电潜泵的安装

电泵井操作规程及注意事项

电泵井操作规程及注意事项 一、操作规程 1、安装电机 1）将电机打好电机吊卡，打开运输帽进行盘轴检查，盘轴轻快无卡阻。 2）吊起电机。下放至电机下端注油孔离井口0.5m停止，放尽原机组内机油；接好注油嘴，开动（摇）注油泵，注油泵15～20转/分；待电机上部溢出油后，停注5min，反复6次以上，直至一开（摇）泵电机上部同部溢出油为合格。继续下放电机坐于井口，上好花键套、0型密封胶圈。 3）用专用扳手电机盘轴，轻快、灵活、无卡阻现象为合格。 4）完成电机与小扁电缆的连接。要求缠绕规范，绝缘良好。 5）测量连接后电缆三相对地绝缘电阻和及三相直流电阻，要求绝缘≥2000兆欧，三相直流电阻平衡。 2、安装保护器(加装导流罩) 1)装好保护器吊卡，如是两节保护器要加花键套，O型密封胶圈，用螺栓加弹簧垫圈拧紧连接在一起，起吊悬挂。 2)装好花键套及密封胶圈与电机对接，用螺栓加弹簧垫圈拧紧。 3)盘保护器轴应轻快、无卡阻现象。 4)卸下保护器注油孔螺钉，放尽原机组内机油，上好注油嘴，打开保护器出气孔，开(摇)注油泵，注油泵15～20转／分，向保护器内腔注电机油，出气孔溢油后停5min，反复6次以上，直至一开（摇）泵保护器上部同部溢出油为合格；注完油后用螺钉加铅垫堵死。卸下注油嘴，用螺钉加铅垫堵死，注油工序结束。 5)从电缆插头处起，沿电缆罩上电缆护罩，护罩间要相互接上打好电缆卡子，卡子卡套位置离电缆5～10mm，卡子打紧，避开防倒块。下放保护器，将保护器吊卡坐在井口上，并固定。 3、安装分离器 1)上好分离器与保护器连接花键套与密封胶圈，用螺栓加弹簧垫圈连接拧紧。 2)用专用工具整体盘轴轻快、无卡阻现象。

