电潜泵系统简介
潜油电泵系统简介)
潜油泵 结构组成
叶轮
导轮
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纵向剖面图
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3. 油气分离器
对于含气电泵井而言，井液 在进入潜油泵之前，要先通 过油气分离器进行气、液分 离，以减少气体对潜油泵工 作性能的影响。其作用：一 是作为多级离心泵的吸入口 通道；二是将游离气从井液 中分离出来，减少气体对离 心泵的影响，提高泵效，保 证离心泵正常工作。
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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 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 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 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 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 引入潜油泵，从而实现气、液分离。
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9.辅助工具
扶正器
扶正器主要用于斜井，位于电机尾部，使电机居 中，使得电机外部过流均匀，散热环境好，防止电 机局部高温而损坏。“Y”型管柱井不采用。
电缆护罩
电缆护罩与电缆一起通过绑带固定在油管外表面 ，防止电缆在下井过程中受到机械损伤。分大扁护 罩和小扁护罩两种。小扁护罩结构一般是槽钢结构 ，尺寸较小。大扁护罩有笼形结构和筒形结构两种
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辅助工具
测压装置
电潜泵井测压系统有两大类，一类是 电子式的，一类是机械式的。主要用于监 测油井的供液和电机工作温度情况。电子 式的有PHD和PSI两种，可以进行连续监 测；机械式的也有两种，一种是测压阀， 一种是毛细管，前者通过钢丝作业实施但 不能连续监测，后者通过毛细钢管传递压 力，可以连续工作和监测。
电潜泵简介
潜油电泵机组简介潜油电泵机组是由潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵、动力电缆（包括引接电缆俗称小扁电缆）、接线盒、控制柜、变压器以及附属配套设备部件组成，称“潜油电泵机组”。
一．潜油电泵机组可细分为三大部分：a、井下部分：包括潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵及测试装置和扶正器。
b、中间部分: 电缆（包括引接电缆）。
c、地面部分：包括控制屏、变压器、接线盒和井口装置。
二．电动潜油离心泵装置示意图：1—变压器组；2—电流表；3—配电盘；4—接线盒；5—地面电缆；6—井口装置；7—溢流阀；8—单流阀；9—油管；10—泵头；11—多级离心泵；12—吸入口；13—保护器；14—电动机；15—扶正器；16—套管；17—电缆护罩；18，20—电缆；19—电缆接头三．电动潜油离心泵型号①电动潜油离心泵机组表示方法②泵型号表示方法③潜油电动机四．主要部件的概述①潜油电动机一般为两极三相鼠笼式感应电动机，工作原理与地面电动机相同。
根据实际需要电动机可以采用几级串联达到特定的功率。
电动机内充满电动机油，用于润滑和导热，运行电动机产生的热量由电动机油通过电动机外壳传给井液，井液将热量带走冷却电动机，电动机必须安装在井液流过的地方。
②电机保护器保护器主要用于将电动机油与井液隔开，平衡电动机内压力和井筒压力。
保护器的作用是连接电动机的驱动轴与泵轴，连接电动机壳与泵壳；保护器的充油部分与容许压力下的井液连通时，保证电动机驱动轴密封，防止井液进入电动机。
保护器包括：连通式、沉淀式和胶囊式，主要区别为隔离电动机油和井液的方式不同。
③油气分离器油气分离器的作用是作为井液进入泵的吸入口，把游离气从井液中分离出来，减少气体对泵特性的影响。
对于气体含量很高的井，还需选用高级气体处理装置。
气液混合物在进泵前均匀混合使其在泵中几乎像单相流一样，防止气锁，大大提高了泵的处理能力。
④电缆(1) 额定电压3kV，聚丙烯绝缘，丁腈橡胶内护套，蒙乃尔钢带铠装3×16mm2扁形潜油电缆，表示为：QYPNM3—3×16。
电潜泵各组成部分作用
一、电潜泵采油是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、经济效益显著的特点。
