潜油电泵系统简介课件

潜油电泵系统简介潜油电泵系统简介 潜油电泵系统简介潜油电泵系统简介 2潜油电泵系统组成潜油电泵系统组成潜油电泵系统组成潜油电泵系统组成3电潜泵采油技术概述电潜泵采油技术概述电潜泵采油电潜泵采油为适应经济有效地开采地下石油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、经济效益显著寿命长、管理方便、经济效益显著的特点。的特点。电潜泵采油技术概述电潜泵采油电潜泵采油技术概述电潜泵采油4潜油电泵工作原理潜油电泵工作原理潜潜油油电电泵泵采采油油原原理理是是潜潜油油电电泵泵机机组组下下入入油油井井内内一一定定深深度度，在在一一定定的的沉沉没没压压力力下下，电电动动机机带带动动离离心心泵泵高高速速旋旋转转；与与此此同同时时，井井内内油油流流经经过过分分离离器器分分离离出出部部分分游游离离的的气气体体后后，进进入入多多级级离离心心泵泵，油油流流在在多多级级离离心心泵泵多多级级增增压压形形成成足足够的压头，并被举升至地面。够的压头，并被举升至地面。潜油电泵工作原理潜油电泵采油原理是潜油电泵机组下入油井内一定潜油电泵工作原理潜油电泵采油原理是潜油电泵机组下入油井内一定5潜油电泵的结构组成潜油电泵的结构组成潜潜油油电电泵泵系系统统由由三三部部分分组组成成：潜潜油油电电泵泵机机组组、地地面面电电气气设设备备和和动动力力电电缆缆。人人们们习习惯惯上上所所说说的的潜潜油油电电泵泵其其实实是是指指潜潜油油电电泵泵系系统统的的核核心心部部分分，即即井井下下潜潜油油电电泵泵机机组组。潜潜油油电电泵泵的的全全称称为为沉沉没没式式潜潜油油电电动动离离心心泵泵，简简称称潜潜油油电电泵泵或或电电潜潜泵泵，英英语语中中简简称称 ESPESP（即即 ELECTRICAL ELECTRICAL SUBMERSIBLE SUBMERSIBLE PUMPPUMP的的缩缩写写），它它是是一一种种无无杆杆式式抽抽油油泵泵，主主要要由由电电动动机机、保保护护器器、分离器和离心泵四个部件组成。分离器和离心泵四个部件组成。潜油电泵的结构组成潜油电泵系统由三部分组成：潜油电泵机组、地潜油电泵的结构组成潜油电泵系统由三部分组成：潜油电泵机组、地6电潜泵井下装置示意图电潜泵井下装置示意图表述电潜泵性能的主要参数有：额表述电潜泵性能的主要参数有：额定排量定排量Q、额定扬程（压头）、额定扬程（压头）H、额定、额定轴功率轴功率P、额定效率、额定转速、额定效率、额定转速n等参等参数。数。电潜泵的额定排量和效率取决于泵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，额定转轴功率由额定排量和扬程确定，额定转速取决于电机结构。速取决于电机结构。电潜泵井下装置示意图表述电潜泵性能的主要参数有：额定排量电潜泵井下装置示意图表述电潜泵性能的主要参数有：额定排量Q、7潜油电泵组成潜油电泵组成电潜泵井下系统主要由电电潜泵井下系统主要由电机、潜油泵、保护器、分机、潜油泵、保护器、分离器、测压装置（离器、测压装置（PSIPSIPHDPHD）、动力电缆、单流）、动力电缆、单流阀、测压阀泄油阀、扶阀、测压阀泄油阀、扶正器等组成。下面分别介正器等组成。下面分别介绍潜油电泵各个部分的结绍潜油电泵各个部分的结构及作用构及作用潜油电泵组成电潜泵井下系统主要由电机、潜油泵、保护器、分离器潜油电泵组成电潜泵井下系统主要由电机、潜油泵、保护器、分离器81电机电机电电潜潜泵泵电电机机又又叫叫潜潜油油电电机机，它它是是电电潜潜泵泵机机组组的的原原动动机机，一一般般位位于于最最下下端端。