采油工程——電動(dòng)潛油離心泵采油

1、第四章無(wú)桿泵采油章節(jié)內(nèi)容A節(jié)電動(dòng)潛油離心泵米油授課類型單一型教學(xué) 目的1.掌握電動(dòng)潛油離心泵采油裝置結(jié)構(gòu)及其工作原理2.熟悉電動(dòng)潛油離心泵的管理與分析重點(diǎn) 與難 點(diǎn)重點(diǎn)（一）電動(dòng)潛油離心泵型號(hào)及王要部件（二）電動(dòng)潛油離心泵的安裝方式難點(diǎn)電動(dòng)潛油離心泵的生廠管理與分析教具多媒體課件今臼資料于玄埼的采油工程石油工業(yè)出版社第四章無(wú)桿泵采油無(wú)桿泵機(jī)械采油方法與有桿泵采油的主要區(qū)別：不需用抽油桿傳遞地面動(dòng)力，而是用電纜或高壓液體將地面能量傳輸?shù)骄?下，帶動(dòng)井下機(jī)組把原油抽至地面。常用的無(wú)桿泵包括電動(dòng)潛油離心泵、 水力活塞泵、水力射流泵和螺桿泵等。電動(dòng)潛油離心泵采油一、電動(dòng)潛油離心泵采油裝置及其工作原理電

2、動(dòng)潛油離心泵是一種在井下工作的多級(jí)離心泵，用油管下入井內(nèi)，地面 電源通過(guò)潛油泵專用電纜輸入井下潛油電機(jī)，使電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生離心力，將井中的原油舉升到地面。電潛泵由井下部分、地面部分和聯(lián)系井下地面的中間部分組成。井下部分主要是電潛泵的機(jī)組，它由多級(jí)離心泵、保護(hù)器和潛油電動(dòng)機(jī)三 部分組成，起著抽油的主要作用。地面部分由變壓器組、自動(dòng)控制臺(tái)及輔助設(shè)備組成。自動(dòng)控制臺(tái)用來(lái)控制 電潛泵工作，同時(shí)保護(hù)潛油電動(dòng)機(jī)，防止電動(dòng)機(jī)電纜系統(tǒng)短路和電動(dòng)機(jī)過(guò) 載。電動(dòng)潛油離心泵裝置示意圖1變壓器組；2電流表；3配電盤；4接線盒；5地面電纜；6井 口裝置；7溢流閥；8單流閥；9油管；10一泵頭；11多級(jí)離心泵

3、；12吸人口； 13保護(hù)器；14電動(dòng)機(jī)；15扶正器；16一套管；17電 纜護(hù)罩；18, 20電纜；19電纜接頭中間部分由電纜和油管組成。將電流從地面部分傳送給井下部分，采用的是特殊結(jié)構(gòu)的電纜（圓電纜和扁電纜）。在油井中利用鋼帶將電纜和油管柱、泵、保護(hù)器外殼固定在一起。（一）電動(dòng)潛油離心泵型號(hào)及主要部件1.電動(dòng)潛油離心泵型號(hào)1）電動(dòng)潛油離心泵機(jī)組表示方法9S® -Q / D跳力同囑:D-眥；A-90E-12W!； F-15TC短定而科毓髓Nd量爍向域尺寸皿楓楙皿泵微揩示例：額定揚(yáng)程1000m，額定排量200m3/d，適用油井溫度120 c的119mm 電動(dòng)潛油離心泵機(jī)組表示為：QYDB

4、119 200/1000E。2）泵型號(hào)表示方法QYBTI一位置代號(hào):£一上節(jié)'T通用節(jié)額定揚(yáng)程,D 藕定排址|代代i袁外輕，幽泵代號(hào)示例：額定排量 500m3/d ,額定揚(yáng)程 2000m的98mm通用節(jié)泵表示為： QYB98 500/2000T。2.電動(dòng)潛油離心泵主要部件1）潛油電動(dòng)機(jī)YQY 一 口 T位置代號(hào)！ D一單節(jié)* S上節(jié)E通用節(jié):$一下節(jié)容量，kl電動(dòng)機(jī)外徑f胸電劭機(jī)代號(hào)示例：容量45kW的114mm潛油電泵機(jī)組用的電動(dòng)機(jī)表示為：YQY114 一45S。電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)離心泵轉(zhuǎn)動(dòng)。一般為兩極三相鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，工作原 理與地面電動(dòng)機(jī)相同。根據(jù)實(shí)際需要電動(dòng)機(jī)可以采用