二、电潜泵工作原理电潜泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵除了其直径小长度长外工作原理与普通离心泵没有多大差别当潜油电机带动泵轴上的叶导轮高速旋转时处于叶轮内的液体在离心力的作用下从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮的四周由于液体受到叶片的作用其压力和速度同时增加在导轮的进一步作用下速度能又转变成压能同时流向下一级叶轮入口。
如此逐次地通过多级叶导轮的作用流体压能逐次增高而在获得足以克服泵出口以后管路阻力的能量时而流至地面达到石油开采的目的。
三、性能参数额定排量Q、额定扬程压头H、额定轴功率P、额定效率η、额定转速n等参数。
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轴功率由额定排量和扬程确定额定转速取决于电机结构。
电潜泵采油系统由井下和地面两大部分组成一、井下系统组成及作用电潜泵井下系统主要由电机、潜油泵、保护器、分离器、测压装置、动力电缆、单流阀、测压阀泄油阀、扶正器等组成。
1、电潜泵电机是电潜泵机组的原动机一般位于最下端。
它是三相鼠笼异步电机其工作原理与普通三相异步电机一样把电能转变成机械能2、保护器位于电机与气体分离器之间上端与分离器相连下端与电机相连起保护电机作用。
其基本作用有以下四个方面密封电机轴动力输出端防止井液进入电机保护器充油部分允许与井液相通起平衡作用平衡电机内外腔压力容纳电机升温时膨胀的电机油和补充电机冷却时电机油的收缩和损耗的电机油通过其内的止推轴承承担泵轴、分离器轴和保护器轴的重量及泵所承受的任何不平衡轴向力起连接作用连接电机轴与泵分离器轴连接电机壳体与泵分离器壳体。
保护器的种类很多从原理上可以分为连通式保护器、沉淀式保护器和胶囊式保护器等三种3、分离器位于潜油泵的下端是泵的入口其作用是将地层流体中的自由气分离出来以减少气体对泵的排量、扬程和效率等特性参数的影响和避免气蚀发生。
电潜泵的详细介绍概述.
一、电潜泵系统概述
⑤多油层内，选择性对不同的油层进行生产、测试或增产措 施；
⑥多层混采；
⑦下入堵塞器关井或油管试压； ⑧循环化学剂防腐等。 滑套开关常用的工具，用钢丝把它下入井中滑套位置， 通过钢丝作业可对井下滑套进行开关作业。有的滑套通过向 下震击使内套筒下移而打开滑套，有的则需要向上震击向上 移动内套筒使滑套打开。
、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
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一、电潜泵系统概述
和 PSI/PHD 信号的通道，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）和圆电缆，按温度等级可以分 为 90℃、 120℃、 150℃等 3 个等级，部分 厂家还可生产更高等级的潜油电缆。 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 到电机的运行寿命，要求较高的电气和机械性能。从性能和结构 分为两种：缠绕式和插入式。
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一、电潜泵系统概述
个离心泵。潜油泵按叶轮是否固定分为浮动式 、半浮动式和固定式三种。
、保护器
保护器又叫潜油电机保护器，是电潜泵所
特有的。其位于电机与气体分离器之间，上端
与分离器相连，下端与电机相连，起保护电机 作用。其基本作用有以下四个方面：密封电机
轴动力输出端，防止井液进人电机；保护器充
油部分允许与井液相通起平衡作用，平衡电机
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一、电潜泵系统概述
、单流阀
其作用主要是：保护足够高的回压，使得泵在启动后能 很快在额定点工作；防止停泵以上流体回落引起机组反转脱扣 ；便于生产管柱验封。一般安装在泵出口1－2跟油管处，采用 标准油管扣于上下油管连接。
电潜泵简介1
9、电控柜门上应有该井井下机组的主要技术参数数据表，以利随 时对照检查机组工作性能；
功率：
马达额定参数 电压：
电流：
安装时间： 制造厂家：
型号：
泵额定参数 级数：
单级扬程：
安装时间：
排量：
制造厂家：
规格/型号：
电缆数据 长度：
耐温：
规格/型号： 备注：
变压器
初级电压：
次级电压范围：
制造厂家：
b、启 动 （尽量使用变频器启动）
c、现场简易计算法（适用于流压高于饱和压力） 2、机组选型设计计算
a、用于水井的计算方法 b、稠油井电潜泵选型计算8大步骤
c、计算泵挂处的气液比（Vg/Vt）
三、计算泵工作时的实际效率 四、计算电机的实际散热和温升 五、变频机组 六、电潜泵井工况分析举例
A、管理部分
一、建立操作性强的管理制度
