概述潜油电泵ESP
潜油电泵系统简介)
潜油泵 结构组成
叶轮
导轮
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纵向剖面图
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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。
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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。
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9.辅助工具
扶正器
扶正器主要用于斜井，位于电机尾部，使电机居 中，使得电机外部过流均匀，散热环境好，防止电 机局部高温而损坏。“Y”型管柱井不采用。
电缆护罩
电缆护罩与电缆一起通过绑带固定在油管外表面 ，防止电缆在下井过程中受到机械损伤。分大扁护 罩和小扁护罩两种。小扁护罩结构一般是槽钢结构 ，尺寸较小。大扁护罩有笼形结构和筒形结构两种
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辅助工具
测压装置
电潜泵井测压系统有两大类，一类是 电子式的，一类是机械式的。主要用于监 测油井的供液和电机工作温度情况。电子 式的有PHD和PSI两种，可以进行连续监 测；机械式的也有两种，一种是测压阀， 一种是毛细管，前者通过钢丝作业实施但 不能连续监测，后者通过毛细钢管传递压 力，可以连续工作和监测。
潜油电泵介绍
潜油电泵介绍第⼀章潜油电泵介绍第⼀节概述随着我国⽯油⼯业的发展和油⽥采油开发的需要，为了提⾼油⽥采油速度和最终采收率，应⽤机械采油⽅法是整个油⽥开发过程的⼀个⼗分重要的步骤。
潜油电泵作为⼀种⽐较常⽤的机械采油设备，由于它⾃⾝的特点，近⼗⼏年来在国内外得到了⼗分⼴泛的应⽤。
尤其是它特别适⽤于海上平台采油。
选⽤潜油电泵⼤排量强采是油⽥长期稳定⽣产的重要⼿段。
⼀、潜油电泵发展概况·1923 年⽩俄罗斯⼈AS 奥托纳夫在世界上⾸先提出潜泣电泵的新概念，并在洛杉机制造出美国第⼀台潜油电泵。
·1930 年奥托纳夫在美国创建了雷达公司。
·50~70年代美国相继出现了三家主要⽣产潜油电泵的制造旖。
它（20世纪）们是森垂列夫特公司、ODI 公司、科贝公司。
·1940 年苏联国家⽯油机械设计院深⽔电机局⽯油⼯业组研制了苏联第⼀台潜油电泵。
开始⼴泛应⽤于油由。
·1953 年中国⽯油部曾在⽟们油⽥对潜油电泵进⾏研究和试验。
·1970 年天津市电机总⼚与⼤庆油⽥联合，成功地开发塞中国鑫⾏设计和制造的第⼀台潜抽电泵并于 1 978 年开始正式投产。
天津市电机总⼚正式获国家批准，引进美雷达公司的潜油电泵制造技术，极⼤地促进了中国电潜泵制造技术和⽣产的发展。
·1989 年随着国内⽯油⼯业和采油技术的不断发展以及引进技术在国内的扩散，相继出现了⼤庆、胜利、虎溪等⼀批电泵制造⼚，形成了中国的潜油电泵制造⾏业。
·2004 年渤海⼯程装备电泵分公司为适应渤海⼆、潜油电泵的应⽤及⽔平近⼗年来，随着潜油电泵在世界范围使⽤的数量不断增加，国内外油⽥在电泵采油⼯艺技术⽅⾯做了⼤量⼯作，因此在潜油电泵⼴泛应⽤的同时，其应⽤⽔平也在不断提⾼，并积累了⼤量丰富的经验。
据统计⽬前先进的国外油⽥在⼀些主要电泵的应⽤指标已达到：电泵系统效率42 %适⽤最⾼井温180 ℃电泵最⼤挂泵深度4500 m平均运⾏寿命600 ~800 天国际⽯油组织1997 年公布，全球油井总数为989908 ⼝〔不含停产油井、注⽔⽤井和辅助油井〕，油井分布情况见表l 。
重华潜油电泵简介
潜油电泵简介陕西重华泵业有限公司一、潜油电泵概述二、潜油电泵机组的组成三、潜油电泵机组的工作原理及特点四、保护器的作用、种类、组成、结构工作原理及装配工艺五、潜油电机的作用、工作原理、组成结构特点、及基本参数六、潜油泵的作用、种类、工作原理、组成、结构特点、基本参数、及使用条件一、潜油电泵概述潜油电泵机组是一种机械采油设备。
其作用就是将井下的液体抽送到地面。
；机组耐温等级分别适用于井温90℃、 120℃、 150℃、 180℃；工作介质除原油外，还有水、天然气、砂等。
