2008-2009电潜泵采油系统功率计算

电潜泵采油技术

电潜泵采油工艺 目录 第一节电潜泵工作原理及系统组成 (2) 第二节电潜泵管柱及测试 (21) 第三节电潜泵井工况分析及故障处理 (25) 第四节电潜泵采油的发展趋势 (38)

电潜泵采油是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。自1928年第一台电潜泵投人使用以来，经过20世纪70年的发展，电潜泵采油在井下机组设计、制造及油井选择、机组选型成套、工况监测诊断及保护、分层开采和测试等配套工艺方面日臻完善，在制造适应高温、高粘度。高含砂、高含气、含H2S和CO2等恶劣环境的电潜泵机组方面也取得了很大进展。不仅用于油井采油，还用于气井排液采气和水井采水注水。 本章着重介绍电潜泵的工作原理、系统组成、地面控制及管柱结构、油井选井、机组配套、工况监测、工况分析、故障诊断、油井分层开采和测试等配套工艺技术。 第一节电潜泵工作原理及系统组成 一、电潜泵工作原理 电潜泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵，除了其直径小长度长外，工作原理与普通离心泵没有多大差别，原理图如图3一1所示。其工作原理是：当潜油电机带动泵轴上的叶导轮高速旋转时，处于叶轮内的液体在离心力的作用下，从叶轮中心 沿叶片间的流道甩向叶轮的四周，由于液体受到叶 片的作用，其压力和速度同时增加，在导轮的进一 步作用下速度能又转变成压能，同时流向下一级叶 轮人口。如此逐次地通过多级叶导轮的作用，流体 压能逐次增高而在获得足以克服泵出口以后管路 阻力的能量时而流至地面，达到石油开采的目的。 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 图3-1 电潜泵工作原理图 构。 二、电潜泵系统组成及作用 电潜泵采油系统由井下和地面两部分组成，如图3一2所示。 1．井下系统组成及作用 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／PHD）、动力电缆、单流阀、测压阀／泄油阀、扶正器等组成。 （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；转轴为空心，便于循环冷却电机；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；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；有专门的井液与电机油的隔离密封装置一一保护器。 潜油电机结构如图3—3所示，它由定子、转子、止推轴承和机油循环冷却系统等部分组成。

浅谈电潜泵采油工艺及采油技术的发展

浅谈电潜泵采油工艺及采油技术的发展 摘要：本文主要介绍了电潜泵采油工艺和采油技术，并说明了国内外电潜泵的发展情况，明确了新型电潜泵的发展趋势，着重阐述了电潜泵采油工艺中所出现的新技术和新工艺。 关键词：电潜泵、石油、采油、新进展 石油是我国能源行业极为重要的一部分，其对于我国经济发展的重要性已经被人们深刻的认识到，受到了广泛的关注。电潜泵采油工艺以其优越的性能、良好的效率及较高的自动化程度，受到了广泛的关注与应用。 一、电潜泵采油工艺和采油技术概况 电潜泵（ESP）的全称为电动潜油离心泵（Electrical submersible pump，简称为电潜泵）电潜泵是通过电动机以及多级的离心泵进入到采油井的石油液面下进行抽油的举升设备。 电动潜油离心泵作为石油工业中的一种举升设备，主要作用在于能够将电动机和多级离心泵置入油井中的液面下实施抽油工作。潜油泵工作的基本原理是地面的电源在经过电压器的转换、控制屏，在通过电缆，为井下电机传输电能。井下电机再驱动多级离心泵的叶轮持续旋转，从而把电能转变为机械能，即能够把井液抬升至地面。 由于电潜泵具有较为显著的优势，如设备结构简单、操作方便、工作效率较高，使用电潜泵的油井产液量超过传统杆式泵的2倍，且为全自动化装置，在非自喷高产井、高含水井和海上油田均有不同范围的应用，是时候开采中后期强采的有效途径之一，能够保障油井产量的稳定、高效，并提高经济效益。 二、国内外电潜泵发展状况 电潜泵采油技术发展中，各国的发展水平都不一致，美国是电潜泵采油技术水平最高的国家，而前苏联则是产量最大的国家，大约有56%的石油产量来自于电潜泵。国外的电潜泵呈现出大排量、大功率以及较高的可靠性和较高的耐高温和高压的发展趋势。同时也向着自动化、智能化以及遥控检测的方向发展，从而有效提高了电潜泵的适用范围和适用的时间，从而有效降低了生产的成本。上世纪90年代，我国从美国引进了电潜泵整机以及散件等设备，并在各大油田实现了推广，具有良好的使用效果，为各大油田的中期和后期的开采创造了良好的技术环境。某油田电潜泵采油井占据了机械采油井总数大约10%，而井液的产出量占据总体产液量的30%左右，成为了油田保证石油产量和石油质量的主要方式之一。经过一段时间的发展，我国也已经出现了十余家电潜泵的生产企业，电潜泵的产品批量出口到了俄罗斯。随着相关技术的发展，电潜泵的采油技术也随之不断更新和发展。