a、巡回检查（至少内容） 1、确定巡回检查间隔时间：建议 2 小时; 2、必须的检查点：电控柜、井口、安全阀控制盘; 3、必须的检查参数：电流运行曲线值、三相电压/电流是否在额定值范 围内、井口处油/套压值是否正常；
B、技术部分
一、电潜泵机组概述
1、潜油泵机组工作管柱简图
A B C
控制管线 放气阀
卸油阀 单流阀
套管
油层
接线盒 井口 动力电缆 安全阀
电缆封隔器
电控柜
电缆穿透器
生产油管 泵 油气分离器 保护器
潜油电机
变压器
至安全阀控制盘 安全 / 放气阀
环空内的天然气（待一定压力后放空）
放气阀
电缆封隔器
电
潜
泵
生产油管
比如，泵送比重为1.0的清水、比重为0.7的油、比重为1.2的盐水和 其它任何比重的液体时,其扬程都是一样的;但功率不同;
电潜泵系统简介
右图所示为潜油电机的结构图
潜油电机
系统各组成部分简介
定子由一组布置成空心圆柱 形的电磁铁构成，每个电磁 铁都有一个极朝向中心。由 于定子本身不会产生物理运 动，因此当改变电磁铁的极 性时，它们所形成的电磁场 就产生了旋转。 转子是一组封闭的线圈，当 受到旋转磁场切割时，线圈 中便有电流流过，同样在旋 转磁场的作用下，线圈受力 产生转距，带动转子旋转， 转向跟随同步磁场的旋转方 向。因此只要改变同步磁场 的转向便可改变转子的转向 。
右图所示为深垂4000系列变频
柜的内部布置图，其主要功能
器件有包括：CONVERTER， INVERTER，DC BUS，和 DIGITAL CONTROL BOARD，以 下将就部分功能作简要介绍。
深垂ICS变频控制系统简介
二、各部分功能简介
1、整流器（SCR） 整流器由六个SCR组成了全桥整流电路， SCR调节输入电源，同时调节直流母线电压， SCR直接安装在散热板上，由整流控制板控制 其导通、关断。 其内部接线图如右图所指示 2、整流控制板（CCB） 整流控制板的功能如下： 1）提供SCR的导通信号； 2）检测输入电压； 3）检测直流母线电压； 4）接收散若器上的温度开关信号； 5）将DCB送来的电压进行调节供自身使用。 CONVERTER CONTROL BOARD SCR内部接线图
二极管。
其内部接线见右图 5、逆变器控制板（ICB） 逆变控制板的功能如下： 1）逆变信号 2）比例基极驱动 3）晶体管过流故障检测 INVERTER CONTROL BOARD
二、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。当吸入口气液比小于10％时 分离效率最高只能达到37％，而当吸入口气 液比大于10％时分离效率将会大大下降。因 此，沉降式分离器适合于低气液比(＜10％)的 井。
潜油电泵系统简介)
6. 动力电缆
动力电缆是电机与地面控制系统相 联系传送电力纽带和PSI/PHD信号的通 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 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） 和圆电缆。按温度等级可以分为90℃、 120℃、150℃等3个等级，部分厂家还 可生产更高等级的潜油电缆。
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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 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 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 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 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 引入潜油泵，从而实现气、液分离。
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8. 泄油阀
泄油阀一般安装在单流阀以 上1~2跟油管处，它是检泵作业 上提管柱时油管内流体的排放口 ，以减轻修井机符合和防止井液 污染平台甲板和环境。泄油阀目 前有两种：投棒泄流、投球液力 泄流。前者用于稀油和高含水稠 油井比较合适，用于稠油井泄油 成功率低；后者可以重复使稠油 井泄油更好，成功率高。
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潜油泵 结构组成
叶轮
导轮
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纵向剖面图
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3. 油气分离器