抽油机运行故障成因分析及解决对策

抽油机运行故障成因分析及解决对策 发表时间：2019-12-16T14:41:59.527Z 来源：《科学与技术》2019年第14期作者：杨光彦李洪波郝磊 [导读] 抽油机井长期处于野外生产，会加速抽油机井的老化， 摘要：抽油机井长期处于野外生产，会加速抽油机井的老化，抽油机井故障会越来越频繁，抽油机井不能正常生产甚至停产的现象时有发生，一方面影响了油井的生产时率，影响原油产量，另一方面故障严重时会出现安全隐患，为维修人员和生产人员安全造成威胁。在这种情况下，要加强对抽油机井故障的分析和管理，提高对抽油机井故障的防范能力，制定故障的应对措施，为抽油机井的高效运行、安全生产提供有效的技术支持。本文在抽油机井常见故障分析的基础，提出并实施了相应的措施，取得了良好的效果。 关键词：游梁式抽油机；故障分析；防范能力；治理措施 游梁式抽油机长期处于野外运转，生产环境比较恶劣，抽油机及各部件会出现不同程度的老化现象，设备故障会越来越频繁，影响了油井的正常生产，严重时甚至会引发翻机等安全事故。因此，如何提高抽油机开采过程中的生产安全管理质量是油田干部职工十分重视的工作。本文分析了抽油机生产过程中常见的几类故障，提出并实施了相应的治理对策，取得了良好的效果。 1抽油机故障成因分析 1.1机组能正常运作生产的故障分析 1.1.1泵排量低或不出液。该故障可能的形成原因有：转向错误；地层供液短缺或选泵不合理；地面管线被异物堵塞；泵吸入口堵塞，出油管破裂；泵或分离器轴被折断，泵杨程不够或动液面太低；油粘度过高导致进入泵流速降低或者单流阀堵塞阻碍井液举升。该故障出现时，机组在短时间内仍可以正常运转。 1.1.2机电运行电力偏高。该故障形成的原因此昂对比较单一，主要是机组下在弯曲井段，泵偏磨、电压不足、互感器变比发生错误、机组部分设备损坏、井液粘度或密度过大以及井液中泥沙过多都因素引起的。 1.1.3运行电流不平衡。当供电电压不稳定、电机直流电阻不平衡、抽油机井含气量超标、机组设备损坏等原因都可能导致运行电流不平衡。 1.2机组不能运转生产的故障 1.2.1机电不能启动运转。机电不能正常运转通常都是由以下问题引起的：启动按钮未按到底，开关组件之间接触不良；微动开关不到位；电源被强行中断或者根本没有通电；控制柜线路出现故障；设调电压不足；电缆或点击绝缘性能被破坏出现漏电。此外，井下机组设备故障、油稠粘度超标、死油过多也可能出现该故障。 1.2.2过载停机。当过载电流设置不合理、偏载运行、泵的轴功率增大、电机、井内死油、泵内混入杂质、控制系统发生故障等问题有可能发生过载停机的问题。该过载停机会影响机组的运转生产，但危险性相对较低。 1.2.3欠载停机。欠载停机形成的主要原因是：欠载电流设置不合理、地层供液短缺、、花键套与轴分离、泵或分离器轴折断、油嘴堵塞让抽油机井蹩压等问题。欠载停机维修的危险性较大。 1.3抽油机减速箱常见问题分析 1.3.1抽油机减速箱漏油的问题 减速器经常会出现漏油现象，常见的漏油方式有以下几种：最常见的是主动、从动轴头的密封处漏油，尤其是主动轴密封圈处漏油最为严重、减速器合箱面处漏油、减速器油窗、放油孔处漏油以及减速器箱体底部漏油。 1.3.2抽油机减速箱齿轮损坏问题 减速箱齿轮出现断齿、齿轮非正常磨损、齿面点蚀以及齿面剥落等损坏是原油现场最常见的故障问题，这些故障产生的原因有的和材料质量有关系、有的是使用手段以及原油的质量等。 1.3.3减速箱出现串轴 现场抽油机减速箱多采用分流式人字齿轮进行传动的，减速箱出现串轴的问题均是由输入轴串动引发的。造成输入轴串动的原因大体上由以下几种情况造成的：输入轴发生轴向串动的原因是在于动齿轮相对于中间轴产生了轴向传动，根本在于动齿轮与中间轴配合的过盈量不够；输出轴上从动齿轮和中间轴加工制造的时候规格偏斜；中间轴和输出轴上从动齿轮螺旋角出现误差造成串轴的发生。 1.3.4减速箱出现轴承损坏的问题 轴承间隙调整不当致使输出轴受到的径向力大，导致减速器轴承损坏。这也是轴承损坏多发生在输出轴上的原因。 2降低抽油机故障措施 2.1欠载停泵再启动 当抽油机井发生欠载停泵时，按照下面的流程尝试重新启动机组：发生欠载时，立刻测取机组工作液面；测取电机机组三相直阻与对地之间的绝缘性，如果是三相直阻不平衡，对地绝缘为零，说明是电机或井下电缆出现了故障，就准备检泵；如果三相直阻正常，对地绝缘不是零，重新启动泵；确认地面流程，如果所测欠载液面在３００ｍ以下，则采取环空补液，如果欠载液面在３００ｍ以上，１ｈ后变频３０ＨＺ拖带重新启动。 2.2抽油机井过载停泵再启动 如果抽油机井因为过载停泵，再次启动的难度就比较大，这时就要对抽油机井的相关动、静态因素进行分析，进行调试后再尝试启动泵。主要流程：测取油套环空液面；观察检查电潜泵控制柜的工作情况，测取电机机组三相直阻与对地之间的绝缘性，如果是三相直阻不平衡，对地绝缘为零，就准备检泵，如果三相直阻和对地绝缘性都没有问题，则准备再次启动程序；以上操作都不能解决问题时，检查井口地面流程是否出现漏洞。 2.3电流不平衡故障停泵再启动 电流不平衡导致停泵处理的危险性较大，通常需要由专业的电工人员对电潜泵面控制设备的运转情况进行诊断。在排除了地面控制设备存在的故障问题，确认机组电流的工作情况后再重新启动程度。 2.4生产动态异常情况处理 当生产出现异常时，根据相关的动、静态参数的变化就可以判断机组的工作情况。例如当抽油机井电流下降时，就很可能出现欠载停