二、潜油电泵机组的组成潜油电泵机组主要由三个部分组成1、井下部分：潜油离心泵、分离器、保护器、潜油电机、潜油电缆；2、地面设备：定频驱动：降压变压器、控制柜；变频驱动：降压变压器、变频器、升压变压器；3、辅助设备：扶正器、测温测压装臵、单流阀、泄油阀、接线盒。
三、潜油电泵机组的工作原理及特点1、工作原理：潜油电泵机组以电能为动力源，电网电压首先经过降压变压器改变电压后，输入到变频器中，经过变频器换至所需的电源频率后，输入到升压变压器，将电压提升到电机所需电压（400～3000v)，通过潜油电缆将电能输给潜油电机，潜油电机将电能转换为机械能，带动潜油离心泵高速旋转，潜油离心泵中的每级叶轮、导壳使井液压力逐步提高，在潜油泵出口处达到潜油泵要求的举升扬程，井液通过油管被举升至地面，再通过地面管线传送至地面集输系统。
2.潜油电泵机组的工作特点●扬程高（≤3000m）；●可以根据产液变化要求进行变频调速（50～60Hz)；●地面设备占用面积和空间小，适用于海上平台；●排量范围大（≤30～4700m3/d）；●使用寿命长；●便于管理；四、保护器的作用、种类及、工作原理1.保护器简介：保护器也称潜油电机保护器，它在电泵机组中直接与电机相连接，起到保护电机的作用。
潜油电机要达到长期运转和反复起动，电机腔体的密封和电机油的补充都是很困难的必须有一个特定装臵使电机在不同的井况中保持良好的密封和容纳，补偿电机油因温度的变化而引起的热胀冷缩。
浅谈电动潜油泵采油技术的现状与发展
浅谈电动潜油泵采油技术的现状与发展发布时间：2021-06-10T11:22:33.450Z 来源：《中国科技信息》2021年7月作者：张斌、李静、孙建勇[导读] 随着电潜泵技术的不断发展，切实提升了电潜泵采油的技术水平。
采油工艺中，电潜泵采油凭借其简单的采油设备、较高的自动化水平以及较高的采油效率等优点，近年来得到了广泛的关注和推广。
基于此，本文首先阐述了电潜泵采油的工作原理、常见问题及其系统优化，然后分析了国内外电潜泵发展状况，最后进一步探讨了电潜泵采油的发展趋势。
山东滨州中石化胜利油田分公司滨南采油厂采油管理八区张斌、李静、孙建勇 256600摘要：随着电潜泵技术的不断发展，切实提升了电潜泵采油的技术水平。
采油工艺中，电潜泵采油凭借其简单的采油设备、较高的自动化水平以及较高的采油效率等优点，近年来得到了广泛的关注和推广。
基于此，本文首先阐述了电潜泵采油的工作原理、常见问题及其系统优化，然后分析了国内外电潜泵发展状况，最后进一步探讨了电潜泵采油的发展趋势。
关键词：电潜泵；原理；发展趋势当前是一个经济全球化时代，我国石油开采行业建设发展要与时俱进，跟上时代前进的脚步。
石油企业要想在竞争激烈的市场上脱颖而出，最大程度满足社会对高质量石油的使用需求，就必须创新运用先进的采油技术，结合开采环境和成本合理采用对应的原油开采技术。
电潜泵采油技术属于无杆泵采油技术的一种，其工作原理是通过利用电潜泵进入到采油井石油液面展开抽油举升，基于电机带动多级离心泵的叶轮转动，实现将电能有效转换为机械能，最终将采油井中的井液提升至地面。
1电潜泵采油技术分析1.1电潜泵采油技术工作原理电潜泵（ Electrical submersible pump， ESP）是电动潜油离心泵的简称，其是借助电动机及多级离心泵进入至井筒的石油中开展抽油的举升设备。
电潜泵采油的工作原理是地面上的电源通过变压器、控制屏及专用电缆等设备将电能传输至井下的电机中，经由电机驱动离心泵的叶轮旋转，进一步将电能转化成机械能，最终将井筒中的原油提升至地面。
石油开采-潜油电泵采油
目录
CONTENTS
• 潜油电泵采油技术概述 • 潜油电泵采油系统组成 • 潜油电泵采油工艺流程 • 潜油电泵采油技术应用与发展趋势
01 潜油电泵采油技术概述
CHAPTER
潜油电泵采油技术的定义
01
潜油电泵采油技术是一种将电能 转化为机械能，从而将井下液体 提升到地面的采油技术。
电缆连接
确保电缆连接正确、牢固，无短路、 断路等现象。
调试运行
在设备安装完毕后，进行调试运行， 确保设备正常工作。
采油作业管理
采油计划制定
采油参数设置
根据地质资料和采油目标，制定合理的采 油计划。
根据实际情况，设置合适的采油参数，如 排量、扬程等。
采油监控
采油数据分析
对采油过程进行实时监控，确保采油作业 的顺利进行。
温度传感器
监测井液温度，预防因过热导致的故障。
压力传感器
监测井口压力，控制泵的运行状态。
液位传感器
监测井液液位，防止抽空或溢流。
03 潜油电泵采油工艺流程
CHAPTER
设备安装与调试
设备检查
确保潜油电泵及其附件的完整性，无 损坏和故障。
安装位置选择
根据地质条件和采油需求，选择合适 的井位进行安装。