对于含气电泵井而言，井液 在进入潜油泵之前，要先通 过油气分离器进行气、液分 离，以减少气体对潜油泵工 作性能的影响。其作用：一 是作为多级离心泵的吸入口 通道；二是将游离气从井液 中分离出来，减少气体对离 心泵的影响，提高泵效，保 证离心泵正常工作。
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潜油电泵的结构组成
电潜泵系统组成
二、电潜泵系统组成及分类： 电潜泵系统组成及分类： 井下系统：由电机、潜油泵、保护器、分离器、动力电缆、 井下系统：由电机、潜油泵、保护器、分离器、动力电缆、单 流阀、测压阀／泄油阀、扶正器等组成。 流阀、测压阀／泄油阀、扶正器等组成。 地面系统：配电盘、变压器、控制柜或变频器、 地面系统：配电盘、变压器、控制柜或变频器、接线盒和采油 树井口组成，变频器。 树井口组成，变频器。
电潜泵系统组成
一、电潜泵工作原理 二、电潜泵系统组成 三、各部分分类及用途
一、工作原理： 当潜油电机带动泵轴上的叶导轮高速旋转时，处于叶轮内的 液体在离心力的作用下，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮的 四周，由于液体受到叶片的作用，其压力和速度同时增加，在导 轮的进一步作用下速度能又转变成压能，同时流向下一级叶轮入 口。如此逐次地通过多级叶导轮的作用，流体压能逐次增高而在 获得足以克服泵出口以后管路阻力的能量时而流至地面。
8、测压装置：主要用于测油井的供液和电机工作温度情况。 、测压装置：主要用于监测油井的供液和电机工作温度情况。
四、投产后的观察 电潜泵井投产以后，应严密观察，注意油套压变化、含水变化、 温度变化、电流变化、油嘴是否堵塞。如果油嘴发生堵塞，应 开打油嘴解堵，特别是新投产油田井、酸化作业后的井。如果 电流远低于额定电流，应重新设定欠载设定值。
电机油的收缩和损耗的电机油；通过其内的止推轴承承担泵轴、 分离器轴和保护器轴的重量及泵所承受的任何不平衡轴向力；起 连接作用，连接电机轴与泵／分离器轴，连接电机壳体与泵／分 离器壳体。分类：从原理上可以分为连通式保护器、沉淀式保护 器和胶囊式保护器等三种。 4 4、气体分离器：又叫油气分离器，位于潜油泵的下端，是泵的入 口。其作用是将油井生产流体中的自由气分离出来，以减少气体 对泵的排量、扬程和效率等特性参数的影响，和避免气蚀发生。 分类：按不同的工作原理，可将其分为沉降式和旋转式两种。基 本原理是相同的，都是利用气液的重度差制成的，通过增加气泡 的轴向速度，降低径向向心速度来分离的，不过前者是自然分离， 后者强制分离。
电潜泵采油简介
护
3)承受来自多级离心泵的轴向力；
器
4)连接电机和泵（分离器），为泵传递动力。
目前，国内外在潜油电泵机组中所使用的保护器种类很多，但从
其原理来看，使用比较普遍的有两种，即沉淀式和胶囊式保护器。
精选ppt
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二、电潜泵采油系统
保 护 器 的 型 号
精选ppt
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二、电潜泵采油系统
油气分离器是潜油电泵机组的一种备选部件。如果油井含有游离 气体，则需要选用油气分离器，以消除气体对潜油泵工作特性的影响。 否则，就要选用吸入口，吸入口可单独使用，也可和潜油泵加工制做 在一起。
电潜泵采油技术简介
精选ppt
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目录
一、电潜泵采油概述 二、电潜泵采油系统 三、油井产能分析 四、井筒流体压力、温度计算 五、电潜泵采油系统优化设计
精选ppt
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一、电潜泵采油概述
有杆泵 深井泵
无杆泵
游梁式抽油机－深井泵 链条式抽油机－深井泵 地面驱动螺杆泵
电动潜油离心泵 水力射流泵 水力活塞泵
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的比重无关;
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二、电潜泵采油系统
潜油泵的性能参数：
转速：单位时间内潜油泵内叶轮的回转数，用n表示，单位：r/min。 功率：指潜油泵的输入功率，即潜油电机传递给潜油泵轴的功率， 用P表示,单位为：kW。潜油泵的输出功率是指液体流过潜油泵时由潜油 泵传给液体的有效功率，也就是质量排量与单位质量液体流过潜油泵时 能量的增值g*H的乘积，输出功率用Pu表示，单位:Kw。 效率：潜油泵的输入功率与输出功率是不相等的，在潜油泵内有功
率损失，功率损失的大小以效率来衡量。潜油泵的效率是输出功率与
输入功率之比。
井用潜水电泵工作原理
井用潜水电泵工作原理
井用潜水电泵是一种将水从井底抽上来的设备，其工作原理如下：