电潜泵采油技术分析

74 目前常用的采油技术主要有自喷采油与人工举升采油两大类。人工举升采油是在地层能量无法满足自喷时，采用机械设备补充井筒能量，将井筒中原油举升至地面的采油方式。人工举升采油技术主要分为有杆泵采油、无杆泵采油以及气举采油三大类[1]。电潜泵采油技术是无杆泵采油技术的一种。本文对电潜泵采油技术进行分析。 1?电潜泵采油技术 1.1 电潜泵采油技术原理 电潜泵采油技术采用油管将离心泵下入井筒，地面电源通过专用电缆线连接潜油电机，进而带动离心泵旋转，将井筒中原油举升至地面。电潜泵采油具有设备简单、采油效率高、排量大、自动化控制程度高等优点。其主要应用高含水油井、高产井等液量较大的油井，海上油田由于平台面积限制，也常采用电潜泵进行采油[2]。 1.2 电潜泵采油技术常见问题 在电潜泵采油过程中，由于液量低、流体性质等影响常造成电潜泵异常。常见的有电潜泵不出液，电机烧坏以及机组过载等问题。造成电潜泵不出液的主要原因可分为泵轴断裂、叶轮磨损、泵发生气锁、管柱泄漏等；造成电潜泵电机损坏的主要原因可分为电机过载运行、液量低、电压过高等；造成泵机组过载的主要原因可分为，原油粘度大、电机不匹配、泵故障等[3] 。 1.3 电潜泵系统优化 高气液比对电潜泵的影响较大，造成电潜泵剧烈震动，严重时造成电潜泵欠载停泵，同时气蚀损害缩短电潜泵寿命。因此，需保证电潜泵有足够的沉没度，降低进泵气液比。但电潜泵绝缘设备对温度具有一定的要求，温度过高，会引起电潜泵设备损坏。因此，确定下泵处温度也是十分必要的。一般可以通过井筒温度场分析，求得井筒温度变化。 2?电潜泵采油技术进展 为了适应不同井况特征，满足复杂井况采油，电潜泵 技术不断丰富发展。例如高粘流体性质电潜泵、耐腐蚀性电潜泵、高效多级电潜泵等。高粘流体性质电潜泵，通过悬挂式泵级设计，降低原油与叶轮之间的摩擦力，大大降低高粘原油举升的动力需求，提高举升效率；耐腐蚀性电潜泵，针对储层中硫化氢腐蚀性气体，设计了密封腔式波纹管阻止硫化氢气体的渗透。该密封室内有一个吸收硫化氢气体的净化室。一旦硫化氢气体渗入到密封室波纹管内，它将被其中设置的净化器吸收，防止了硫化氢对电机的侵蚀。 3?电潜泵发展方向 近年来电潜泵采油技术的不断完善，但仍存在一定问题。电潜泵将朝着以下几个方向发展。①为降低电能消耗，发展变频电潜泵技术，降低开采成本；②为降低电潜泵的使用成本，需延长电潜泵的免修期、减少事故率；③提高电潜泵应用水平，完善选井、选泵优化设计、工况诊断技术。 4?结束语 1）在电潜泵采油过程中，常见的电潜泵异常问题有，电潜泵不出液、电机烧坏以及机组过载等问题。 2）高气液比对电潜泵的影响较大，为降低对电潜泵的影响，需对电潜泵的沉没度进行优化。 3）电潜泵未来发展将朝着节能化、低成本化方向发展。 参考文献 [1]刘景忠. 电潜泵采油技术及其生产系统优化设计[J]. 中国高新技术企业，2014，（23）：11-12. [2]刘竟成，李颖川，陈征，等. 电潜泵（ESP）采油技术新进展[J]. 科技信息（科学教研），2008，（13）：28；55. [3]郑俊德，张仲宏. 国外电泵采油技术新进展[J]. 钻采工艺，2007（1）：68-71；147. 电潜泵采油技术分析 罗鑫民 西安石油大学 陕西 西安 710065 摘要：当地层能量充足的时候，油田可采用自喷方式采油，随着油田开采，地层能量的衰竭，需采用人工举升的方式，弥补地层能量的不足，采出地层中的原油。目前常用的人工举升方式有抽油机采油技术、螺杆泵采油技术以及电潜泵采油技术等。本文对电潜泵采油技术进行了分析。 关键词：人工举升 电潜泵 采油 发展趋势 Analysis?of?oil?production?technology?with?electric?submersible?pump Luo?Xinmin Xi ’an Shiyou University ，Xi'an 710065，China Abstract：When the energy of the formation is sufficient，the self-jetting method can be used to produce oil in oilfields. With the constant oilfield exploitation and development and the depletion of the formation energy，the artificial lifting method should be used to make up the energy lack of formation and exploit the crude oil in the formation. At present，the commonly used manual lifting methods include pumping technology，screw pump technology and electric submersible pump technology. This paper focuses on the oil recovery technology with electric submersible pump. Keywords：artificial lifting； electric submersible pump； oil production； development trend