它它是是三三相相鼠鼠笼笼异异步步电电机机，其其工工作作原原理理与与普普通通三三相相异异步步电电机机一一样样，把把电电能能转转变变成成机机械能。械能。但但是是，它它与与普普通通电电机机相相比比，具具有有以以下下特特点点：机机身身细细长长，一一般般直直径径160mm160mm以以下下，长长度度5 510m10m，有有的的更更长长，长长径径比比达达 28.328.3125.2125.2；启启动动转转矩矩大大，0.3s0.3s即即可可达达到到额额定定转转速速；转转动动惯惯量量小小，滑滑行行时时间间一一般般不不超超过过3s3s；转转轴轴为为空空心心，便便于于循循环环冷冷却却电电机机；绝绝缘缘等等级级高高，绝绝缘缘材材料料耐耐高高温温、高高压压和和油油气气水水的的综综合合作作用用；电电机机内内腔腔充充满满电电机机油油以以隔隔绝绝井井液液和和便便于于散散热热；有有专专门门的的井井液液与与电电机机油的隔离密封装置油的隔离密封装置保护器。保护器。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9潜油电机结构示意图潜油电机结构示意图1-1-止推轴承止推轴承2-2-轴轴3-3-电缆头电缆头4-4-引线引线5-5-定子定子6-6-转子转子7-7-扶正轴承扶正轴承8-8-壳体壳体潜潜油油电电机机为为立立式式悬悬挂挂结结构构，主主要要由由定定子子、转转子子、止止推推轴轴承承、扶扶正正轴轴承承、电电机机头头、下下接接头头等等组组成成。潜潜油油电电机机为为密密闭闭式式，腔腔内内充充满满高高纯纯度度、高高介介电电强强度度的的矿矿物物油油，它它在在电电机机内内起起润润滑滑、绝绝缘缘和和传传递递热热量量的的作作用。用。潜油电机结构示意图潜油电机结构示意图1-止推轴承潜油电机为立式悬挂结构，主要由止推轴承潜油电机为立式悬挂结构，主要由102.潜油泵潜油泵与普通离心泵相比，潜泵有以下与普通离心泵相比，潜泵有以下特点：直径小，排量范围大，外径一特点：直径小，排量范围大，外径一般为般为85.5102mm，排量范围可达，排量范围可达308000m3d；级数多，长度长，；级数多，长度长，扬程范围宽，级数可达扬程范围宽，级数可达400级，长度级，长度可达可达20m，扬程一般在，扬程一般在1504500m；泵吸口有气体分离或压缩装置，防；泵吸口有气体分离或压缩装置，防止气蚀和提高泵效；有径向扶正，轴止气蚀和提高泵效；有径向扶正，轴向卸载和液压平衡机构。向卸载和液压平衡机构。2.潜油泵与普通离心泵相比，潜泵有以下特点：直径小，排量范围潜油泵与普通离心泵相比，潜泵有以下特点：直径小，排量范围11潜油泵潜油泵 结构组成结构组成叶轮叶轮导轮导轮潜油泵潜油泵 结构组成叶轮导轮结构组成叶轮导轮12纵向剖面图纵向剖面图 纵向剖面图纵向剖面图 133.油气分离器油气分离器 对于含气电泵井而言，井液对于含气电泵井而言，井液在进入潜油泵之前，要先通在进入潜油泵之前，要先通过油气分离器进行气、液分过油气分离器进行气、液分离，以减少气体对潜油泵工离，以减少气体对潜油泵工作性能的影响。其作用：一作性能的影响。其作用：一是作为多级离心泵的吸入口是作为多级离心泵的吸入口通道；二是将游离气从井液通道；二是将游离气从井液中分离出来，减少气体对离中分离出来，减少气体对离心泵的影响，提高泵效，保心泵的影响，提高泵效，保证离心泵正常工作。证离心泵正常工作。3.