1. 潜入水中：井用潜水电泵是设计成可完全潜入水中的，通常由一根电缆和一根水管组成。
电缆用于连接电源，而水管用于从井底抽水。
2. 泵体和电机：潜水电泵通常由一个泵体和一个电机组成。
泵体是一个密封的容器，内部有一个或多个水泵叶轮和叶片。
电机通常位于泵体的上部，它通过一个轴连接到泵体中的叶轮。
3. 启动过程：当电源接通时，电机启动。
电机的转动会带动泵体中的叶轮一起转动。
由于叶轮上的叶片设计成特定的形状，转动的叶轮将水泵到泵体内。
4. 水的抽取：泵体内的水被叶轮抛出，随后在泵体的出口处进入水压管道。
叶轮的转动会创建一个低压区域，使得井水进入泵体。
持续转动的叶轮将水从井底抽上来，推向出口。
5. 提升高度：潜水电泵的提升高度取决于叶轮的设计和电机的功率。
较大的叶轮和更强大的电机将能够提供更大的水流量和更高的提升高度。
6. 控制系统：潜水电泵通常配备有一个控制系统，用于监控和控制其工作状态。
控制系统可以根据需要调整电泵的运行时间和水流量，保证井中的水压稳定。
总的来说，井用潜水电泵的工作原理是通过电机驱动泵体内的叶轮旋转，从而把井底的水泵到出口处，以实现抽水的功能。
电潜泵技术简介
6、待油井出液完全稳定运转后，再重新调整好电流欠/过载值和启动 延时时间值
7、两次启动之间的间隔时间不得少于5分钟 8、启动过程和启动后的机组正常运行电性能数据应有文字记录 三）机组远行过程中日常应收集的主要数据 1、检查记录卡片上的电流曲线是否正常 2、三相电流值/并和额定值比较是否异常 3、三相电压值/并和额定值比较是否异常 4、原设定的欠/过载、延时值是否漂移 5、日产量（油、气、水分别计量---如条件允许的话） 6、出砂情况描述（如条件允许，应定期取样化验） 7、井口油/套压力值以及是否正常
A相-----外壳≥500兆欧 B相----- 外壳≥500兆欧 C相----- 外壳≥500兆欧
ΩK
注: 每测一次后，要立即放电
2、对电机进行相间直阻测量
A B C
万能表
Ω 外壳
A--B B--C C--A
标 天津：1.7～2.0欧姆 准 森垂:0.9～1.0欧姆 值
雷达:0.9～1.0欧姆
三相间直阻值不平衡度≤2% 三次的平均值－最小值(最大值)
● 定子的铁心中均匀分布三相绕组，绕组为电机提供旋转磁场；当绕 组接通交流电时，根据左手定则，转子为电机提供电磁转矩。
（见下图）
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潜油电机定子绕组
● 轴承全部为滑动轴承。其中一个为止推滑动轴承，承载转子的 重量；其余的为径向滑动轴承，起扶正转子的作用；
● 电机内部充满绝缘性能很高的润滑油，在电机中起绝缘、绝缘和 转递热量作用。
8、单流阀的作用： 1）防止停泵时油管内的赃物下沉而卡泵； 2）防止泵反转（反转时产生的电流可能烧坏电机和电缆、损坏传动轴 3）若管柱上没有单流阀，当电机还在反转时，若有人重新启动电机，这 时机组很可能会损坏；
9、气锁 如果井液中有大量的游离气存在，当游离气多到一定程度，进到
电潜泵工作原理
电潜泵工作原理
电潜泵是一种将电能转化为机械能的设备，用于将液体从一处抽运到另一处。
它主要由电动机、水泵、密封件和连接管线等组成。
电潜泵的工作原理是通过电动机产生的旋转力，驱动水泵进行工作。
具体来说，电动机产生的旋转力通过轴传到水泵的叶轮上，使其产生离心力。
当叶轮旋转时，液体被吸入叶轮中心，并受到离心力的作用，从叶轮的出口排出。
同时，在电潜泵的密封件的保护下，液体不会泄漏。
为了保证电潜泵的正常工作，通常在安装时，需要将电潜泵完全浸入液体中。
当电潜泵启动后，液体通过进水口进入电潜泵，并被其送到需要抽排的位置。
其中，电动机的旋转速度和叶轮的结构和直径等会影响电潜泵的工作效率和抽排能力。
总而言之，电潜泵的工作原理是利用电动机驱动水泵产生旋转力，并通过离心力将液体抽出或排入特定位置。
通过控制电动机的启停和操作水泵的结构和参数，可以实现电潜泵的工作控制和液体的输送。
海上电潜泵采油技术(二)
①确定井的产量 在给定的泵挂深度下确定Q，同时计算泵吸入压力、泵吸
入口气液比和总流体体积； ②确定总动压头
总动压头是泵在设计排量下工作时所需产生的总压头，
它等于泵排出口压头与泵吸入口压头之差。
③选泵 根据总流体体积，从选择排量接近最高效率点的最高泵效
的泵，从标准特性曲线上读出单级泵的压头、功率和效率。
水力损失
泵的叶轮流道内的沿程阻力
容积损失
高压液体通过叶轮和导轮间的间隙产生的漏失损失
机械损失
叶轮外表面与液体间、轴与轴承间的摩擦损失
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二、井下多级离心泵工作特性
、泵的特性曲线
泵的排量、压头、功率、效率和转速的关系曲 线。
一般的特性曲线是在固定的转速(电机频率 60Hz，转速为3500rpm)下，在相对密度为1、 粘度为1mPa.s的清水中测试的泵的工作特性。
