潜油电泵系统简介

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1、潜油电泵系统简介潜油电泵系统组成电潜泵采油技术概述电潜泵采油为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起来日趋成熟的一种人工采油方式。它具有排量扬程范围大、功率大、生产压差大、适应性强、地面工艺流程简单、机组工作寿命长、管理方便、经济效益显著的特点。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。潜油电泵的结构组成潜油电泵系统由三部分组成：潜油电泵机组、地面电气设备和动力电缆。人们习惯上所说的潜油

2、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ELECTRICALSUBMERSIBLEPUMP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。电潜泵井下装置示意图表述电潜泵性能的主要参数有：额定排量Q、额定扬程（压头）H、额定轴功率P、额定效率、额定转速n等参数。电潜泵的额定排量和效率取决于泵型，额定扬程决定于泵型和级数，额定轴功率由额定排量和扬程确定，额定转速取决于电机结构。潜油电泵组成电潜泵井下系统主要由电机、潜油泵、保护器、分离器、测压装置（PSI

3、／PHD）、动力电缆、单流阀、测压阀／泄油阀、扶正器等组成。下面分别介绍潜油电泵各个部分的结构及作用1．电机电潜泵电机又叫潜油电机，它是电潜泵机组的原动机，一般位于最下端。它是三相鼠笼异步电机，其工作原理与普通三相异步电机一样，把电能转变成机械能。但是，它与普通电机相比，具有以下特点：机身细长，一般直径160mm以下，长度5～10m，有的更长，长径比达28.3～125.2；启动转矩大，0.3s即可达到额定转速；转动惯量小，滑行时间一般不超过3s；转轴为空心，便于循环冷却电机；绝缘等级高，绝缘材料耐高温、高压和油气水的综合作用；电机内腔充满电机油以隔绝井液和便于散热；有专门的井液

4、与电机油的隔离密封装置——保护器。潜油电机结构示意图1-止推轴承2-轴3-电缆头4-引线5-定子6-转子7-扶正轴承8-壳体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。2.潜油泵与普通离心泵相比，潜泵有以下特点：直径小，排量范围大，外径一般为85.5～102mm，排量范围可达30～8000m3／d；级数多，长度长，扬程范围宽，级数可达400级，长度可达20m，扬程一般在150～4500m；泵吸口有气体分离或压缩装置，防止气蚀和提高泵效；有径向扶正

5、，轴向卸载和液压平衡机构。潜油泵结构组成叶轮导轮纵向剖面图3.油气分离器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。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，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

6、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。4.保护器保护器又叫潜油电机保护器，是电潜泵所特有的。其位于电机与气体分离器之间，上端与分离器相连，下端与电机相连，起保护电机作用。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

7、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。（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）。6.动力电缆动力电缆是电机与地面控制系统相联系传送电力纽带和PSI/PHD信号的通道，是一种耐油、耐盐水、耐其它化学物质腐蚀的油井专用电缆，工作于油套管之间。分为小扁电缆（又叫电机引线，俗称小扁）、大扁电缆（俗称大扁）和圆电缆。按温度等级可以分为90℃、120