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。

电潜泵_气举组合排水采气工艺设计方法研究

科技论坛 电潜泵-气举组合排水采气工艺设计方法研究 陈维 1 刘竟成 2 （1、西南石油大学，四川南充6370002、重庆科技学院，重庆404100） 1概述 电潜泵作为一种经济有效的人工举升方法，近年来用于产水气藏的强排取得了一些成功的经验。但常规的电潜泵排水采气工艺，其生产方式为油管排水、套管产气，对于大水量高气水比气井，其自身气的能量未能得到充分利用。电潜泵-气举组合排水采气工艺提出，在电潜泵上部油管柱安装气举阀，将气体引入电泵上部油管柱，减小液柱压力，节约电泵投资及运行成本。 组合排水采气工艺由于采用两套子系统同时工作，具有单一举升系统所不具备的独特优势，主 要表现在以下几个方面：其子系统的启动压力、 运行功率明显较单一举升系统低，可根据现场情况选用最经济的组合，使井下设备的选择范围更广；当某一子系统失效时，另一子系统可以较小的产量维持生产直至整个系统恢复；由于组合灵活，可通过调整子系统的运行功率，使系统在最佳状态下工作，防止系统过载[1-3]。 2组合举升原理 电潜泵-气举组合排水采气系统是通过电潜 泵子系统和气举子系统两级组合实现的。 其管柱结构如图1所示， 主要包括电潜泵子系统、气举子系统两部分。气体由油套环空经工作阀进入电潜泵上部油管。根据气井地层气水比与采气经济性评价结果决定采用外部注入气气举或采用伴生气气举。电潜泵需保持一定的沉没深度，以保证电潜泵安全运行。注气工作阀位于动液面上部，确保液体不过阀， 保证气举阀长效安全工作。 地层水经电潜泵加压进入油管；地层气和注入气经油套环空至工作阀注入油管，与油管内的地层水混合形成气水两相管流，将地层水举升至地面。 组合举升中，电潜泵作为一级举升系统，气举 作为二级举升系统。 由于气举降低了电潜泵上部油管流体压力梯度，因而降低了设计中电潜泵出口压力，相当于减小了电潜泵的泵挂深度。采用组合举升系统设计后，设计电潜泵出口压力降低值，对应的表示了组合举升系统中，气举举升子系统所减小 的水力压头。由于当量深度的减小， 电潜泵可采用较小的功率设计，节约电潜泵下入级数。气举作为二级举升系统，由于地层气经气举阀注入油管，可充分利用地层气体的能量，减少整个排水采气系统的运行能耗。 2.1井下管柱 典型的组合举升系统井下结构如图1所示。a.为双管柱结构，气举子系统的注气通道由独立插入油管完成，与电潜泵主系统互不影响，油气层生产的天然气在井下分离后，进入油套环空，减 少气体对电潜泵举升效率的影响。 但双油管的下入要求套管尺寸较大，且插入的注气油管往往尺寸较小，使注气量受到限制。 b.采用封隔器将气举子系统和电潜泵主系统 分开，封隔器上部的油套环空作为注入气通道。油气层产出的天然气必须全部经电潜泵进入油管，过多的天然气将影响电潜泵的工作，甚至出现“气锁”，可通过增加泵挂深度，减少游离态的气体进泵或增加气体处理装置，使气体能与液体混合均匀一并通过电潜泵，而对电潜泵的举升效率影响小。 c.相对于a 、b 两种管柱结构，直接采用油气层的产出液体将电潜泵和气举分开，要求油气层具有较高的地层压力和较大的产液指数，井下管柱最简单。 2.2节点系统分析 组合举升系统井下管柱结构不同于常规单一举升系统，它是由电潜泵子系统与气举子系统组合而成。为避免气体对电潜泵的影响，造成电泵失效，电潜泵子系统位于气举子系统下部。