电潜泵采油技术

电潜泵采油技术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

电潜泵采油工艺 目录 第一节电潜泵工作原理及系统组成 (2) 第二节电潜泵管柱及测试 (26) 第三节电潜泵井工况分析及故障处理 (31) 第四节电潜泵采油的发展趋势 (47)

电潜泵采油是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。自1928年第一台电潜泵投人使用以来，经过20世纪70年的发展，电潜泵采油在井下机组设计、制造及油井选择、机组选型成套、工况监测诊断及保护、分层开采和测试等配套工艺方面日臻完善，在制造适应高温、高粘度。高含砂、高含气、含H2S和CO2等恶劣环境的电潜泵机组方面也取得了很大进展。不仅用于油井采油，还用于气井排液采气和水井采水注水。 本章着重介绍电潜泵的工作原理、系统组成、地面控制及管柱结构、油井选井、机组配套、工况监测、工况分析、故障诊断、油井分层开采和测试等配套工艺技术。 第一节电潜泵工作原理及系统组成 一、电潜泵工作原理 电潜泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵，除了其直径小长度长外，工作原理与普通离心泵没有多大差别，原理图如 图3一1所示。其工作原理是：当潜油电机 带动泵轴上的叶导轮高速旋转时，处于叶 轮内的液体在离心力的作用下，从叶轮中 心沿叶片间的流道甩向叶轮的四周，由于 液体受到叶片的作用，其压力和速度同时 增加，在导轮的进一步作用下速度能又转 变成压能，同时流向下一级叶轮人口。如 此逐次地通过多级叶导轮的作用，流体压 能逐次增高而在获得足以克服泵出口以后 管路阻力的能量时而流至地面，达到石油 开采的目的。 图3-1 电潜泵工作原理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。 二、电潜泵系统组成及作用 电潜泵采油系统由井下和地面两部分组成，如图3一2所示。 1．井下系统组成及作用 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／PHD）、动力电缆、单流阀、测压阀／泄油阀、扶正器等组成。 （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；转轴为空心，便于循环冷却电机；启动转矩大，

海上油田电潜泵工况分析

海上油田电潜泵工况分析 摘要以电潜泵的结构组成、工作原理为基础，结合电潜泵特性曲线分析电潜泵的工况，对电潜泵工况进行了分析，通过对一口井的电潜泵工况分析方法，应用到整个油田的电潜泵工况分析，判断油田的电潜泵是否处于合理的工作状况。通过本文的研究可以应用到油田电潜泵的管理及确定电潜泵的合理工况，延长电潜泵的寿命，提高原油的采收率、经济效益等。 关键词电潜泵；结构组成；工作原理；工况分析 1绪论 1.1研究的目的和意义 电潜泵是一种重要的机械采油设备，具有排量大、扬程高的优点。可广泛用于停喷后的高产油井、含水井、深井及海洋油田中，是油田实现高产稳产的重要手段。 由于电潜泵具有排量大，适用于斜井和水平井，地面配套设备比较简单，电驱动容易实现等显著优点，因此利用电潜泵采油成为海上采油的主要手段之一。电潜泵工况分析就是对电潜泵的工作状况进行分析，它是电潜泵井管理非常重要的一项工作。通过工况分析，可以清楚地了解到电潜泵是否在合理的工作区内工作、电潜泵是否与油层供液能力相匹配、电机配备是否合理、油井含水、原油粘度和含气对泵效的影响程度等等。因此建立电潜泵工况分析系统，对于海上油田电潜泵的分析及现场生产指导具有重大的意义。 1.2研究的主要内容 本文根据海上油气田的概况及电潜泵采油在平台的应用程度，提出了对该油气田电潜泵的工况分析课题，以电潜泵的结构组成、电潜泵的工作原理为基础，结合电潜泵的特性曲线来介绍电潜泵的工况分析步骤，对电潜泵来进行工况分析，以此分析方法应用到油田的电潜泵工况分析，然后对于油田的电潜泵故障诊断与排除进行研究。以此课题研究更清晰认识和掌握电潜泵工况分析的技术知识，给予油田确定电潜泵合理工况制度以及电潜泵管理带来方便。 2电潜泵的工作原理及安装方式 2.1电潜泵的工作原理 电潜泵是由多级叶轮串接起来的一种电动离心泵，除了其直径小长度长外，工作原理与普通离心泵没有多大差别，其工作原理是：当潜油电机带动轴上的叶导轮高速旋转时，处于叶轮内的液体在离心力的作用下，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮的四周，由于液体受到叶片的作用，其压力和速度同时增加，在导