广特点与优势
高效
潜油电泵采油技术能够 将井下液体快速、高效 地提升到地面，从而提
高采油效率。
可靠
潜油电泵采油技术具有 较高的可靠性和稳定性， 能够保证长期连续的采
油作业。
适应性强
潜油电泵采油技术适用 于各种类型的油田和不 同的采油环境，具有较
强的适应性。
便于管理
潜油电泵采油技术的设 备相对简单，操作方便，
潜油电泵基础知识
潜油电泵基础知识目录1. 内容描述 (2)1.1 潜油电泵概述 (3)1.2 潜油电泵的应用领域 (4)2. 潜油电泵的主要组成部分 (5)2.1 电机部分 (6)2.1.1 电机类型 (7)2.1.2 电机结构 (8)2.2 泵体部分 (9)2.2.1 泵体材质 (11)2.2.2 泵体结构 (12)2.3 管线系统 (13)2.3.1 管线材质 (15)2.3.2 管线连接方式 (15)3.1 电动驱动 (17)3.2 旋转转换压力 (19)3.3 液体抽送过程 (20)4. 潜油电泵的分类 (21)4.1 按应用领域分类 (22)4.1.1 水井潜水泵 (23)4.1.2 地下水泵 (24)4.1.3 沼气潜水泵 (25)4.2 按传输介质分类 (26)4.2.1 纯水潜水泵 (26)4.2.2 污水潜水泵 (28)4.3 按工作方式分类 (29)4.3.1 常压电机潜油泵 (30)4.3.2 高压电机潜油泵 (31)6. 潜油电泵的维护与保养 (33)6.1 日常维护 (34)6.2 定期检修 (34)6.3 常见故障诊断及处理 (36)7. 潜油电泵的选择与安装 (37)7.1 选择原则 (38)7.2 安装步骤 (39)1. 内容描述潜油电泵技术是一种广泛应用于石油及天然气行业中的技术，它涉及将电能直接传输到位于地下井下的多级离心泵系统，从而有效地抽取地层深处的油气资源。
这一技术的创新之路始于20世纪初，经过多年发展，现在已经成为精通油气开采与生产作业的关键技术之一。
本文档以潜油电泵系统为重点，全面介绍其工作原理、结构组成、应用场景、优势、风险以及在油田生产中的安装与维护等基本知识。
通过对这些核心要素的详细阐释，读者能够深入理解潜油电泵技术的全面功能与潜能，同时也能提升对于技术在实际应用中的挑战和解决方案的认识。
潜油电泵系统由地面设备和地下水泵两部分组成，地面设备包括泵控制柜、变压器以及其他必要的连接构件，负责将地面电源经过变压和调节后送入地下。
潜油电泵基础知识
注意事项
在安装过程中，应遵循安全操 作规程，注意人员安全和设备 保护，避免发生意外事故。
日常维护与保养
检查运行状况
定期检查潜油电泵的运行状况 ，包括电流、电压、温度、压 力等参数，确保设备正常运行
。
清洗保养
定期清洗潜油电泵的进出口滤 器，检查并更换密封件、润滑 油等易损件。
维修保养
根据需要，对潜油电泵进行维 修保养，包括更换磨损件、调 整间隙等，确保设备性能稳定 。
03
CATALOGUE
潜油电泵的安装与维护
安装前的准备
01
02
03
确定井口位置
根据地质报告和实际勘探 结果，确定潜油电泵的井 口位置，确保井口周围环 境安全、无障碍物。
检查设备
在安装前，对潜油电泵及 其附件进行全面检查，确 保设备完好无损、符合规 格要求。
准备工具和材料
根据安装需要，准备相应 的工具和材料，如吊车、 螺丝刀、润滑油等。
高效电机
研究更高效的电机设计，提高电 机的能效比，降低能耗。
优化控制策略
通过改进控制算法和策略，实现 潜油电泵的智能控制，进一步降 低能耗。
新材料、新工艺的应用研究
新材料
研究并应用具有更高强度、耐腐蚀和 耐磨性能的新材料，提高潜油电泵的 使用寿命。
新工艺
探索和应用新的制造工艺，提高潜油 电泵的制造效率和产品质量。
注意事项
在维护保养过程中，应遵循设 备操作规程和维护保养规范，
注意人员安全和设备保护。
04
CATALOGUE
潜油电泵常见故障及排除方法
启动困难或无法启动
总结词
潜油电泵启动困难或无法启动可能是由于多种原因引起的，如电源故障、电机故障、泵 头故障等。
电潜泵(ESP)采油技术新进展
泵 开展 了大 量研 究 ， 得 了 系列 成 果 。本 文 简 述 了国 内 外 电潜 泵 发展 动 态 ， 细 介 绍 了 国 内外 主 要 电 潜 泵 生产 厂 家 ， 取 详 系统地 分 析 了 国外 电 潜 泵 的新技 术 、 工 艺 、 材 料 的 研 究进 展 。最 后 ， 对 国 内 电潜 泵 采 油 大规 模 工 业 应 用 的 需 求 ， 出 了电 潜 泵研 究方 向。 新 新 针 提
