有密封要求，其间还要安装密封胶圈或密封垫。整个潜油电泵机组安装好以后，悬挂在井中油管上，潜油泵的出口与油管内腔相通。通过电缆把地面电源与潜油电机连通，并用专用的密封插头与潜油电动机专用插座相联接。把潜油电泵的井下部分与地面设备联接起来，组成潜油电泵系统，然后就可以投入使用了。,23,Thank you ！,