油气分离器油气分离器 对于含气电泵井而言，井液在进入潜油泵之前，对于含气电泵井而言，井液在进入潜油泵之前，14油气分离器原理油气分离器原理气、液混合物由下接头的吸入口进入分气、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。引入潜油泵，从而实现气、液分离。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154.保护器保护器 保护器又叫潜油电机保保护器又叫潜油电机保护器，是电潜泵所特有护器，是电潜泵所特有的。其位于电机与气体的。其位于电机与气体分离器之间，上端与分分离器之间，上端与分离器相连，下端与电机离器相连，下端与电机相连，起保护电机作用。相连，起保护电机作用。4.保护器保护器 保护器又叫潜油电机保护器，是电潜泵所特有的。其保护器又叫潜油电机保护器，是电潜泵所特有的。其16保护器的作用保护器的作用 保护器主要是保护潜油电机的，最终目的是阻止井液进入潜油电机，避免保护器主要是保护潜油电机的，最终目的是阻止井液进入潜油电机，避免烧毁潜油电机。保护器在潜油电泵机组中主要有以下四个作用：烧毁潜油电机。保护器在潜油电泵机组中主要有以下四个作用：（1）密封潜油电机轴的动力输出端，防止井液进入潜油电机。）密封潜油电机轴的动力输出端，防止井液进入潜油电机。（2）保护器的充油腔体与油井相连通，从而平衡潜油电机和保护器中）保护器的充油腔体与油井相连通，从而平衡潜油电机和保护器中各密封部位两端的压差。当潜油电机因温度升高而使润滑油体积膨胀时，各密封部位两端的压差。当潜油电机因温度升高而使润滑油体积膨胀时，润滑油可通过保护器溢出；当潜油电机因停机温度下降时，保护器可向潜润滑油可通过保护器溢出；当潜油电机因停机温度下降时，保护器可向潜.油电机补充润滑油。油电机补充润滑油。（3）内设一个推力轴承，承担作用在泵轴、分离器轴和保护器轴向下）内设一个推力轴承，承担作用在泵轴、分离器轴和保护器轴向下的轴向力。的轴向力。（4）连接潜油电机轴与泵轴（或分离器轴），连接潜油电机壳体（或）连接潜油电机轴与泵轴（或分离器轴），连接潜油电机壳体（或分离器壳体）。分离器壳体）。保护器的作用保护器的作用 保护器主要是保护潜油电机的，最终目的是阻止井液保护器主要是保护潜油电机的，最终目的是阻止井液176.动力电缆动力电缆动力电缆是电机与地面控制系统相动力电缆是电机与地面控制系统相联系传送电力纽带和联系传送电力纽带和PSI/PHD信号的通信号的通道，是一种耐油、耐盐水、耐其它化学道，是一种耐油、耐盐水、耐其它化学物质腐蚀的油井专用电缆，工作于油套物质腐蚀的油井专用电缆，工作于油套管之间。分为小扁电缆（又叫电机引线，管之间。分为小扁电缆（又叫电机引线，俗称小扁）、大扁电缆（俗称大扁）和俗称小扁）、大扁电缆（俗称大扁）和圆电缆。按温度等级可以分为圆电缆。按温度等级可以分为90、120、150等等3个等级，部分厂家还个等级，部分厂家还可生产更高等级的潜油电缆可生产更高等级的潜油电缆。6.动力电缆动力电缆是电机与地面控制系统相联系传送电力纽带动力电缆动力电缆是电机与地面控制系统相联系传送电力纽带18电缆头 电缆头是电机和电缆连接的电缆头是电机和电缆连接的特殊部件，其质量好坏直接特殊部件，其质量好坏直接关系到电机的运行寿命，要关系到电机的运行寿命，要求较高的电气和机械性能。求较高的电气和机械性能。目前，各个电潜泵生产厂家目前，各个电潜泵生产厂家都有自己独特的产品，种类都有自己独特的产品，种类较多。从性能和结构分为两较多。