5、幾級(jí)串聯(lián)達(dá)到特定的功率。電動(dòng)機(jī)內(nèi)充滿電動(dòng)機(jī)油，用于潤(rùn)滑和導(dǎo)熱，運(yùn)行電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量由電動(dòng)機(jī)油通過(guò)電動(dòng)機(jī)外殼傳給井液，井液將熱量帶走冷卻電動(dòng)機(jī)，電動(dòng) 機(jī)必須安裝在井液流過(guò)的地方。2) 保護(hù)器示例：潛油電動(dòng)機(jī)組用98mm 連通式保護(hù)器表示為：QYH98L 。保護(hù)器主要用于將電動(dòng)機(jī)油與井液隔開，平衡電動(dòng)機(jī)內(nèi)壓力和井筒壓力。保護(hù)器的作用是連接電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸與泵軸，連接電動(dòng)機(jī)殼與泵殼；保護(hù)器的充油部分與容許壓力下的井液連通時(shí)，保證電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸密封，防止井液進(jìn)入電動(dòng)機(jī)。保護(hù)器包括：連通式、沉淀式和膠囊式，主要區(qū)別為隔離電動(dòng)機(jī)油和井液 的方式不同。3) 油氣分離器油氣分離器的作用是作為井液進(jìn)入泵的吸人口；把

6、游離氣從井液中分離出來(lái)，減少氣體對(duì)泵特性的影響。分離器主要包括沉降式和旋轉(zhuǎn)式。對(duì)于氣體含量很高的井，還需選用高級(jí)氣體處理裝置。氣液混合物在進(jìn)泵前均勻混合使其在泵中幾乎像單相流一樣，防止氣鎖，大大提高了泵的處 理能力。4) 電纜示例：(1)額定電壓3kV,聚丙烯絕緣，丁睛橡膠內(nèi)護(hù)套，蒙乃爾鋼帶鎧裝3X16mm2扁形潛油電纜，表示為：QYPNM3 3X 16。(2) 額定電壓6kV ，乙丙橡膠絕緣，乙丙橡膠護(hù)套，鍍鋅鋼帶鎧裝3x 20mm2圓形潛油電纜表示為：QYEEY6 3 x 20mm2。電纜主要包括：圓電纜和扁電纜。扁電纜主要用于電動(dòng)機(jī)或套管環(huán)形空間間隔較小的井。5) 控制屏控制屏主要用于控

7、制井下電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。它由電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器、過(guò)載和欠載保護(hù)、手動(dòng)開關(guān)、時(shí)間繼電器、電流表組成?？刂破恋碾妷悍秶?6004900V之間。變頻控制屏通過(guò)變速驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行工作，變速驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)可編程的集 成控制系統(tǒng)。6) 變壓器變壓器用于將交流電的電源電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫码妱?dòng)機(jī)所需要的電壓，它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。7) 接線盒在井口和控制屏之間必須裝一個(gè)接線盒。8) 壓力傳感器壓力傳感器用于測(cè)量井下壓力和溫度。它可以確定井的產(chǎn)能，便于自動(dòng)控制。9) 單流閥和泄油閥單流閥一般裝在泵上方23根油管處。單流閥的作用是在泵內(nèi)不工作時(shí)保持油管柱充滿流體，易于起泵，消耗功率最??；操作安全可靠，地面關(guān)閘時(shí)油管柱內(nèi)的氣

8、體易壓縮，形成高壓，操作不安全；防止停泵后液體倒流，使機(jī)組反轉(zhuǎn)。泄油閥應(yīng)裝在單流閥上方一根油管處，它是一個(gè)剪切插銷裝置。泄油閥的作用是在泵的油管柱上裝有單流閥時(shí)，必須同時(shí)在單流閥上方裝一個(gè)泄油閥，以防止起泵時(shí)油管柱中的井液在卸油管時(shí)流到地面上。10) 扶正器扶正器對(duì)泵和電動(dòng)機(jī)起扶正作用，使機(jī)組處于井筒中間，以便電動(dòng)機(jī)很好冷卻，防止電纜與管內(nèi)壁摩擦損壞。扶正器應(yīng)固定不動(dòng)。( 二 ) 電動(dòng)潛油離心泵的安裝方式潛油電泵的主要安裝方式分為標(biāo)準(zhǔn)安裝方式、底部吸入口安裝方式和底部排出口安裝方式。潛油電泵的安裝方式不同，系統(tǒng)的組成和用途不完全一樣。二、 電動(dòng)潛油離心泵的生產(chǎn)管理與分析1潛油電泵井機(jī)組投運(yùn)前的

