《潜油电泵井作》PPT课件.ppt

油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,潜油电泵井作业,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,潜油电泵全称电动潜油离心泵，简称电泵，是将潜油电机和离心泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下举升设备。潜油电泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制柜和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。近些年来，国内外潜油电泵举升技术发展很快，在油田生产中，特别是在高含水期，大部分原油是靠潜油电泵生产出来的。电潜泵在非自喷高产井或高含水井的举升技术中将起重要的作用。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,一、潜油电泵系统组成及设备装置,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,右图是一典型的潜油电泵井的系统组成示意图，它主要由三部分组成。,变压器；控制柜；电流表；接线盒；地面电缆；井口装置；圆电缆；泄油阀；电缆接头；单流阀；扁电缆；油管；泵头；泵；电缆护罩；分离器；保护器；套管；潜油电机；扶正器,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）地面部分 地面部分包括变压器、控制柜、接线盒和特殊井口装置等。）中间部分 中间部分主要有油管和电缆。）井下部分 井下部分主要有多级离心泵、油气分离器、潜油电机和保护器。上述三部分的核心是离心泵、油气分离器、潜油电机、保护器、潜油电缆、变压器和控制柜七大部件。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,潜油电泵）型号表示方法（）潜油电泵机组表示方法：,示例：额定扬程，额定排量，适用油井温度的潜油电泵机组表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）泵型号表示方法：,示例：额定排量，额定扬程的通用节泵表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）基本参数,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）潜油泵结构 潜油泵是由多级叶轮组成，为多级串连的离心泵。其转动部分主要有轴、键、叶轮、垫片、轴套和限位卡簧等；固定部分主要有壳体、泵头（即上部接头）、泵座（即下部接头）、导轮和扶正轴承等。相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。潜油泵结构如图所示。,泵出口接头；轴头压盖；上轴承外套；导轮；胶圈；泵壳；放气孔；交叉流道管；分离器壳体；诱导轮；分离壳；分离器叶轮座；半圆头丝堵；泵下接头；六角螺栓；泵护帽；上止推垫；中止推垫；叶轮；下止推垫；键；轴；分离器叶轮；轴承内套；卡簧；花键套；花键套弹簧,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,电动潜油泵与普通离心泵相比，在结构上有以下特点：（）受套管内径限制，泵外形呈细长状，直径小，长度大，叶轮、导轮级数多。（）垂直悬挂运转，轴向卸载，径向扶正。（）泵吸入口装有特殊装置，如油气分离器等。（）泵出口上部装有单流阀和泄油阀。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,另外，在叶轮上钻有平衡孔，用来减少叶轮的轴向力。导轮止推套外面与叶轮凹槽内面相接触，起到了径向扶正作用。在泵轴两端，装有扶正轴承，限制泵轴和叶轮的径向偏移。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,4）潜油泵的工作原理 与普通离心泵相同，电机带动泵轴上的叶轮高速旋转时，叶轮内液体的每一质点受离心力作用，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮四周，液体受叶片的作用，压力和速度同时增加，经过导轮流道被引向次一级叶轮，这样逐级流经所有的叶轮和导轮，使液体压能逐次增加，最后获得一定的扬程，从而将井液输送到地面。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,油气分离器）型号表示方法,示例：潜油电泵机组用旋转式油气分离器表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）结构及原理 油气分离器安装在泵的液体吸入口处，当混气流体进入多级离心泵之前，先通过分离器，把自由气体分离出来，以防止和减少气体进泵，保护潜油电泵具有良好的工作特性，使多级离心泵能够正常工作。常用的分离器有两种：沉降式分离器和旋转（离心）式分离器。