泵在最高效率点工作时，叶轮的轴向止推力接近于零，选 泵时应使泵在最佳排量范围内工作。
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三、电潜泵系统的设计
、设计原则
① 必须使泵在最高效率点附近工作，至少不应超出最佳 排量范围。
② 泵的额定排量必须和井的产能协调，额定压头必须等 于井的总动压头
③ 电机功率必须满足泵举升流体所需的功率
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三、电潜泵系统的设计
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一、电潜泵系统概述
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二、井下多级离心泵工作特性
井下多级离心泵由许多单级离心泵串联组成， 单级离心泵由装在泵轴上的旋转叶轮和固定在泵壳 上的导轮组成 。
工作原理 叶轮旋转后离心力的作用使叶轮流道中的液体 增压和加速，从叶轮流道出口排出，叶轮旋转机械 能转变为流体的压能和动能。流体进入导轮，将一 部分动能转变成静压 ，流体进入下一级叶轮，重复 这一过程直到统概述
(优选)电潜泵的详细介绍
控制管线 防气阀
卸油阀 单流阀
套管
油层
接线盒 井口 动力电缆 安全阀 电缆封隔器
一、电潜泵系统概述
内外腔压力，容纳电机升温时膨胀的电机油和补充电机冷却 时电机油的收缩和损耗的电机油；通过其内的止推轴承承担 泵轴、分离器轴和保护器轴的重量及泵所承受的任何不平衡 轴向力；起连接作用，连接电机轴与泵/分离器轴，连接电机 壳体与泵/为离器壳体。
保护器的种类很多，从原理上可以分为连通式保护器、 沉淀式保护器和胶囊式保护器等三种。
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 到电机的运行寿命，要求较高的电气和机械性能。从性能和结构 分为两种：缠绕式和插入式。
一、电潜泵系统概述
、单流阀
其作用主要是：保护足够高的回压，使得泵在启动后能 很快在额定点工作；防止停泵以上流体回落引起机组反转脱扣 ；便于生产管柱验封。一般安装在泵出口1－2跟油管处，采用 标准油管扣于上下油管连接。
、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
一、电潜泵系统概述
和PSI/PHD信号的通道，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）和圆电缆，按温度等级可以分 为90℃、120℃、150℃等3个等级，部分 厂家还可生产更高等级的潜油电缆。
、油气分离器
气体分离器，又叫油气分离器，简称分离器，位于潜油 泵的下端，是泵的入口。其作用是将油井生产流体中的自由
电潜泵控制系统介绍
Transformer Primary Volts
400
7. Secondary Voltage @ 50 Hz: (Line 4) Secondary Voltage @ Max Hz
2384.4 X 50
Maximum Hertz
60
= 2384.4 = 6.0625 = 1987
8. Required 60 Hz Voltage: (Line 7) Secondary Voltage @ 50 Hz
50
Use Line 4, Select xfmr tap for voltage = to or higher.
5. Transformer Voltage Selected:
2425
Tap
6. Transformer Ratio:
Transformer Voltage Selected 2425
407.4
I-Limit Sync:
485
V-Clamp: 393.30
（2）、变频控制的供电流程：
低压馈电开关柜－变频控制柜－变频变压器－井 口接线盒－潜油电机
变频控制柜的功能：
它是把低压电网50HZ的交流电源经变频控制柜 改变电源的频率，再经变频升压变压器选择适 当的档位把电压升高到电机所需要的电压，通 过设定改变变频控制柜的控制频率可改变电机 的转速，从而达到改变泵排量的目的。
检查内容及排除方法
F 1 ~ F 6 ， 井下机组绝缘故障 检查井下直阻、绝缘
A + , A - , B + , B - 地面变压器或井下 马达过压饱和
C+,C- IOT 逆变单元故障
检查V BOOST、 V/60HZ
公共基础知识深锤电潜泵基础知识概述
《深锤电潜泵基础知识的综合性概述》一、引言在当今的石油工业中，深锤电潜泵作为一种重要的采油设备，发挥着至关重要的作用。
它的高效性、可靠性和适应性使其成为许多油田开发的首选技术之一。
本文将深入探讨深锤电潜泵的基础知识，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个全面而深入的了解。