【 关键词】 电潜泵采油 ； 发展 动态； 新型 电潜泵； 究方向 研
乌德摩 尔 特 石 油 联 合 公 司 和鞑 靼 石 油 联 合 公 司 在 俄 罗 斯 的 ７０ ０ 口 ００ ５ 免 ３ ｄ 、 潜 油 电 泵 （ ｌｃｒ ａ ｓｂ ｒｉｌ ｐｍｐ 全 称 电 动 潜 油 离 心 泵 ， Ｅ ｅｔｃｌ ｕｍｅｓ ｅ ｕ ） ｉ ｂ 简 低 于 １ｍ 的 井 中使 用 ， 修 期 不 少 于 ３ ５ 。 、 ３４高 容 积 气 体 分 离器 电潜 泵 最 近 ．美 国 Ｃ ｒｉ 新 推 出 的 高 ． ｅ ｉｆ ｌ ｌ 称 电潜 泵 或 电 泵 ． 是将 电 动机 和 多 级 离心 泵 一 起 下 入 油 井 液 面 以 下进
行抽 油 的 举 升 设备 。其 工 作 原 理 地 面 电源 通 过 变 压 器 、 制 屏 和 电 缆 容 积 井 下 气 体 分 离 器— — Ｇ ｓ ｔ ． 控 ａＭｓ ｒ 旨在 有 效 分离 气 体 以尽 可 能 地 提 ｅ
１ 电潜 泵 ｆ ． ＥＰＳ） 采油 工 艺
新 将 电 能输 送 给 井下 电 机 ， 机 带 动 多 级 离 心 泵 叶 轮 旋 转 ， 电 能转 换 高 电潜 泵 的采 油 量 。 的分 离 器 设 计 提 高 了通 过 分 离 器进 入 泵 的整 体 电 将 流 动速度 ，相 对于标 准 的电潜 泵气 体分离 器 有更好 的分离 效 率 。 为机 械 能 ， 井 液 举 升 到地 面 。 把 ｅ ｉｆ ｌｔ 而 电潜 泵 （ Ｓ ） 油 工艺 因其 设 备 结 构 简 单 ， 率 高 、 量 大 、 Ｅ Ｐ采 效 排 自动 Ｃ ｍｒｉ 工 程 师 确 定 了 高 气 体 容 积 和 在 高流 速 下 节 流 的叶 轮 设 计 ，
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第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性 5. 影响泵特性的因素
(1)转速、相对密度和粘度对泵特性的影响
其影响遵循仿射定律 2 n 粘度的影响需要 2 H 2 H1 进一步完善 n1 3 n2 2 H P 2 H P1 n 1 1 n2 q2 q1 n1
气蚀使泵的工作特性变差，排量和效率下降。
防止气蚀和气锁：泵的吸入压力足够高
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第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性
6. 轴向止推力
作用在叶轮上的各种轴向不平衡力的总和，包括下止推 力和上止推力
下止推力 作用在和吸入口面积相等的环形面积上的排出压力与 吸入压力所产生的压力差，使泵承受向下止推力，其大小 与排量成反比。 上止推力 由于叶轮入口和出口速度大小、方向改变产生的向上 的推力，其大小与排量成正比
第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性
3、影响离心泵实际压头的因素
•叶轮的实际叶片数目有限 叶轮流道中形成相对环流，叶轮出口处的绝对速度，
吸入口处的绝对速度，叶轮实际压头低于理论压头。
•水力损失 泵的叶轮流道内的沿程阻力
•容积损失：
高压液体通过叶轮和导轮间的间隙产生的漏失损失 •机械损失 叶轮外表面与液体间、轴与轴承间的摩擦损失
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第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性 4、泵的特性曲线
泵的排量、压头、功率、效率和转速的关系曲线。 一般的特性曲线是在固定的转速(电机频率60Hz， 转速为3500rpm)下，在相对密度为1、粘度为1mPa.s 的清水中测试的泵的工作特性。
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第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性
吸入口气液比 1 f w Rgo Rs Bg Vg FGL Vt Bw f w 1 f w Bo Rgo Rs Bg
Rgo－进泵气油比 当井液在吸入条件下气液比小于10％时，可以
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1 2 3 16