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）沉降式油气分离器。它是依据重力原理来进行油气分离的。油气混合物从分离器外壳的进液孔进入分离器后，由于液体的相对密度比气体大得多，当液体流速低于气体向上浮动速度时，气体通过分离器的排气孔进入油套管的环形空间，而液体向下流动通过分离器底部的内腔进液孔进入分离器内腔，并经过底部轮增压产生一个稳定压头，把井液举升到泵的第一级叶轮，从而完成油气分离过程。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,沉降式分离器结构比较简单、成本较低，但缺点是分离器主要依据流体重力来实现油气分离，分离效率低。根据国外有关资料，沉降式分离器只能分离占油、气、水三相总体积的游离气，并且分离效率最高只能达到。如果泵吸入口气液比超过，这样分离器的分离效果将会大大变差，而使泵的工作特性受到严重影响，从而影响其抽油效率。其结构如图所示。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）旋转式油气分离器。目前常用的有离心式和涡流式两种。其分离效果均比沉降式油气分离器好。离心式分离器如左图所示。利用离心力分离原理，使气体在近轴区，液体在边缘近壁区，达到气液分离的目的。涡流式分离器利用诱导涡轮原理来分离井液中的气体，如右图所示。,上接头；壳体；分离壳；轴；涡轮；导流壳；叶轮；诱导轮；防砂帽；下接头,上接头；壳体；衬套；叶轮；诱导轮；轴；吸入口滤网；下接头,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,旋转式分离器的主要优点是依据液体相对密度与天然气相对密度的较大差异所造成离心力差异来达到油气分离的目的，分离效率比较高。根据国外有关资料介绍和现场试验，这种分离器可处理占油、气、水三相总体积的游离气，并且分离效率可高达以上，能够有效地分离高含气井的气体，提高多级离心泵的效率。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,潜油电机）型号表示方法,示例：容量的潜油电泵机组用上节电机表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）电机基本参数电机基本参数应符合左表的规定。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）结构 潜油电机主要由定子、转子、扶正轴承、止推轴承及油循环系统组成，如图所示。,扁电缆；止推轴承；电机轴；电缆头；注油阀引线；定子；转子；扶正轴承；电通孔；打油叶轮；滤网；注、放油阀,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）工作原理 潜油电机是三相鼠笼式异步感应电动机。它和其他异步电动机一样，当定子绕组的三相引出线接通三相电源时，在电机内将产生一个转速为的旋转磁场，其转向取决于电源的相序。由于转子绕组与旋转磁场之间有相对运动，根据电磁感应原理，转子导体中将产生感应电动势。又由于转子绕组是闭合的，且认为是纯阻抗性的电路，则转子导体中将有感应电流通过。因为载流导体在磁场中受到电磁力的作用，由此产生电磁转矩，其方向与旋转磁场的方向一致。当电磁转矩大于轴上的阻力矩时，转子就会沿着旋转磁场的方向转动，此时电机从电源接受的电能转变为机械能输出。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）潜油电机的特点 潜油电机外形呈细长型；定子和转子亦分数节，每节定子都固定在电机壳上，转子靠键和定子卡簧固定在轴上；电机为悬挂式，上部有止推轴承，承受转子重力和其他轴向力；电机内充满专用润滑油，起润滑、冷却、增强电机绝缘性能和平衡电机内外压力的作用。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,保护器）型号表示方法,示例：潜油电机组用连通式保护器表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）构成及工作原理 目前国内外使用的保护器主要有连通式、沉淀式、胶囊式、补偿式等。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）连通式保护器结构主要由机械密封、内外腔体和轴承等零部件组成，如图所示。工作原理是给保护器内腔注润滑油，外腔注隔离液。隔离液为相对密度的重油，将井液与润滑油隔离开来。保护器内的机械密封，使井液不能进入电机。电机中的润滑油通过保护器连通孔与井液连通，在重油作用下使电机内压力稍高于井筒与电机环形空间压力，并能及时调整平衡。,单向机械密封；双向机械密封；放气阀；连油阀；回油管；连通室；注油阀；轴承；过滤器；放气阀；隔离套；供油管；放油阀,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,电机下井运行时，温度不断升高，电机保护器内的润滑油和隔离液受热膨胀，一部分重油进入井筒，即保护器的呼出过程。