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1、电泵井优化设计与应用讲义内容一、概述二、选井选泵三、选择变压器四、选择控制屏五、特殊情况下的选泵要求六、系统效率计算及其电泵应用附：潜油电泵井经济效益分析一、概述对电泵采油系统进行优化设计，就是要合理的选井选泵，根据油田的油藏和开发指标预测资料进行电泵参数的优选。潜油电泵选井选泵优化设计是潜油电泵井作业施工的依据，在潜油电泵井的生产管理过程中，选井选泵优化设计占有十分重要的地位，油井和潜油电泵机组这两个子系统的协调，即油井的生产能力和潜油电泵机组的工作参数是否匹配，选井选泵设计水平的高低直接影响着潜油电泵的开采效果
2、，而这一选井选泵的协调过程就是潜油电泵的优化设计，其复杂程度依据油井井况不同而不同。选择潜油电泵机组时，考虑其满足生产需求的同时，还要考虑其经济性及现场安装的方便性。潜油电泵井优化设计的目标主要有产液量、泵吸入口压力、系统效率和投资成本等。因为系统效率的高低直接反映着系统能耗的高低，无其它特殊要求，应以系统效率作为整个系统优化设计的总目标，另一方面也是整个系统是否处于较佳工作状态的重要标志。从总体来讲，潜油电泵优化设计配置手工计算分析存在涉及图表、公式较多、工作量大、效率低、准确率低的弊端，运用计算机技术编制相应电
3、泵优化设计软件是一个很好的选择，这里推荐使用泵公司研制ESPSmarter30,包括中、英文两个版本。（一)、选择油井１、选井的必要条件（１）套管的直径大于电机外径（机组的投影尺寸）６ｍｍ。二、选井选泵(２）斜井下电泵的井斜角不大于７５°，狗腿度取７°／３０ｍ。（３）由于多级离心泵导叶轮数量多,摩擦副多,这些摩擦副由于间隙小,和油井井液中含砂,长期运转摩擦,而使得寿命缩短。因此一般要求含砂量不能超过0.5‰。（４）井液粘度的影响,一般要求7ｍｍ２／Ｓ时,泵的排量扬程效率不修正。（５）工作介质为油、气、水三相混合物,
4、含水在0~100%,泵的吸入口压力下的气体体积占三相总体积的0~30%。气油比过大离心泵会产生气蚀,严重时会出现欠载停机。高于该含气量要采取其他的措施来避免气蚀的发生。（６）油井井温的要求在机组允许的环境温度内,机组的耐温等级为50℃、90℃、120℃、150℃。在高于允许的环境温度内工作时,机组寿命将会缩短。(７）总矿化度不大于８０００ｍｇ／Ｌ。（８）有足够的产能产能预测：油井产能预测是我们选井选泵的先决条件，在油井资料准确齐全的情况下，产能预测比较容易。目前产能预测的方法有三种：第一种方法是油、气、水三相渗流时
5、的井底流入特性方法，即IPR方法；第二种方法是相对采油指数方法；第三种方法是压力幂指数法。（这里不做详细介绍）油井产能确定①当确定出油井渗流属于哪一种后，应用其相应的公式，进行油井产能的预测。②绘制相应的油井渗流特性曲线。③将确定的泵吸入口压力值折算到油层中部流压，据此流压值从渗流特性曲线（如图1）上查出相应的产量值，即为油井预测产能。图1油、气、水渗流特性曲线油井供液量的限制：油井供液能力是要求油井的产能尽量符合潜油电泵的额定排量。泵的沉没度要求在油井的动液面以下3００～５００ｍ之间,以保证潜油电泵有较好的吸入性
6、能,并在最佳排量范围内工作。否则,由于油井条件的限制可能造成潜油电泵在欠载条件下工作,造成频繁启停,降低使用寿命。因此在泵的配套选泵时要充分考虑泵的排量与井的供液能力的匹配。２、选井资料（1）油井数据套管尺寸及重量油管尺寸、类型及螺纹（新的或重新使用的）油层或射孔段泵挂深度（测量值及垂直深度）：确定泵挂深度原则上是尽可能加深，通常将泵下入油层中部射孔顶界以上30～50m处（对泵挂＜2500m的油井）。（2）生产数据井口油管压力井口套管压力测试生产排量动液面和/或流压静液面和/或井底静压参考点井底温度设计生产排量气油
7、比（GOR）含水率（3）井液特性水的相对密度油API度或油相对密度气相对密度气体的泡点压力油粘度（4）供电电源供电电压供电频率供电容量（5）其它特殊问题含砂结垢腐蚀结蜡乳化温度（二)、选择电泵机组1、工作流程潜油电动离心泵机组典型系统组成如图示在高含水、低含气油井可不用油气分离器，根据需要可在机组各部位加装井下传感器进行数据采样处理；特殊情况下可加装封隔器、Y工具、加药装置、防砂装置等。2、潜油多级离心泵的基本结构见右图3、油气分离器的基本结构油气分离器主要有沉降式和旋转式两种，基本结构见下图4、保护器基本结构保护
8、器主要有沉淀式、胶囊式两种基本形式，基本结构见图5、潜油电动机的基本结构（二)、选择电泵机组6、选泵原则（１）所选电泵，使泵尽可能在高效点工作。泵特性曲线参见图2图2泵特性曲线（２）电泵的额定排量尽可能与计划产能匹配。（３）额定扬程要满足油井所需要的总动压头。（４）电机的输出功率要满足电泵升举液体所需功率的要求。（５）电缆的长度等于泵挂深度加上地面井口至电缆