组合举 升系统中，电潜泵将整个井筒分为上下两个部分。设计过程中，总排液系统上部可视为一纯气举排液举升虚拟井；下部可视为电潜泵排液举升虚拟井。对整个系统进行节点分析时，可将系统解节点可选在电泵出口。流入压力为： （1） 流出压力为： （2） 3设计方法 电潜泵-气举组合排水采气工艺是以产层-井筒-电潜泵子系统-气举子系统所组成的生产系统为对象，在生产中各子系统相互协调的前提下，采用系统节点分析法，优选不同的子系统工作参数，最终确定合理的组合举升系统设计方案。组合举升系统设计比常规电潜泵系统排液举升设计、常规气举系统排液举升设计要复杂。它的难点和核心是不仅要使电潜泵子系统与气举子系统互不干扰，而且还要相互协调[4,5]。针对组合举升系统的三种 井下结构（图1 ），其设计方法也不同。对于采用双管柱（图1a ）和加封隔器（图1b ）的井下管柱结构，由于注气通道和地层产气流出通道相对独立，不用考虑地层产出液会流经气举阀，从而造成气举阀的损坏，因而其设计方法相对简单，其设计步骤如下： a.在已知设计产液量Qi 的条件下，根据产层流入动态确定井底流压p w f 。 b.从井底向上计算井筒压力分布至泵挂深度处，计泵入口压力。 c.在已知设计井口压力条件下，以电泵出口为起点，假设一电泵出口压力，取该压力为连续气举设计井底流压，电泵出口流体物性参数为连续气举设计流体物性参数，对电泵出口至井口段做连续气 举优化设计。 d.根据已知设计产液量Qi 、泵入口及泵出口压力、 井身结构，确定电潜泵机组及电缆参数。e.假设一系列不同的电泵出口压力，从c 开始，进行连续气举优化设计。 f .按照产量或系统效率等指标对可行的组合举升方案进行排序，挑选出适合的方案实施。 对于单管柱不加封隔器的井下结构，油套环空不仅作为注气通道，同时也是地层产气通道。地层流体经井下气液分离器后，地层液体经电泵-油管-井口排出；地层气经油套环空-气举阀-油管-井口排出。油套环空中，气举阀以下的流体在地层产气的作用下形成气液两相上升流，为防止大量的地层产液流过气举阀进而造成气举阀损坏，必须对气液两相流能达到的最大液面高度做准确预测。 4结论及认识 4.1电潜泵-气举组合可用于大水量、高气水比深井排水采气。该工艺能有效利用气井自身气能量，节约设备投资及排水采气系统运行成本。 4.2电潜泵-气举组合可有效解决单一举升工艺系统负荷过大造成的举升系统失效问题，可利用较小的系统能耗实现深井大排液量深抽。 4.3电潜泵和气举举升均为大排量、连续举升工艺，能实现子系统间无干扰耦合，避免系统间干扰造成的系统效率降低。 4.4电潜泵-气举组合可根据现场情况，增加或减小单一子系统功率，实现排水采气系统的经济技术最优化。 e.组合举升工艺能降低系统启动压力。f .可缩短生产延期，当其中一个系统出现故障或失效时，可以较小产量延续生产直至系统恢复。 参考文献 [1]李颖川.采油工程[M].北京:石油工摘 要:给出三种电潜泵-气举组合排水采气工艺的井下管柱结构，并根据不同的井下管柱结构各自的特点，提出了两种不同的组合排水采气 工艺设计方法与步骤。组合举升工艺将气井自身气通过气举阀引入到油管中，利用地层气的能量减小上部油管柱流体密度，降低了举升管柱压力，可实现采用较少的泵级数、 较小的泵功率即能达到将地层水泵出地面的目的，从而降低了整个排水采气系统的系统投资及运行成本。关键词：深井；排水采气；连续气举；电潜泵；组合举升（下转22页）