电机停止运行后，温度降低，润滑油和隔离液收缩，井液由连通孔进入保护器，积存于隔离液上方，即保护器吸入过程。保护器内的机械密封，在内外压力基本平衡的状态下工作。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）沉淀式保护器结构主要由机械密封、沉淀室、补偿管和止推轴承等零部件组成，如图所示。工作原理是沉淀式保护器全部注电机润滑油，油的相对密度小于。机组下入油井运行时，电机温度不断升高，电机、保护器中的润滑油受热膨胀，经补偿管上浮进入井筒，此即呼出过程。,上接头总成；卡簧；放气阀；上部补偿管；保护器壳体；护轴管；连通管；放油阀；止推轴承座；止推轴承；机械密封；放气轴；轴；下部补偿管；底部连通管；注油阀；下接头,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,电机停止运行后，温度降低，润滑油收缩，井液通过补偿管进入沉淀室而沉入底部，此时保护器完成一个呼吸过程。电机继续运行，主要由于与其相近的保护器机械密封相对漏失而导致润滑油不断减少，井液不断进入沉淀室，液面相对不断升高，直到没过连通管后进入下一级沉淀室。当所有沉淀室都充满井液时，井液沿连通管进入电机，此时保护器失效。在以上过程中，机械密封将护轴管与轴间缝隙封住，使井液不能由此下行。若第一级机械密封磨损失效，下一级机械密封还可以起作用；当各级机械密封都失效时，井液则通过护轴管与轴的间隙进入电机，此时保护器也失效。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,胶囊式保护器上部接头；放气阀；机械密封；护轴管；轴；胶囊；壳体；隔离体；沉淀室；注油阀；止推轴承；下部接头；呼吸孔；1连通孔,（）胶囊式保护器。目前常用的有单胶囊、双胶囊两种。这种保护器下部为沉淀室结构，上部为胶囊，如图所示。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,它有以下优点：用胶囊隔离井液和电机润滑油，只要胶囊不破损，井液就不能进入电机。将止推轴承装在下部，可防止井液的进入，保证有良好的润滑，延长了止推轴承的使用寿命。依靠胶囊实现电机润滑油的热胀冷缩呼吸作用，减少润滑油的漏失量。缺点是胶囊受温度限制且容易老化，从而在呼吸过程中产生破裂。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）保护器的作用 保护器是利用井液与电机油密度间的差异，以防止井液进入电机造成短路而烧毁电机的装置。主要有以下作用：（）保护器通过连接外壳和传动轴，把泵和电机连接起来。（）保护器装有止推轴承，以吸收泵轴的轴向推力。（）隔离井液与电机油，同时使井筒电机的压力保护平衡。（）允许电机运行时温度升高所造成的电机油热膨胀以及停机后电机油的收缩。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,电缆）型号表示方法,示例：额定电压，聚丙烯绝缘，丁腈橡胶内护套，蒙乃尔钢带铠装扁形潜油电缆，表示为：。额定电压，乙丙橡胶绝缘，乙丙橡胶护套，镀锌钢带铠装圆形潜油电缆表示为：。额定电压，聚酰亚胺复合薄膜乙丙橡胶组合绝缘，铅内护套，蒙乃尔钢带铠装引接电缆，表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）电缆规格及基本参数 电缆规格、基本参数应符合下表的规定，所适用的环境温度分为，当环境温度超过时，用户特殊定货。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）电缆结构及特点 潜油电缆作为从地面向井下机组传输电力的介质，从外形上看，可分为圆电缆和扁电缆两种，如左图、右图所示，主要由导体（三芯独根铜线或三芯多股铜绞线）、绝缘层、护套层，并用钢带铠装而组成，其中扁电缆分大扁电缆和小扁电缆两种。,导体；绝缘填充剂；防护层；绝缘层；外衬层；铠装钢带,导体；绝缘层；防护层；绝缘填充；外衬层；铠装钢带,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,潜油电缆由于工作环境比较恶劣，因此，它和普通电缆相比具有以下特点：（）根据油井的需要，电缆长度可由几百米到几千米，在施工中要求起下方便，而且不易损坏。（）要求耐油、气、水，耐高温、高压。（）电缆终端有与电机插配的特殊密封接头电缆头。（）为满足油井对机组尺寸的要求，潜油电缆一般采用圆型和扁型、扁型和扁型连接在一起的复合结构。（）要能适应施工和环境温度，进行起下作业时，电缆保护套层不破裂。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）潜油电缆的性能要求 潜油电缆是潜油电泵机组的一个重要组成部分。根据下泵深度，电缆的长度可由几百米到几千米。电缆的工作介质是油、气、水三相混合物，这就要求电缆的护套绝缘材料具有较好的耐油性和较高的气密性。电缆长期工作在温度为、压力为的井液中，在冬季电缆野外施工，气温最低达，并需要经过多次盘绕收放，这就要求电缆的结构紧凑，护套层有足够的横向密封性，在高温、高压下不易变形，在低温下不易破裂，材质应满足井下温度相应的热老化性能要求，保持柔软性和可弯曲性。