9、技術(shù)要求( 1 )機(jī)組安裝質(zhì)量應(yīng)符合SY/T 5167 4 93 的要求。(2 ) 井口裝置和集輸管線安裝正確，符合設(shè)計(jì)要求。(3 ) 供電線路及變壓器安裝正確，牢固可靠。電壓值、 電壓波動(dòng)不超過(guò)± 10 ，三相電壓不平衡值不大于2。(4) 控制柜結(jié)構(gòu)與性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。井口電纜與控制柜之間應(yīng)安裝接線盒，接線牢固可靠，連接導(dǎo)線截面積不小于16mm2。(5) 控制柜、變壓器、接線盒與井口采油樹，都要進(jìn)行可靠接地。接地線截面積不小于16mm2。(6)投產(chǎn)前測(cè)量電泵整機(jī)的對(duì)地絕緣電阻值應(yīng)不小于100MQ,三相直流電阻不平衡值應(yīng)小于2。(7) 井口需配備油壓表、套壓表、回壓表和套管放氣閥。

10、(8) 根據(jù)油井生產(chǎn)能力和電泵機(jī)組的排量選擇適當(dāng)?shù)挠妥爝M(jìn)行生產(chǎn)。(9) 按電流記錄儀器規(guī)格安裝電流卡片，記錄筆尖應(yīng)置于卡片零位。2運(yùn)行中啟、停機(jī)組(1) 經(jīng)檢查，井口流程和機(jī)組符合要求后，將井口倒換成生產(chǎn)流程。(2) 合上控制柜電源開關(guān)，檢查主回路和控制回路電壓應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(3) 將控制柜選擇開關(guān)置“手動(dòng)”擋位置。(4) 將控制柜中心控制器過(guò)載值調(diào)至最大。(5) 按控制柜啟動(dòng)按鈕，同時(shí)觀察啟動(dòng)電流和電壓；綠色指示燈亮表明啟 動(dòng)成功。(6) 觀察油壓和電流變化，并確認(rèn)機(jī)組轉(zhuǎn)向，如發(fā)現(xiàn)機(jī)組反轉(zhuǎn)，應(yīng)立 即停機(jī)，變換相序。(7) 中心控制器調(diào)整： 調(diào)整過(guò)載保護(hù)值。將選擇開關(guān)置過(guò)載(QL)擋，調(diào)整微

11、調(diào)電位器至顯示值為電動(dòng)機(jī)額定電流的1 2 倍。 調(diào)整欠載保護(hù)值。將選擇開關(guān)置欠載(UL)擋，調(diào)整微調(diào)電位至顯示值為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行電流0 8 倍，但不能小于電動(dòng)機(jī)空載電流。 調(diào)整欠載停機(jī)延時(shí)啟動(dòng)時(shí)間。生產(chǎn)運(yùn)行如采用 “自動(dòng)” 擋， 則需根據(jù)油井動(dòng)液面恢復(fù)情況調(diào)整欠載延時(shí)再啟動(dòng)時(shí)間。(8) 電泵投產(chǎn)后井口試壓值應(yīng)大于泵的額定揚(yáng)程計(jì)算值。(9) 機(jī)組如過(guò)載停機(jī)，應(yīng)查明原因排除故障。再次啟動(dòng)前應(yīng)測(cè)量機(jī)組對(duì)地絕緣電阻和相間直流電阻。三相直流電阻不平衡值應(yīng)小于2，方可進(jìn)行啟動(dòng)。(10) 正常運(yùn)行機(jī)組在如下情況下可進(jìn)行啟、停操作： 新井下泵和檢泵投產(chǎn)時(shí)的啟動(dòng)。 停電后重新送電時(shí)啟動(dòng)泵(手動(dòng)擋運(yùn)行時(shí)) 維修設(shè)