电潜泵各组成部分作用

一、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。 二、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入口。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。 三、性能参数额定排量Q、额定扬程压头H、额定轴功率P、额定效率η、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。 电潜泵采油系统由井下和地面两大部分组成一、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、动力电缆、单流阀、测压阀泄油阀、扶正器等组成。 1、电潜泵电机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 2、保护器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。其基本作用有以下四个方面密封电机轴动力输出端防止井液进入电机保护器充油部分允许与井液相通起平衡作用平衡电机内外腔压力容纳电机升温时膨胀的电机油和补充电机冷却时电机油的收缩和损耗的电机油通过其内的止推轴承承担泵轴、分离器轴和保护器轴的重量及泵所承受的任何不平衡轴向力起连接作用连接电机轴与泵分离器轴连接电机壳体与泵分离器壳体。保护器的种类很多从原理上可以分为连通式保护器、沉淀式保护器和胶囊式保护器等三种 3、分离器位于潜油泵的下端是泵的入口其作用是将地层流体中的自由气分离出来以减少气体对泵的排量、扬程和效率等特性参数的影响和避免气蚀发生。按不同的工作原理可将其分为沉降式重力式和旋转式离心式 4、潜油泵为多级离心泵包括固定和转动两大部分。固定部分由导轮、泵壳和轴承外套组成转动部分包括叶轮、轴、键、摩擦垫、轴承和卡簧。电潜泵分节节中分级每级就是一个离心泵潜油泵按叶轮是否固定分为浮动式、半浮动式和固定式三种。 5、单流阀作用是保持足够高的回压使得泵在启动后能很快在额定点工作防止停泵后泵以上流体回落引起机组反转脱扣便于生产管柱验封。一般安装在泵出口12根油管处采用标准油管扣于上下油管连接。 6、泄油阀一般安装在单流阀以上12根油管处它是检泵作业上提管柱时油管内流体的排放口以减轻修井机负荷和防止井液污染平台甲板和环境。泄油阀目前有两种投棒泄流、投球液力泄流。前者用于稀油和高含水稠油井比较合适用于稠油井泄油成功率低后者可以重复使用用于低含水稠油更好成功率高。 二、地面部分组成配电盘变压器控制柜接线盒电潜泵管柱电潜泵“Y”管柱无分采要求的生产井主要用于地层压力低的生产无分采要求的生产井主要用于地层压力低的生产井或油田生产中晚期井或油田生产中晚期优点 管柱结构简单 油井出砂容易处理优点 管柱结构简单 油井出砂容易处理YY99--5/8 5/8 ?0?1?0?1套管内径满足将生产管柱和机组同时套管内径满足将生产管柱和机组同时下入 下入 YY 型接头的外径型接头的外径210mm210mm该图为典型的高压油气井管柱 当油井具备自该图为典型的高压油气井管柱 当油井具备自喷能力后 可以通过停电泵、捞喷能力后 可以通过停电泵、捞YY堵后直接自堵后直接自喷生产喷生产YY99--5/8 5/8 ?0?1?0?1套管内径满足将生产管柱和机组同时套管内径满足将生产管柱和机组同时下入 下入 YY型接头的外径型接头的外径210 210 216216mmmm无分采要求的生产井 主要用于地层能量较高、具有自无分采要求的生产井 主要用于地层能量较高、具有自喷能力的生产井。当油井具备自喷能力后 可以通过停喷能力的生产井。当油井具备自喷能力后 可以通过停

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

电潜泵选型计算-1

电潜泵选型计算 编译:吴成浩 一九九四年八月

目录 一.粘度对电潜泵性能的影响 A.泵送粘性液体时八大基本运算步骤 B.举例说明泵送稠油时,各种校正系数的使用 方法 二.用于高含水井的电潜泵选泵程序 三.确定油井的产能方法 A.PI法 B.IPR法(流入特性关系曲线法) 四.现场确定油井产能的简易方法 五.计算泵的实际有效功率 六.补充说明

一. 粘度对电潜泵性能的影响 电潜泵在泵送粘性液体时，较之泵送水来，其扬程、排量和效率都要下降，而功率则上升。 但是，目前，粘度对电潜泵性能所产生的全部影响尚没弄清。现在各厂家都根据自己的泵在各种不同粘度条件下进行试验后，分析出不同粘度对泵造成的性能影响，并相应的作出若干组修正图表。 下面所讲的电潜泵在泵送粘性液体条件下的选泵程序，只是个近似值。但是，这种选泵程序，对于大多数泵的使用目的来说具有足够的精确度。如果不考虑粘度影响，将会大大影响泵的工作性能。 实践证明，原油含水的多少，将会直接影响液体粘度的大小。 根据过去的经验，当原油中含水为20%--40%时，其粘度值为原来单一原油粘度的2倍--3倍。比如说，如果原油原来的粘度为200SSU，当含水为30%时，则实际的混合液的粘度可能会超过500SSU。 目前尚没有找到原油随着含水上升的多少粘度相应增加多少倍的标准计算公式。因此，在泵送粘性液体时，通常都是先按水的特性，对泵进行选型计算，然后再利用有关的修正系数对上述计算结果进行校正。 但是，在泵送极高粘度液体时，为了选择最佳性能的泵，必须进行实验室试验。 A. 泵送粘性液体时八个基本运算步骤 1、按泵送水时的计算方法，计算泵的总压头； 2、通过试验或按照下面的图1，计算出在地层条件下脱气 原油的粘度； 3、通过试验或按照下面的图2，将上述脱气原油粘度校正 为气饱原油粘度；