电缆应有良好的绝缘性能，并能够可靠地传递电机所需要的电能。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,变压器）型号表示方法,示例：容量，一次电压，二次电压的潜油电泵机组用三相油浸三线圈变压器表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）工作原理和作用 潜油电泵所用的变压器与普通变压器原理相同，常用的为空气自冷干式或自冷油浸式三相自耦变压器。其作用是将电网电压（）转为潜油电机所需电压及照明、清蜡和控制系统电压。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,目前所使用的变压器绕组一般有三种连接型式，即，和。常用国产潜油电泵变压器已形成系列，电压等级分别为初级，次级中压之间，低压为。由于使用机组不同，电压等级不同，可在中压部分调整确定。为了保证潜油电机稳定工作，可以通过调节变压器上的分接开关，来获得所需电压。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,控制柜）型号表示方法,示例：额定电流、额定电压的潜油电泵机组用控制柜表示为：。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）基本参数（）额定工作电压。（）额定工作电流规定为，。注：户外使用或提高电压等级时可特殊设计。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）作用 控制柜是对潜油电泵机组的启动、停机以及在运行中实行一系列控制的专用设备，可分为手动和自动两种类型。它可随时测量电机的运行电压、电流参数，并自动记录电机的运行电流，使电泵管理人员及时掌握和判断潜油电机的运行状况。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,控制柜通常具有如下功能：（）为防止短路烧坏电机，提供短路速断保护。（）欠载时实际排量将小于设计排量，电机将因工作时产生的热量不能全部散发而烧坏，控制柜为此提供欠载保护。（）过载时电机超负荷运转容易烧坏，因此控制柜还提供过载保护。（）潜油电泵不允许反转，因此三相电机的相序要正确，控制柜为此提供了相序保护。（）控制柜还设有延时再启动装置，对于间歇生产的井实行自动延时再启动控制。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,潜油电泵配套工艺技术,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,为了合理地应用潜油电泵，提高潜油电泵抽油的经济效益，充分发挥其在油田生产中的作用，在大量应用潜油电泵的同时，有一整套采油工艺技术和潜油电泵配套使用，使它在应用中能够取得更好的抽油效果和经济效益。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,测试工艺技术 无论是自喷井还是机械抽油井，都需要随时了解油井的生产动态，如地层压力和井底流动压力、出油剖面及油层动用状况等。并结合各种生产数据进行动态分析，通过分析及时掌握油井压力、产量和含水的变化情况，采取适当的措施，制定出合理的工作制度，以获得最佳的开发效果。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,目前，从国内外测试工艺技术来看，比较可行的潜油电泵测试方法有以下几种：（）在潜油电泵井检泵时，利用气举诱导液流，模拟电动潜油泵抽油时的工作制度进行油井分层测试。（）潜油电泵安装时，在泵出口上端安装一个专门的阀。当测试时，沿油管下入一个小直径压力计至泵出口上端，通过这个阀结构，使油套管连通，油套管压力平衡，则可进行压力测试，将测试结果折算到油层中部深度，就能得到井底流动压力。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）在大套管井中，泵出口上端安装一个“”形结构的油管，然后从油管中下入小直径压力计，通过“”形结构下到泵和套管的间隙，并沿这个间隙将仪器送到泵下进行压力测试。（）在潜油电泵机组下端连接一个专门的测试仪器，进行井下压力和温度的测试，并通过动力电缆将测试信号传递到地面二次仪表，进行记录和读数。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）预先用专门的电缆将综合测试仪器下入井底，然后下入潜油电泵，测试时接通地面仪表即可。井下测试仪和专用电缆只能等起泵时起出。（）利用双频道回声仪测量潜油电泵井的动静液面。以上种测试方法，目前在国内最常用的潜油电泵井测试方法是第二种和第四种方法。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,加深泵挂工艺技术 在油田潜油电泵井生产中，为了保证潜油电机的表面散热，以延长潜油电泵机组的运转寿命，获得更好的经济效益，一般潜油电泵机组的泵挂深度均在油井射孔井段之上，使从油层流出的井液首先经过电机表面，与电机进行热交换，达到电机散热的目的。