石油开发中心-直线潜油电机应用详解.ppt

胜利油田石油开发中心 2009.10 * 直线潜油电机配套举升技术 在石油开发中心的应用 目 录 一、前言 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 三、配套举升技术在石油开发中心的应用 四、结论与认识 一、前言 人工举升 利用抽油杆传递能量 利用液体传递能量 利用电缆传递电能 气举等其他方法 往复运动 旋转运动 离心泵 螺杆泵 射流泵、水力活塞泵等 国内外常见的人工举升方式 一、前言 常规机械举升方式利用电能转换为旋转运动，减速后再经四连杆机构转换为直线往复运动，其传动系统能量损失高达 28%，加上旋转特性造成启动扭矩大，需要较高的启动功率，系统效率一般不超过 30 %。 直线电机抽油机将电能直接转换为直线往复运动 ,简化了机械传动过程，有效地提高了效率，经测试节能可达 5 4 %，抽汲参数可无级调整，为实现自动控制及满足采油工艺要求提供了条件，是一种很有发展前途的新型举升技术。 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 直线电机是一种通过将封闭式磁场展开为开放式磁场，将电能直接转化为直线运动的机械能，而不需要任何中间转换机构的传动装置。其结构可以看作是将一台旋转电机沿径向剖开，并将电机的圆周展开成直线而形成 。 直线电机工作原理 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 直线潜油电机 倒置式井下泵 地面控制系统 直线潜油电机配套举升技术特点 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 1、系统最高耐温为180℃； 2、电动机的定子采用充油封闭式结构，耐压30Mpa； 3、电动机定子绕组的绝缘等级为H级； 4、冲程为1.23m；冲次为0-10次可调； 5、最大举升力4000KN； 6、柱塞单次运行时间为1.34s，通过设置冲次间隔时间设定冲次数。 直线潜油电机配套举升技术特点 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 直线潜油电机配套举升技术特点 1、动力装置直接与泵在井下连接，去掉了抽油机传动和抽油杆的无功损耗，因此举升能耗低、损耗小；去掉了抽油杆的冲程损失；脉冲式运动提供了较长的进液时间，有利于提高泵效，可达90%；与同等产液量抽油机相比，耗电量减少50％以上。 2、实现无杆采油，与现有举升方式相比，在节省大量投资、减少起下作业时间和成本的同时，彻底消除了管杆偏磨；在配套强闭式凡尔球座后，可实现水平井水平段采油。 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 直线潜油电机配套举升技术特点 3、增产作用：配套采油泵采用倒装方式，上行时活塞上行，顶开固定凡尔，下行时，活塞靠自身重量下行，撞击承接筒，在油层中震动，有低频振动增产作用，电机运行热量加热稀释周围油液，降低原油粘度，提高供液能力。 4、经过技术攻关，实现了直线电机内部金属部件与井液的分离，解决了因腐蚀造成的使用寿命短的问题。 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 直线潜油电机配套举升技术特点 5、直线电机的运动刚性高，可实现“零防冲距生产”，可提高泵效，杜绝气体影响。 6、生产制度调整智能化，调整幅度更精密、更精确，配合抽空保护装置，可满足间歇生产需要，同时可实现远程控制集中管理。 直线潜油电机配套举升技术适用条件: 二、直线潜油电机原理及配套举升技术 1）小排量深抽井、间歇生产井，排量≤20m3/d，泵挂≤1600m（垂深）； 2）大斜度井、水平井、偏磨严重井，但液量泵深需要匹配； 3）低液量高油气比井及50℃地面脱气原油粘度≤3000mPa.s的低液量稠油井，采出液含砂＜0.5%。 三、配套举升技术在石油开发中心的应用 该技术目前已在垦东12块进行了规模应用，取得了较好效果。 三、配套举升技术在石油开发中心的应用 垦东12块0#、3#岛举升工艺难点： 1、造斜点浅、井斜角大。以3#岛为例，造斜点一般80-300m，20口直斜井中井斜角大于50o的有16口，其中50-60o的井8口，60-70o的井6口，大于70 o的井3口。 2、原油属于稠油，地面原油密度平均0.9736g/cm3，地面原油粘度平均2136mPa·s。随着含水的上升，原油可能发生反相乳化，反相乳化后粘度成倍增加，在这种情况下，井筒中的流动摩阻大大增加，加大举升难度。 3、初始供液能力差，方案设计初期液量12-15t/d。 4、所处的地理位置对安全环保的要求特殊，要求安全环保系数高。 三、配套举升技术在石油开发中心的应用 垦东12块0#、3#岛举升工艺适应性分析： 垦东12块0#、3#岛举升工艺适应性分析 较低 长 高 中 较高 较弱 强 较强 直线潜油电机配套举升 较低 较短 高 大 较高 较强 强 较强 电潜螺杆泵 高 长 低 大 不适应 弱 强 弱 电潜泵 高 较短 较高 小 较高 较强 较弱 强 连续杆+螺杆泵 高 长 低 大 较高 较强 强 强 水力喷