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

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，

第三篇 第六章 电潜泵井生产管理

第六章电潜泵井生产管理 目前，电潜泵采油在海洋油田开发中成为主要采油技术，掌握油井的地质动态资料，分析电潜泵的工作状况，及时发现其故障并提出处理措施，管理好电潜泵井的生产成为获得高采收率、高经济效益的前提，也是平台管理的主要任务之一。 本章主要介绍电潜泵井的工况分析方法、生产系统调整方法和故障分析处理理论。 第一节电潜泵工况分析 一、电潜泵工况分析方法 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，可以清楚地了解到泵是否在合理的工作区内工作、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。 进行电潜泵工况分析必须录取油井的油气水产量、油气水性质参数、油压、套压、泵吸人排出口压力及温度、电机的工作电流、电压和功率因素等一系列数据参数，它是一项非常系统、复杂、繁琐、细致的工作。各油田管理者都投入了大量的人力物力进行分析方法和手段的研究及管理应用。 1．定性分析 任何一台机组都有自己的特性曲线，它由H～Q、P～Q和p～Q三条曲线组成，分 别反映泵扬程、轴功率和泵效率与排量的变化关系，图6-l（a）是某种机组的特性曲线。该种方法通过特殊处理将H～Q曲线转变成图6—l (b)的图形，叫做泵况图。它实 际上就是泵H~Q曲线图，只不过被分成了八个区域。具体做法是： 图6-1 138

①将图6一1(a)上的H～Q曲线移植在图6一1(b)上； ②在图6—l (a)上找出最高泵效点，并读取泵效； ③将最高泵效分别乘以0.8和1.2倍，即泵合理工作区域的上下界限，并读取它们 对应的排量Q b和Q k； ④通过Q b和Q k在H～Q曲线上找到对应的扬程，即H b和H k； ⑤计算Q b·Hb和Q k·H k的乘积值Y1和Y2； ⑥分别以Q·H=Y1；和Q·H=Y2。在图6—1 (b)上作出两条抛物线（knh）和（lgde）分别与H～Q曲线交于k、h和l、e； ⑦从k、h分别作H轴的平行线交lgde于g和d，交Q轴于a和b； ⑧过k、g分别作Q轴的平行线交lgde于j，交H轴于f； ⑨至此，H～Q曲线分成了8个区域，即八个工况范围，如图6—l (b)所示的1、2、3、 4、5、6、7、8八个区，分别代表：l一经济高效区；2一合理工作区；3一选泵参数偏小，应缩小油嘴；4一泵无问题，供液能力尚可，主要是气体影响，应加深泵挂深度或放套管气；5一如果资料正确则泵无问题，泵处于憋压状态，应放油嘴或采取其它油管。油嘴解堵措施；6一泵无问题，沉没度偏低，应加深泵挂深度、换小泵或加强注水等措施；7一可能是管柱和（或）泵漏失严重，也可能是叶轮或泵吸口堵塞；8一资料有误。 如果将泵的耗能与匹配的电机相对比分析，可以分成电机匹配合理、大马拉小车和小马拉大车三种情况。结合泵的八个工作区域，整个井下机组的工况可以组合成24种情况，工况图如图6—2所示。工况图的 X坐标是排量，Y坐标是电流（对于同 一机组就相当于功率），Z坐标是扬 程。 在根据泵特性曲线将泵况图和 工况图作成以后，就可以根据油井的 生产数据，将油气水产量通过油气水 性质计算公式折合成泵吸人排出口 条件下的产量，并经混合液粘度修正 得到泵内的相当产量，以及通过泵吸 人口压力差和混合液密度折算出泵 的实际扬程．并计算出生产流体获得 的水马力和轴功率，最后将计算得到 图6-2 的排量、扬程数据在泵况图上标记出来，就获得了井下泵的泵况点，了解泵工作是否合理。在三维工况图上标记排量、扬程和轴功率，就可以得到机组的工况点，可以知道泵工作是否合理，电机配备是否合适，是否是“大马拉小车”或“小马拉大车”，从而为下步选泵和机组匹配提供依据。 2．定量分析 139