对于低饱和油田，泡点压力很低，为了加大生产压差，有可能将潜油电泵下到射孔井段以下。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,定向井潜油电泵采油工艺技术 在定向井中应用潜油电泵采油，由于井眼轴线存在着曲率变化，给潜油电泵现场安装施工带来很大困难。在下井过程中，当潜油电泵机组通过弯曲井段时，将会遇阻碰撞，油管及电缆与套管之间的挤压和摩擦，从而产生附加载荷，严重时将会导致电缆挤坏和刮坏，甚至使潜油电泵机组卡死在井中。因此，在潜油电泵机组下井以前，必须使用模拟泵通井，畅通无阻方可下泵。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）定向井潜油电泵施工及运行的可行性 在定向井中应用潜油电泵抽油，不仅要求潜油电泵的各种参数与油井的生产情况相匹配，同时，要考虑到井筒曲率的变化对潜油电泵机组安装和正常运行的影响。对规格已确定的潜油电泵机组，研究和计算套管最大允许曲率是非常重要的内容。因此，在研究和计算时，必须考虑套管内径、潜油电泵机组的长度及最大外径等因素。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,通过计算出潜油电泵在定向井中工作时不弯曲所允许的最大套管曲率，可确定潜油电泵机组在定向井中施工及运行是否可行，从而避免了潜油电泵机组在井筒内的不正常工作，减少设备发生故障的可能性。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）定向井潜油电泵施工保护装置 为了使潜油电泵机组在施工过程中能够顺利下井，减少机组与套管之间的摩擦，防止电缆及电缆头挤坏或刮坏，在施工过程中，需要对潜油电泵机组采取保护措施。其保护措施包括电缆扶正器、电缆头保护器及机组扶正器等部件。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）电缆扶正器。目前在定向井潜油电泵施工中 使用的电缆扶正器有两种：一种是金属结构的扶正器；另一种是橡胶结构的扶正器。金属扶正器是一个长为、最大投影外径为的工件。其两端为两个半环，半环由销钉连接，两半环之间由一做成槽形的钢件相连接。其结构如图所示。在施工时，首先将电缆放在扶正器的电缆槽中，固定在油管接箍处，然后将两半环抱在油管上，用专用工具进行固定后，安装销钉置于销钉孔即可。,金属电缆扶正器结构示意图,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,橡胶结构扶正器是由两个半环橡胶铸件组成，由销钉连接，在外径上有导流槽，内径有电缆槽，其外径略大于潜油电泵机组外径。在施工时用扶正器将电缆抱紧在油管上，用销钉进行固定即可。其结构如图所示。,橡胶电缆扶正器结构示意图,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）电缆头保护器。电缆头是潜油电泵机组中比较容易损坏的部件，其采用的保护措施是否得当将直接影响潜油电泵井施工质量。电缆头保护器是一个小半圆形部件，内径与保护器接头处最小外径相等，外径略大于电缆头连接处最大外径，直接安装在保护器接头处，利用电机和保护器的连接螺栓来固定。在它的上面有一个电缆槽，用于放置小扁电缆，以防止小扁电缆和电缆头损坏。其结构如图所示。,电缆头保护器,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）机组扶正器 潜油电泵机组下入定向井中以后，既不是处于垂直位置，也不是处于水平位置，而是倾斜在井中。为了保证机组在井中运转时轴处于同一直线，避免机组出现偏磨现象，在潜油电泵机组上使用了机组扶正器。机组扶正器由两个半圆形组成，安装在保护器与分离器或分离器与泵连接处，并利用加长的机组连接螺栓来固定。其结构如图所示。,机组扶正器结构示意图,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,变速泵工艺技术 变速泵是运用变频控制柜和普通的潜油电泵机组配套的一项潜油电泵配套工艺技术。这一配套工艺技术的应用，一是可以扩大潜油电泵的应用范围，提高它的适应能力；二是可以使潜油电泵机组在最佳条件下运行，减少机组的磨损和电气绝缘的老化，提高其使用寿命。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）变速潜油电泵的结构 变速潜油电泵是由井下潜油电泵机组和地面电气设备两大部分组成。井下机组和普通的潜油电泵机组一样包括井下压力传感器、电机、保护器、分离器、多级离心泵及电缆，地面电气设备包括变频控制柜、专用变压器及普通升压变压器。变频控制柜是潜油电泵实现变速的主要设备，其结构主要由主回路、控制回路、冷却系统及外壳组成。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）变速潜油电泵工作原理 变速潜油电泵是通过安装在变频控制柜内的变频系统和微机控制系统，进行自动跟踪改变电源频率，从而改变电机的转速，调节多级离心泵的排量，使潜油电泵的特性和油井生产能力相匹配。