12、備、排除故障時(shí)的停、啟機(jī)組。 流程改造時(shí)的停、啟機(jī)組。 測(cè)壓時(shí)的停、啟機(jī)組。 因經(jīng)常性欠載停機(jī)而采用人工啟動(dòng)操作時(shí)、允許停機(jī)30min 后再啟動(dòng)一次，如不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)報(bào)專業(yè)人員進(jìn)行處理。(11) 正常停機(jī)操作應(yīng)做如下工作： 停機(jī)前要記錄停機(jī)原因、油壓、套壓、電流和電壓等。 停機(jī)進(jìn)行維修，必須做好相序標(biāo)記。 停機(jī)時(shí)應(yīng)先停機(jī)，再拉下總電源開關(guān)，不準(zhǔn)帶載荷拉總電源開關(guān)(12) 啟動(dòng)正常運(yùn)行30min 后操作人員方可離開現(xiàn)場(chǎng)。3運(yùn)行管理及維護(hù)保養(yǎng)(1) 每天巡回檢查地面設(shè)備和井口，檢查電壓、電流、油壓和套壓值，出 現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)處理。(2) 按時(shí)更換電流卡片。投產(chǎn)初期三天內(nèi)生產(chǎn)試驗(yàn)階段和查找處理故障期

13、間應(yīng)使用24h 記錄卡片。正常運(yùn)行后使用七天記錄卡片。(3) 每季度應(yīng)對(duì)控制柜進(jìn)行檢查和維修保養(yǎng)。電流記錄卡片應(yīng)按時(shí)更換并存檔。遇有停機(jī)情況必須在卡片上注明原因。(4) 應(yīng)經(jīng)常檢查變壓器，保證油面顯示在規(guī)定范圍內(nèi)。每年應(yīng)抽油樣化驗(yàn)一次。發(fā)現(xiàn)不合格或干燥劑失效時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。(5) 檢查校對(duì)電流記錄儀，每七天應(yīng)上一次發(fā)條，保證筆尖清潔、動(dòng)作靈敏可靠。(6)利用停機(jī)時(shí)間檢查機(jī)組對(duì)地絕緣電阻和相間直流電阻及接線盒接 觸緊固情況。(7)經(jīng)常檢查井口電纜密封情況并及時(shí)處理滲漏。(8)機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，除按規(guī)定進(jìn)行檢修和正常操作情況以外，不允 許隨意停機(jī)。(9)進(jìn)行電泵運(yùn)行電流卡片分析。(10)進(jìn)行電泵運(yùn)行的

14、故障診斷與處理。4 .安全質(zhì)量要求(1)控制柜距井口距離應(yīng)大于 10m,在戶內(nèi)使用應(yīng)有防護(hù)措施。(2)接線盒距離井口和控制柜不小于5m。(3)井口至控制柜的接地線，應(yīng)連接牢靠，導(dǎo)線截面積不得小于16mm2。井場(chǎng)埋地電纜處應(yīng)做標(biāo)記。(4)處理機(jī)組故障人員必須持證操作。(5)需要停機(jī)時(shí)，不允許帶載荷拉閘。(6)采用刮蠟片清蠟或壓力計(jì)測(cè)壓時(shí)，其深度應(yīng)嚴(yán)格控制在測(cè)壓閥或泄油閥以上1020m。(7)在測(cè)量電泵機(jī)組參數(shù)時(shí)，必須把控制柜總電源斷開，并掛牌。(8)電泵出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí)，在沒(méi)有查明原因排除故障前，不允許二次啟動(dòng)。(9)更換電力變壓器控制柜或電纜時(shí)，要做好相序標(biāo)志。(10)陰雨天電泵自動(dòng)停機(jī)后，必須

15、由專業(yè)人員排除故障(11)每口電泵井要配備應(yīng)急滅火設(shè)備。5 .潛油電泵井機(jī)組運(yùn)行電流卡片電流變化的分析(1)正常運(yùn)行電流卡片見(jiàn)圖。正常運(yùn)行電流卡片正常運(yùn)行時(shí)，卡片上畫出的是一條等于或近似于電動(dòng)機(jī)額定電流值的圓滑、 勻稱曲線。(2 )電源電壓波動(dòng)電流卡片見(jiàn)圖。電源電壓波動(dòng)電流卡片電流曲線上出現(xiàn)“釘子狀”突變，就是電壓波動(dòng)的反映。電壓波動(dòng)最常見(jiàn) 原因是主電源系統(tǒng)有周期性重載荷，是其他幾種小的電壓波動(dòng)的組合。(3)氣侵電流卡片見(jiàn)圖。氣侵的電流卡片正常運(yùn)行時(shí)，卡片上畫出的是一條等于或近似于電動(dòng)機(jī)額定電流值的圓滑、 勻稱曲線。與此正常運(yùn)行電流曲線圖形有任何偏差都是電泵機(jī)組或油井有 變化的征兆。6 .潛油電泵潛油電泵井機(jī)組運(yùn)行故障診斷及處理方法見(jiàn)表：課堂 小節(jié)一、電動(dòng)潛油離心泵