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第一节 潜油电泵采油 潜油电泵全称为电动潜油离心泵，简称电泵，是重要的机械采油方法。优点：排量大、自动化程度一、 系统组成及设备装置1. 系统组成(1) 地面部分: 包括变压器、控制屏、接线盒和特殊井口装置等。(2) 中间部分: 主要有油管和电缆。(3) 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。系统工作过程2. 系统的设备装置 (1) 离心泵 离心泵是由多级组成的，其中每一级包括一个固定的导轮和一个可转动的叶轮。 叶轮的型号决定了泵的排量； 叶轮的级数决定了泵的扬程和电机所需的功率。 叶轮有固定式和浮动式两种。 浮动式叶轮可以轴向窜动，每级叶轮产生的轴向力被叶轮和导轮上的止推轴承承受。整节泵所产生的轴向推力由保护器中的止推轴承承受。 固定式叶轮固定在泵轴上，既不能轴向窜动，也不能靠在导轮的止推垫上。叶轮及压差所产生的全部推力，都由装在保护器内的止推轴承承受。（2）保护器 保护器是电泵机组正常运转不可缺少的重要部件之一。根据结构和作用原理不同，可将其分为连通式、沉降式和胶囊式三种类型。 作用：1）密封电机轴的动力输出端，防止井液进入电机2）在电泵机组启、停过程中，为电机油的热胀冷缩 提供一个补偿油的储藏空间。 3）通过连接电机驱动轴与泵轴，起传递扭矩的作用4）保护器内的止推轴承可承受泵的轴向力。 （3）油气分离器 自由气进入离心泵后，将使泵的排量、扬程和效率下降，工作不稳定，而且容易发生气蚀损害叶片。因此，常用气体分离器作为泵的吸入口，以便将气体分离出来。按分离方式不同，分离器分可为沉降式和旋转式两种类型。 沉降式分离器是靠重力分异进行油气分离的，其效果较差。当Vg/Vl10%，分离效率最高为37%，当Vg/Vl 10%，分离效率会下降。 旋转式分离器是靠旋转时产生的离心力进行油气分离的，分离效果较好。 Rgl 30%,分离效率90%,适用于低含砂井。（4）电缆 潜油电缆作为电泵机组输送电能的通道部分，长期工作在高温、高压和具有腐蚀性流体的环境中，因此，要求潜油电缆具有较高的芯线电性、绝缘层的介电性，较好的整体抗腐、耐磨以及耐高温等稳定的物理化学性能。 潜油电缆包括潜油动力电缆和潜油电机引接线。动力电缆分为圆电缆和扁电缆两种类型，而电机引接线只有扁电缆一种。井径较大者用圆电缆，井径较小者可用扁电缆。（5）控制屏控制屏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。控制屏的功能 1) 为防止短路烧坏电机，提供短路速断保护； 2) 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，因此控制屏提供 欠载保护； 3) 过载时电机超负荷运转容易烧坏，因此控制屏还提 供过载保护； 4) 潜油电泵不允许反转，因此三相电机的相序要正 确，对此控制屏提供了相序保护； 5) 控制屏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。二、 潜油电泵的工作特性曲线 潜油电泵的工作特性曲线是指泵的扬程、功率和效率同排量之间的关系曲线，它是选泵设计的重要依据。 潜油电泵的工作特性曲线是使泵在一定转速下运转，对排出端进行节流，以改变流量的办法试验测得的，试验介质是清水。 在实际应用时，由于其使用条件与试验条件不相符，尤其是当用电泵抽取粘度很高的液体时，从而使特性曲线发生变化。因此，实际使用时应根据使用条件对工作特性曲线进行校正。三、 系统设计原理1. 下泵深度的确定 （1）对已投产井，下泵深度已知的，需检验计算是 否合理； （2）对欲转抽或新井，需确定下泵深度。 考虑因素：泵吸入口处的气液比、分离器的类型和分离能力以及沉没度。生产气油比 泵吸入口处气液比 体积含水率原油的体积系数 天然气的体积系数 泵吸入口处溶解气油比 根据上面公式，就可以计算出不同下泵深度所对应的泵吸入口处的气液比大小，并可以做出下泵深度与泵吸入口处气液比的关系曲线。 确定下泵深度时，首先要满足沉没度的要求，然后在分离器的分离能力条件下根据下泵深度与泵吸入口处气液比的关系曲线便可以确定下泵深度。2. 泵排出口压力的确定 泵排出口压力一般要根据井口压力及产量按单相管流或多相流管进行计算。 当井筒中不含气时，一般把油水混合物的流动处理成单相流动，当油水形成乳状液时，由于其物性参数难以准确确定，将带来较大的误差； 当井筒中含有游离气时，应按气、液两相管流或油、气、水三相管流进行计算。3. 泵吸入口压力的确定 两种方法：（1）是由井底根据流压按多相管流计算到泵吸入 口，求出泵吸入口压力；（2）是由井口沿油、套管环形空间计算到泵吸入 口，求出泵吸入口压力。后者涉