电源频率升高，电机转速增加，则泵的排量增大，油井产量提高。反之，则油井产量下降。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）变速潜油电泵工作特性 一旦潜油电泵的型号被确定，其外径是不变的，而只是泵级数的变化。所以，泵工作特性的变化将随着转速的变化而发生变化。但是，转速的大小又取决于电源频率的变化。因此，对于离心泵而言，其旋转速度与液体特性之间的关系可以通过三个相关关系求得，即：（）通过离心泵的流量与泵的转速成正比。（）泵所形成的压头与泵转速的平方成正比。（）泵所需功率与泵转速的立方成正比。运用变频控制柜后，增大了潜油电泵机组的适应范围。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）变速潜油电泵的特点 与普通的电动潜油泵相比，运用变频控制柜后，潜油电泵具有以下特点。（）运用变频控制柜，由于能够使频率之间任意调节，可以扩大潜油电泵的工作范围。能够在超过频率为的情况下运行，即意味着可以达到更高的生产水平。（）由于变频控制柜具有软启动功能，在启动时由低频率逐渐上升达到所要求的工作状态，消除了井下机械和电力冲击，有利于延长潜油电泵机组的使用寿命。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）变频控制柜可以使电机从不平衡电压状态脱离开，而不会停止运转，这种不平衡电压会使电机产生高温。（）变频控制柜可以使电机避免遭受在油田上经常发生的强电击和随时所产生的瞬时电压变化所造成的危害。（）由于变频控制柜能够用泵吸入口压力来进行控制，自动跟踪改变电源频率，所以，使潜油电泵机组很少处于欠载状态运转，从而使潜油电泵机组长时间连续运转和减少启动次数。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,三、潜油电泵井作业程序及质量要求,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,施工前准备）资料（）井史资料。包括完钻日期、井深、人工井底；套管规格、壁厚、下入深度、套补距；射孔井段、层位及射孔枪型；砂岩厚度、有效厚度、饱和压力和原始压力等。（）油井生产参数。包括静压、流压；产液量、产油量、气油比、含水率；油嘴、油压及套压等。（）其他资料。包括套管情况、历次作业情况、附近井注水效果、电源和交通情况等。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）施工设计书（）设计书的内容。包括施工目的、基础数据、原井下管柱和拟下井管柱、施工步骤及工艺要求等。（）填写要求。要条理清晰、简明扼要、字体工整，逐项认真填写。设计书格式和内容符合的要求。（）设计书审批。设计必须经业务主管技术负责人审核，批准后方可实施。需要更改施工设计时，必须重新审批。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）设备、配套附件和工具（）根据设计书要求准备潜油电泵机组。（）施工设备包括：井架（或联合作业机）、电缆滚筒支架（或电动绞车）、模拟泵。（）施工用附件包括：单流阀、泄油阀（或测压阀）、电泵井采油树、电缆卡子、电缆保护装置、扶正器、井下工具等。（）专用工具包括：电机吊卡（带吊链）、泵吊卡（带吊链）、拉紧钳、锁紧钳、注油泵、小吊钩、导向滑轮、井口支座、电缆卡子剪刀等。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,下泵前作业）起原井管柱 用不压井作业工艺将井下工具和管柱全部起出，作业时应符合的要求。检泵时可利用井下活门或采取压井起出原井下电泵机组和管柱，操作时应符合 的要求。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）套管刮蜡 将刮蜡器从井口下到油层顶部或泵挂深度以下。）洗井冲砂、探人工井底 刮蜡后应进行洗井、冲砂、探人工井底等工序，作业时应符合的要求。）测井径 用井径仪测套管内径变化情况和射孔质量，套管最小内径应大于机组径向最大投影尺寸。检泵井可免此工序。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）通井 将模拟泵下至泵挂深度以下，检查套管内径尺寸有无异常情况。通井过程不得有强行加压或遇阻现象。）下丢手管柱 根据地质方案需要下丢手工具或分采管柱时，应执行此工序，并应符合的要求。）换套管头 将原井套管头换成电泵采油树的套管头。检泵井不必进行此工序。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,电泵下井作业）井下机组下井前的地面检查（）电机检查：打开电机运输护盖进行盘轴检查，盘轴应轻快无卡阻。用兆欧表测量电机绕组相间及对地的绝缘电阻应达到规定的要求。新电机绝缘电阻应大于。测量绕组直流电阻。三相直流电阻不平衡度不得大于。（）泵、分离器、保护器检查：泵、分离器、保护器等均应打开运输护盖进行盘轴检查，盘轴应轻快无卡阻。