从性能和结构分为两种：缠绕式和插入式。种：缠绕式和插入式。电缆头电缆头 电缆头是电机和电缆连接的特殊部件，其质量好坏直接关系电缆头是电机和电缆连接的特殊部件，其质量好坏直接关系197.单流阀单流阀常常用用的的一一种种单单流流阀阀，其其作作用用主主要要是是：保保护护足足够够高高的的回回压压，使使得得泵泵在在启启动动后后能能很很快快在在额额定定点点工工作作；防防止止停停泵泵以以上上流流体体回回落落引引起起机机组组反反转转脱脱扣扣；便便于于生生产产管管柱柱验验封封。一一般般安安装装在在泵泵出出口口12跟跟油油管管处处，采采用用标标准准油油管管扣扣于于上上下下油油管管连接。连接。7.单流阀常用的一种单流阀，其作用主要是：保护足够高的回压单流阀常用的一种单流阀，其作用主要是：保护足够高的回压208.泄油阀泄油阀泄泄油油阀阀一一般般安安装装在在单单流流阀阀以以上上12跟跟油油管管处处，它它是是检检泵泵作作业业上上提提管管柱柱时时油油管管内内流流体体的的排排放放口口，以以减减轻轻修修井井机机符符合合和和防防止止井井液液污污染染平平台台甲甲板板和和环环境境。泄泄油油阀阀目目前前有有两两种种：投投棒棒泄泄流流、投投球球液液力力泄泄流流。前前者者用用于于稀稀油油和和高高含含水水稠稠油油井井比比较较合合适适，用用于于稠稠油油井井泄泄油油成成功功率率低低；后后者者可可以以重重复复使使稠稠油油井井泄油更好，成功率高。泄油更好，成功率高。8.泄油阀泄油阀一般安装在单流阀以上泄油阀泄油阀一般安装在单流阀以上12跟油管处，它是检跟油管处，它是检219.9.辅助工具辅助工具扶正器扶正器扶扶正正器器主主要要用用于于斜斜井井，位位于于电电机机尾尾部部，使使电电机机居居中中，使使得得电电机机外外部部过过流流均均匀匀，散散热热环环境境好好，防防止止电电机局部高温而损坏。机局部高温而损坏。“Y Y”型管柱井不采用。型管柱井不采用。电缆护罩电缆护罩电电缆缆护护罩罩与与电电缆缆一一起起通通过过绑绑带带固固定定在在油油管管外外表表面面，防防止止电电缆缆在在下下井井过过程程中中受受到到机机械械损损伤伤。分分大大扁扁护护罩罩和和小小扁扁护护罩罩两两种种。小小扁扁护护罩罩结结构构一一般般是是槽槽钢钢结结构构，尺寸较小。大扁护罩有笼形结构和筒形结构两种尺寸较小。大扁护罩有笼形结构和筒形结构两种9.辅助工具扶正器辅助工具扶正器22辅助工具辅助工具测压装置测压装置 电电潜潜泵泵井井测测压压系系统统有有两两大大类类，一一类类是是电电子子式式的的，一一类类是是机机械械式式的的。主主要要用用于于监监测测油油井井的的供供液液和和电电机机工工作作温温度度情情况况。电电子子式式的的有有PHD和和PSI两两种种，可可以以进进行行连连续续监监测测；机机械械式式的的也也有有两两种种，一一种种是是测测压压阀阀，一一种种是是毛毛细细管管，前前者者通通过过钢钢丝丝作作业业实实施施但但不不能能连连续续监监测测，后后者者通通过过毛毛细细钢钢管管传传递递压压力，可以连续工作和监测。力，可以连续工作和监测。辅助工具测压装置辅助工具测压装置23潜油电泵井下组装示意图潜油电泵井下组装示意图井口井口动力电缆动力电缆安全阀安全阀电缆封隔器电缆封隔器电缆穿透器电缆穿透器生产油管生产油管泵泵油气分离器油气分离器保护器保护器潜油电机潜油电机控制管线控制管线防气阀防气阀卸油阀卸油阀单流阀单流阀油层油层套管套管潜油电泵井下组装示意图井口动力电缆安全阀电缆封隔器电缆穿透器潜油电泵井下组装示意图井口动力电缆安全阀电缆封隔器电缆穿透器24谢谢！谢谢！