二、基本概念1. 定义与组成深锤电潜泵是一种将电动机和多级离心泵安装在油管内，通过电缆将电力传输至井下电动机，驱动离心泵将井液举升到地面的采油设备。
它主要由井下部分、地面部分和中间连接部分组成。
井下部分包括潜油电动机、保护器、分离器和多级离心泵；地面部分包括控制柜、变压器和井口装置；中间连接部分为电缆。
2. 工作原理深锤电潜泵的工作原理是利用潜油电动机将电能转化为机械能，驱动多级离心泵旋转。
离心泵通过叶轮的高速旋转产生离心力，将井液吸入泵内并加压，然后通过油管举升到地面。
在这个过程中，保护器起到保护电动机和密封井液的作用，分离器则用于分离井液中的气体，提高泵的效率。
3. 特点与优势深锤电潜泵具有以下特点和优势：（1）排量大：能够满足高产油井的需求。
（2）扬程高：可以将井液举升到较高的地面位置。
（3）适应范围广：适用于不同类型的油井，包括高含水井、稠油井和深井等。
（4）自动化程度高：可以实现远程监控和控制，提高生产效率。
（5）可靠性高：经过多年的发展和改进，技术成熟，可靠性得到了充分验证。
三、核心理论1. 流体力学理论深锤电潜泵的工作涉及到流体力学的多个方面，如流体的流动、压力分布、能量损失等。
在设计和运行过程中，需要考虑井液的物理性质、流速、流量等因素，以确保泵的性能和效率。
同时，还需要考虑泵的内部结构对流体流动的影响，如叶轮的形状、尺寸和转速等。
2. 电动机理论潜油电动机是深锤电潜泵的核心部件之一，其工作原理基于电动机的基本理论。
需要考虑电动机的类型、功率、转速、效率等因素，以及电动机在井下高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的可靠性和寿命。
01.贝克深锤-电潜泵系统构成及工作原理
抽油机
Low / Moderate Low
气举
Low downhole / High surface Moderate
排量范围
深度限制 粘度 出砂
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200-120,000
<20,000 ft Fair ~200 Cp Fair - Good Fair
￭ 扶正器 ￭ 电机接引电缆和传压管线
5
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6
贝克休斯潜油电潜泵系统
泵
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7
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永磁电潜泵 结构
永磁电潜泵 结构
3. 电机：永磁电潜泵采用永磁同步电机作为驱动装置，具有高效率和节能的特点。永磁电 机通常由永磁转子和定子组成，通过电源供电，产生旋转力，驱动叶轮旋转。
4. 密封系统：为了防止水进入电机部分，永磁电潜泵通常采用双端面机械密封或机械密封 与填料密封相结合的方式。这些密封系统能够有效防止水和其他杂质进入电机，保证电机的 正常运行。
5. 控制系统：永磁电潜泵通常配备控制系统，用于监测和控制泵的运行状态。控制系统可 以包括起停控制器、保护装置（如过载保护、短路保护等）、变频器等，以实现对泵的自动 化控制和保护。
永磁电潜泵 结构
以上是永磁电潜泵的基本结构，不同厂家和型号的永磁电潜泵可能会有一些差异，但总体 上都包括了泵体、叶轮、电机、密封系统和控制系统等关键部分。这种结构使得永磁电潜泵 具有高效、可靠和节能的特点，适用于各种水泵应用场景。
永磁电潜泵 结构
永磁电潜泵是一种利用永磁电机驱动的潜水泵，主要用于水源提升、排水、灌溉等领域。 其结构一般包括以下部分：
1. 泵体：泵体通常由不锈钢或铸铁等材料制成，，用于水的进出。
2. 叶轮：叶轮是永磁电潜泵的关键部件，通常由耐腐蚀的材料制成，如不锈钢。叶轮的设 计可根据具体需求选择不同类型，如离心式、轴流式或混流式，以提供不同的流量和扬程。
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内容提要
?系统概述 ?系统各组成部分简介 ?变频原理简介 ?深垂ICS变频控制系统简介 ?深垂ICS变频控制系统故障代码表
系统概述
1、为什么使用电潜泵系统？ ? 地层中驱动液体流动的力来自于地层中压缩液体内部所储藏的能量；在实际生
产中将井液由地层举升至地面的力则取决于地层与地面之间的压差；如果此压 差足够大，井液则由此能量输送至地面。 ? 在地层能量不足以将井液举升至地面或举升的量不足的情况下就要采取人工举 升措施补充地层压力。 ? 采用电潜泵系统则是在不同井况下举升大量井液的一种经济、有效的措施。多 年来，电潜泵制造厂商与各大石油公司紧密合作，在高密度、高含气及高温井 的生产方面积累了丰富的经验；随着经验的积累和技术上的不断创新，过去曾 被认为无法用电泵开采的井如今都可以实现经济的泵采。
系统各组成部分简介