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）电缆检查：卸下电缆头护盖，用兆欧表测量相间及对地绝缘电阻。电缆绝缘电阻应大于。测量电缆直流电阻。三相直流电阻不平衡度不得大于。发现电缆有损坏处，应立即修复，否则不许下井。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）井下机组连接（）机组备件要逐节起吊下井，不能在地面上连接后再起吊下井。最后一节泵必须用提升短节安装，严禁先接到油管上后再起吊下井。（）下井的机组各部件、油管和井下工具必须保持清洁。（）机组备件的上、下运输护盖在机组连接之前不要取下。但电机、保护器的上运输护盖在起吊之前应稍微打开一下，既保证注油时跑气又能保证防尘要求。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）拆卸机组备件运输护盖时，要保护法兰面，保持干净清洁不受损伤。（）安装机组时，所有连接部位上的“”型密封圈、阀体及丝堵的铅垫都必须换成新的。（）所有注油阀、排气塞、放油塞、操作完毕必须拧紧。（）机组各连接法兰上的连接螺栓都应用力矩板手按制造规定的扭矩拧紧。拧螺栓时必须采用对角顺次上紧的操作方法。（）传感器、电机、保护器之间的对接以及电缆头与上接电机的对接，必须保证对接法兰面清洁，冬季应用吹风机吹干后，对接法兰面应用洁净的白布和电机油清洗。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）随着机组逐节下井，对每一节电机、保护器、分离器、泵都要随时盘轴，确保轴转动灵活。切忌花键套用错规格和放错方向。（）每完成一节机组连接程序和电缆头与电机连接前后，都要测试电机和电缆的绝缘电阻、直流电阻，并和下井前的测量数值相比较，如数值变化异常，必须查清原因并予纠正，否则应停止施工。（）电机上下节对接时必须使用灵活可靠的千斤顶。对接操作必须十分准确平稳，千斤顶上升应缓慢并且左右两个千斤顶升速一致。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）电机、保护器注油（）应在清洗注油泵管路和注油阀后方可将注油泵之注油接头接到注油阀上。（）应按制造厂规定的注油程序给电机和保护器注油，注油速度要缓慢。（）当放油孔（排气孔、连通孔或上端运输护盖处）有电机油连续流出时，应停止注油，之后再缓慢注油并注意观察使油溢出所需注油机转数。继续上述步骤，直到不足一转就可以注满油并引起油溢出为止。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）注油过程中，不允许水分、污物进入电机或保护器。（）冬季施工，电机油之油温不宜低于。（）所用电机油必须符合潜油电泵机油标准。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）相序检查（）电缆头与电机连接完毕应进行相序检查，保证开机时井下机组转向正确无误。（）可以用通电点车观察电机转向或用电机转向表检查电机转向。检查完毕必须在电缆末端做好相序标记，以后不得弄错。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）电缆安装和下井（）电缆下井过程中，作业机起车、停车和运行操作必须平稳；必须有专人管理电缆滚筒。（）保护器和泵测面的扁电缆及电缆护罩必须与机组中心线平行并避开防倒块。扁电缆不允许有弯曲或缠在机组上。（）机组上的扁电缆护罩应卡紧，表面应平整光滑，电缆护罩上不许有凹痕。（）当机组与套管间的环形空间比较小时，机组上的扁电缆护罩也可以不用，但电缆卡子应加密，电缆卡子间距以为宜。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）油管上的电缆必须与油管中心线平行，严禁电缆在油管上缠绕。（）每根油管应打两个电缆卡子，一个打在油管接箍上方处，另一个打在油管接箍下方处。（）打电缆卡子时卡子应卡紧，不允许有窜动。（）严禁在电缆连接包上打电缆卡子，但应在电缆连接包上方和下方处各打一个电缆卡子。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）严禁电缆连接包和油管接箍重合。（）严格控制下油管的速度，一般下油管速度不得超过。（）电缆下井过程中，应保持有一段电缆拖在有防污保护的地上，拖地点到井口的距离不应大于。（）下生产管柱时，每下根油管必须测量一次电缆的直流电阻和绝缘电阻，并与上次测量结果进行比较。发现数值变化异常，必须查明原因并消除。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）下油管时，单流阀、泄油阀和全部油管螺纹外部均必须涂螺纹密封脂或缠螺纹密封带并拧紧。（）油管连接时必须注意保护电缆。（）如需在现场连接电缆时，必须严格按电缆连接规程操作。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）单流阀和泄油阀的安装（）潜油电泵井必须使用单流阀和泄油阀。（）使用单流阀和泄油阀之前应予检查，单流阀之阀芯、泄油阀之泄油销子和铅垫都必须是新的。