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1、第一节 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,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。,(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
2、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。,(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：,(二)多级离心泵,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
3、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。,1.泵的增压原理,2.泵的结构,图4-2 潜油多级离心泵结构示意图,结构特点：,直径小、级数多、长度大；,轴向卸载、径向扶正；,泵吸入口装有特殊装置，如油气、油砂分离器等；,泵出口上部装有单流阀和泄油阀。,2.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。,图4-3 潜油离心泵特性曲线图,(三)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
4、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,(四)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,(五)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
5、护套层不破裂。,作用：地面向井下机组传输电力。,二、电潜泵油井生产系统设计,节点系统分析方法。,（一）电潜泵油井生产系统组成,(1)油层系统,(2)井筒流动系统,(3)潜油离心泵系统,流入动态（IPR）,气液多相管流流动规律,HQ和Q特性曲线,（二）电潜泵油井生产系统设计方法,1.设计任务：确定下泵深度，选择泵型、电机、电缆和地面设备等。,2.目标：满足配产要求，效率最高、能耗最小。,3.约束条件：,(1)泵的实际排量在所选泵的推荐范围内；,(2)下泵深度不大于油层中部深度；,(3)；,(4)进泵气液比。,4.设计步骤：,(10)电潜泵抽油井生产工况参数的预测与优化。,(2)抽油设备的初选，包
6、括离心泵、电机、电缆等；,(7)计算设计排量和扬程下所需要的泵的级数；,(1)油层产能分析；,(3)井筒流体压力、温度、流体物性分布计算；,(4)下泵深度的确定；,(6)泵的增压要求量计算；,(5)离心泵特性曲线的校正；,(8)电缆电压降计算，确定地面电压，选择控制屏；,(9)计算变压器的容量，确定变压器的型号和规格；,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。,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%；,含砂后，泵叶轮磨损，排量下降。,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。,其它如沉没度、井下压力等与气体影响有关。,