2、电潜泵系统的组成 ? 电潜泵系统由几个主要部分组成，包括
：三相电机、保护器、气体分离器、多 级离心泵、动力电缆、马达控制器和变 压器。其它辅助部分还包括井口、电缆 绑带、单流阀、排气阀以及井下压力、 温度传感器。
系统各组成部分简介
一、潜油泵
? 潜油泵属于多级离心泵，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，而叶轮的级数决定了 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。
? 叶轮采用封闭曲线构成的翅片式设计，最大效率由泵的设计形式和类型决定 ，工作效率则由泵工作排量占设计排量的百分比来决定。压头、排量、效率 及制动功率间的关系式如下：
式中：Q：排量 H：压头
系统各组成部分简介
? 在泵的工作过程中，叶轮同时受到流体向上和向下的合力作用，如下图所示：
? 当泵在额定排量工作时，叶轮所受到的力上、下平衡，叶轮悬浮于流体，此时 叶轮所受的摩擦力最小，寿命最长；当泵的排量超过额定排量的 10%时，叶轮 所受向上的力大于向下的力，产生上摩；反之，当排量低于额定排量的 10%时 ，叶轮所受向下的力大于向下的力，产生下摩；排量超过额定排量的百分比越 大，上摩和下摩越严重；上摩和下摩都将影响泵的寿命，导致泵过早失效，在 实际生产中应尽量使泵工作在额定排量附近，令其使用更加合理。
? 密封电机轴的动力输出端，防止井液进入电 机。
? 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。由于保护 器的充油部分与一定允许压力的井液相连通 ，故可平衡电机内外腔压力。当开机温度升 高时，由保护器接纳电机油；当停机温度降 低，电机油收缩或工作损耗时，则由保护器 补充电机油。
系统各组成部分简介
? 下图是典型的潜油电泵工作特性曲线工作，潜油பைடு நூலகம்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，对排出端进行以改变流量的办法 试验测得的。试验介质一般是密度为 1000 、粘度为 1的清水。
系统各组成部分简介
右图所示为油气分离器的结构图
保护器
系统各组成部分简介
? 通过连接电机驱动轴与泵轴，起传递扭矩的作用。 ? 保护器内的止推轴承可承受泵的轴向力。
下图所示为保护器的结构剖视图
保护器结构图
系统各组成部分简介
二、潜油电机 ? 潜油电机是三相感应鼠笼异步电动机，极数
为2极。在电机的内部充满了具有高绝缘性能 的矿物油，工作电压由230V直到5000V，工 作电流由12A直到200A，输出功率的增加可 由增加马达的长度或直径来获得。 ? 电机由固定在轴上，12-18英寸长的转子和位 于钢制壳体上的定子组成；较大的电机长度 可达33英尺，功率达到400匹；而串联在一起 的马达长度可达90英尺，功率可达750匹；
右图所示为油气分离器的结构图
油气分离器
系统各组成部分简介
? 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。它可 在吸入口气液比低于30％的范围内使用 ，其分离效率可达90％以上。但是如果 油井含砂，则砂子随液体在壳体内高速 旋转，将使壳体内壁受到严重磨损，甚 至将壳体磨穿而断裂，使机组掉入井下 。因此，旋转式分离器可在含气较高的 井中使用，但只适用于低含砂井。
右图所示为旋转式油气分离器的结构剖视图
井液进入分离器内空部的旋转离心腔室，在 腔室中，高比重的液体在离环心力的作用下 被甩向腔室的外壁，气体则仍留在中心。分 离出来的气体被排出到中，聚集在上部，液 体则直接进入泵的吸入口，由泵输送到地面 生产设施。
旋转式分离器结构图
系统各组成部分简介
二、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。 虽然不同类型保护器的结构和工作原理不同 ，但其作用是基本相同的，主要为：
二、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。当吸入口气液比小于10％时 分离效率最高只能达到37％，而当吸入口气 液比大于10％时分离效率将会大大下降。因 此，沉降式分离器适合于低气液比(＜10％)的 井。
右图所示为潜油泵的结构剖视图
潜油泵
系统各组成部分简介
? 潜油泵的设计形式分为两大类。小排量泵通常采用径流式设计，如下图a所示， 叶轮驱动流体沿径向流动；大排量的泵通常采用混流式设计， 如下图b所示，叶 轮驱动流体沿径向和轴向两个方向运动。
a-径流式
b-混流式
系统各组成部分简介
? 在许多泵的设计中采用叶轮沿轴向在轴上浮动的形式，每级叶轮产生的推力 由设计在导轮上的止推垫吸收，保护器中的推力轴承只承担泵轴所产生的推 力，这种设计被称为浮动式设计。这种设计的好处就是在将泵进行组合时不 需要精密的对正，使用更加方便，从而使泵的级数可达数百级。