（）单流阀应安装在泵出口以上第根油管接箍处，具体位置由设计者视油井产气情况而定。（）泄油阀一般装在单流阀以上第一根或第二根油管接箍处。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）泵挂深度（）潜油电泵机组一般都应下在射孔井段以上。（）在大直径套管中，如果泵挂深度使电机下在射孔井段以下，则必须采用电机护罩。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）井口安装（）安装井口时必须有专人指挥，不得碰、挤电缆。四通锥面、法兰钢圈槽、萝卜头锥面必须擦净并涂黄油。坐好井口后，井口保证不刺不漏。（）安装井口开剥电缆铠装时不得损伤电缆绝缘。通过萝卜头的三根电缆线芯要包两层绝缘带再涂上黄油后安装到四通内。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）电泵井口流程安装（）电泵井口流程必须按双翼生产方式设计和安装。（）双翼都必须装有油套联通、单流阀、油嘴套。（）井口流程所用采油树、管线、闸门，压力表都必须保证泵在最大工作压力下安全工作。（）完井后抽大绳时必须使用引绳。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,1）启泵投产 测量对地电阻、直流电阻达到规定要求，泵机组运行电流、电压达到正常。电泵起出施工）起机组前的准备（）拆井口前必须切断电源，并将井下电缆从接线盒的接线端子上拆下来。（）起油管前应检查一次井下电缆、机组绝缘电阻及直流电阻。（）起油管前应向井下投直径、长的金属棒，砸断泄油阀上的泄油销子。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）起出油管（）起油管时，必须待吊卡挂好后方可慢慢起吊。（）起油管时应随时注意指重表悬重，提升悬重不可超过正常悬重。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）起出电缆（）起出电缆时，施工人员必须仔细检查记录电缆的损伤情况（打扭、变形、断、磨损、起泡、腐蚀等）和位置，并做好标记。（）起电缆时电缆应从电缆滚筒上方缠绕到滚筒上。（）电缆应在滚筒上排列整齐，严禁电缆打扭、打卷。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）往电缆滚筒上缠电缆时，应用橡皮锤排电缆；缠完电缆应将电缆头牢固地绑扎在滚筒上。（）油管和机组上的电缆卡子应剪断。（）必须检查记录整个管柱上电缆卡子缺少的数量，由现场技术人员确定缺少原因和决定处理措施。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）起出机组（）卸下泵头以后，应盘轴检查整套机组转动的灵活性。（）拆卸过程中应分别对各节泵、分离器、保护器、电机进行盘轴检查和外观检查（如内部结垢、腐蚀情况、含砂情况、部件损坏情况等）。（）保护器应进行放液测定，分别测定井液、电机油、隔离液的体积。（）拆卸电缆头时应保证井液、水、杂质不进入电机引线口和电缆头内；在电缆和电机分开后，应分别测量电机和电缆的绝缘电阻、直流电阻；测量完毕应及时给电缆头和电机引线口带上护盖。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）拆电机以前，应先从传感器或星点上的放油孔将电机内的液体放出。若有水、油污或不干净的电机油出现，则必须将其放干净。（）对泵、保护器、分离器、电机、传感器上所有的连接法兰面在拆卸和装箱过程中必须保护好，不得损伤。（）泵、保护器、分离器、电机、传感器在拆机组时，必须逐节拆开后下放装箱。严禁两节以上连在一起下放装箱。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,）起出设备评价和运回设备（）起出的泵、分离器、保护器、电机和传感器都必须装上运输护盖。（）对起出设备应由电泵专业技术人员做出评价及确定是否可以重新下井。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,四、潜油电泵井作业监督,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）施工队伍应具有电泵作业施工资质，有专业部门颁发有效的市场准入证。（）施工设备、施工人员应满足施工设计和施工项目的要求。（）电泵机组的性能及质量应符合潜油电泵机组型式、基本参数和连接尺寸的要求。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,（）施工过程严格执行潜油电泵装置的规格及选用，潜油电泵装置的操作、维护和故障检查、潜油电泵电缆系统的应用、潜油电泵起下作业方法。（）潜油电泵下井前后的绝缘电阻值应符合下表的规定。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,潜油电泵下井前后的绝缘电阻值,（）三相直流电阻不平衡度应小于。,油井（检泵）作业 潜油电泵井作业（井下作业监督）,