5 6 7
8 9 10
底部吸入口安装方式（带封隔器） 从上到下依次是电机、保护器、排出口、泵、 吸入口 ，用于油管摩阻损失大或泵径大的井。
底部排出口安装方式（带封隔器） 从上到下依次是电机、保护器、吸入口、泵、 排出口 ，用于将上部层位的地层水转注到下部层位 ，适用于油田注水开发或气井排水采气。
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第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性 1.基本概念
离心泵的特性：排量、压头、功率、效率与转速的关系
p p 100p 液柱压头与压力 ： H L g gf
泵的有效功率：泵内流体获得的功率
m Hg qL p qL H L HP 1000 88 8800
直接采用泵的标准特性曲线，否则应该安装井下气
液分离器和提高吸入压力等方法使进泵的游离气减
小，也可以采用两相泵的特性进行设计。
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二、井下多级离心泵工作特性
(3)气蚀
泵内任何一点流体压力<工作温度下流体饱和蒸 汽压时，产生小气泡，气泡流入高压区会冷凝和破 碎，这时产生的压力很大，使泵易受到冲击和腐蚀， 这种现象和水击相似，称作气蚀。
泵的效率：泵的有效功率/泵的轴功率
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二、井下多级离心泵工作特性
2.离心泵特性的理论分析（假设：叶片无限、充满、忽略摩阻） 在稳定流动状态下，单位时间内流体流入和流出叶轮的动 量矩变化等于作用在流体上的外力矩
离心泵的基本方程 Eular方程 (据速度三角形)
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第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性
(2)气体对泵特性的影响 气体进泵会占据一定的泵容，必然使液体进泵 量减少气体积占气液总体积的份额； 泵内流体密度与单相液体不同，对泵的功率会 产生影响； 气体对泵内各种能量损失也要产生影响，使泵 的特性偏离单相液体的特性。
A
11 12 13
14
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Iu B
C Id D
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第四章 无杆泵采油
二、井下多级离心泵工作特性
井下多级离心泵由许多单级离心泵
串联组成，单级离心泵由装在泵轴上的 旋转叶轮和固定在泵壳上的导轮组成 工作原理：叶轮旋转后离心力的作用使 叶轮流道中的液体增压和加速，从叶轮 流道出口排出，叶轮旋转机械能转变为 流体的压能和动能。流体进入导轮，将 一部分动能转变成静压，流体进入下一 级叶轮，重复该过程直到最后一级叶轮。
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第四章 无杆泵采油
2. 潜油电泵系统部件
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第四章 无杆泵采油
中海油田服务有限公司
CNOOC SERVICES, Ltd
3.安装方式
标准安装方式 从下往上依次是电机、保护器、气液分离器、 多级离心泵及其它附属部件，主要用于油井采油。
m c2 R2 cos 2 m c1R1 cos1 H P m Hg H c2R2 cos2 c1R1 cos1 g
泵产生的有效压头与流体密度无关
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第四章 无杆泵采油
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第四章 无杆泵采油
概述
无杆泵类型：
潜油电泵（ESP） 潜油螺杆泵 (PCP) 水力活塞泵(HP)
水力射流泵(HJP)
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第四章 无杆泵采油
1、工作原理
地面电源变压器 控制屏电缆 电能井下电机多 级离心泵叶轮旋转 将电能 机械能 把井液举升到地面。