海上平台电潜泵变频柜故障原因及处理

海上平台电潜泵变频柜故障原因及处理 1 IGBT击穿故障原因分析 2021年在避台风回到平台恢复生产时，南海某A平台B-22H和B-11H各有一整流模块在送电时内部炸机，当时厂家ABB人员随即从B-03H变频柜拆下一个整流模块恢复B-22H变频柜；另拆了一个模块到B-11H变频柜，再次送电时又炸机，另外一台原先未损坏的模块又出现了炸机。相隔不久，同时建造投产的姊妹B平台也出现了6台变频柜炸机故障，同年11月4日，B平台在台风“罗莎”过后，复台时候又发生两台变频柜故障停机，分别是B20井和14井变频柜，其中B20井变频柜是整流侧IGBT短路故障，B14井变频柜是K13接触器无法吸合故障，同一时段A平台也有2台变频柜出现IGBT短路故障。平台变频柜连续发生模块击穿故障，而且问题是发生在避台风回来的时候，模块击穿故障引起ABB厂方高度重视，指派其售后服务工程师现场检查并提供调查处理报告。 1.1 IGBT击穿原因厂家认为与受潮有关 电潜泵变频柜在平台陆地建造期间安装时正好处于南方的梅雨季节，曾有一段时间不能进行驱潮工作，环境湿度较大。在设备投产前，虽然进行了长时间除湿和除尘工作，变频柜表面的水迹已经干了，但是受潮后会在一定时间内影响变频柜性能。虽经全面检查和绝缘测试均达到了使用要求，在运行了一段时间，有一部分变频柜在避台后恢复生产重启时出现IGBT击穿，厂方售后工程师配合平台电气师重新检查了全部变频柜，发现受潮问题也只是个案，不能代表所有设备情况一样，受潮并不是IGBT击穿的主要原因。 1.2 设备上电后启动整流前暖机驱潮工作未做好 厂家认为设备上电后启动整流前暖机驱潮工作未做好，为此平台电气师按要求进行了全面检查和整改 工作：

潜水泵使用方法

使用须知 ·电机使用前必须灌满清水．拧紧注水、放气螺塞，否则不准使用； ·陆地试运转通电不超过一秒； ·电泵不准倒卧或倾斜使用； ·电动机必须完全潜入水中，但潜入深度不大于70米； ·引线与电缆接头按规定操作。 DFQJ型泵使用条件与技术规格 使用条件 ·井用潜水电泵是电机与水泵直联一体潜入水中工作的提水机具。主要适用于农田灌溉、城市、工矿企生的给捧水工程。 电源要求： ·额定频率为50赫兹，电机端额定电压应保证为380-,t-5％伏的三相交流电源，(若用户电压为660伏时需特殊订货) ·变压器负载功率不应超过其容量的75％： ·变压器距井较远时，应考虑输电线压降。对于功率大于45kW的电机．要求变压器到井13距离不超过20米。 水质要求： ·一般无腐蚀性清水； ·水中含砂量不大于0.01％(质量比)： ·酸碱度PH值在6．5～8．5范围内： ·水中氯离子含量不大于400毫克／升： ·硫化氢含量不大于1．5毫克／升； ·水温不高于20摄氏度。 井筒要求： ·正直、光滑、不得有凸起或井管错位现象。井内径符合潜水泵要求。 DFQJ型泵启动、运转、停车、保养、维修和保存 ●启动、运转和停车 启动： ·用500伏兆欧表测量电机绕组对地绝缘电阻应不低5兆欧； ·启动后，观察电流、电压是否符合规定范围，运转声音有无异常及震动发生，若不正常应及时处理解决； 运转： 电泵运转中经常要观察电压、电流、流量和扬程。如发现下列情况之一应立即停止运转。 ·在额定电压时电流超过额定值i ·额定扬程时，流量较正常情况下降低较大； ·绝缘电阻低于0.5兆欧； ·泵间歇出水； ·电泵有突然声响或较大的震动； ·保护开关频繁跳闸。 停车： ·停车即关闭电源。再启动时，须等5分钟或更长时问进行，以防电机温升过高．停车后最好切断电源； ·保护开关不可停用，用铝丝、铜丝或加大保险丝的作法是非常危险的。 一保养、维修和保存