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《渤海油田电潜泵散热问题及改进措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、长江大学学报(自然科学版)2010年9月第7卷第3期:理工!258!JournalofYangtzeUniversity(NatSciEdit)Sep2010,Vol7No3:Sci&Eng渤海油田电潜泵散热问题及改进措施姜建平(中海石油(中国)有限公司天津分公司,天津塘沽300452)谢双喜(渤海油田采油工程研究院,天津塘沽300452)王亚慧(中国石油大港油田分公司,天津大港300270)[摘要]通过对渤海油田历年电潜泵应用状况统计分析表明,电潜泵的损坏绝大部分为电机散热速度慢导致温度升高而烧毁。针对电潜泵生产过程中散热问题进行分析研究后提出了改进方向,主要途径
2、是通过工艺手段、技术改进、强化选泵过程管理以提高电机表面液体流速,从而达到提高电机散热速度、延长电潜泵正常运转寿命的目的。[关键词]电潜泵;温度;散热;液体流速[中图分类号]TE355[文献标识码]A[文章编号]16731409(2010)03N25803绥中361油田是渤海湾的一个大型油田,该油田使用电潜泵以来,已有189口井共使用1163套机组(包括在用、换大泵、转注前使用的电泵和其他作业提泵),因各种原因损坏842套,占723%;其中电机烧毁565套,占使用机组486%,占损坏机组的671%;通过对所有损坏电机的拆检结果分析,认为电机在运转过程中散热速度慢导致电机升
3、温是影响其寿命的主要因素,其次是绕组绝缘老化影响。为此,笔者分析了电机温度升高的机理,并对电机散热的方式及如何提高电机耐温级别进行了阐述。1表面液体流速计算11表面液体流速的理论值潜油电机应用标淮中规定:潜油电机应用过程散热标淮为流经电机表面液体流速不低于03m/s[1](1ft/s)。低于这个指标,电机散热不好,流速越低,散热效果越差。为什么定在这个指标?根据流[2]体力学计算低于这个流速电机表面液流为层流,如果高于这个流速则为紊流。根据传热学理论,电泵机组传热主要为导热和对流传热,层流和紊流2种流态传热的规律是不同的。流体在层流状态下,热传递主要依靠互不相干的层流之间的导热,流体只
4、能将少量电机热量导走;而在紊流状态下,除在紧贴电机表面的很薄的层流底层之外,还有流体沿电机外壁法线方向产生热对流作用而使热传递增强,电机内[3]产生的热量及时被流体带走。目前,渤海油田电潜泵井生产管柱有2种,即普通生产管柱和带Y接头的Y型生产管柱。对普通生产管柱,电机外液体流速计算公式为:Qv=22(1)21600(Dci-Dmo)对Y型生产管柱,电机外液体流速计算公式为:Qv=222(2)21600(Dci-Dmo-Dto)3式中,v为电机表面产液流速,m/s;Q为液量,m/d;Dci为套管内径,m;Dmo为电机外径,m;Dto为电机处油管外径,m。根据上述关系式可计算出电
5、机表面液体流速。[收稿日期]20100620[作者简介]姜建平(1971),男,1996年大学毕业,工程师,现主要从事油藏生产管理方面的研究工作。第7卷第3期:理工姜建平等:渤海油田电潜泵散热问题及改进措施!259!12表面液体流速的统计值目前渤海油田电潜泵井使用7in和95in8表1电机表面液体流速统计表2种尺寸套管。通过对SZ361油田(2007流速v/m!s-1周期∀500d周期∀730d年8月)电泵运转周期进行统计,运转周<0077口722%3口405%007#v<00813口1340%11口1486%期大于500d的油井有97口,68%的油井0
6、08#v<0111口1134%9口1216%电机表面液体流速大于01m/s;运转周期01#v<0235口3608%28口3784%大于730d的油井有74口,689%的油井02#v<0319口1959%15口2027%v∀0312口1237%8口1081%电机表面液体流速大于01m/s(见表1)。总井数97口74口因而通过电潜泵实际应用统计电机表面液体流速应大于01m/s。13不同套管中表面液体流速的计算1)7in套管在7in套管中时,114/116系3列电机表面液体流量大于80m/d时表面液体流速满足要求;143系列电机由于环空体积的减小使表面液体流
7、量要求大大降低,其流量大于330m/d时表面液体流速满足要求(见图3)。2)95in套管在95in套管中普通生产88管柱时,114/116系列电机表面液体流量大于3250m/d时表面液体流速满足要求;143系列3电机表面液体流量大于200m/d时表面液体流速满足要求(见图4)。在95in套管中应用Y管柱时采用27图37in套管电机表面液体流速关系图883in油管后只能选用114/1
