电潜泵井下装置-周熠

表述电潜泵性能的主要参数有：额 定排量Q、额定扬程（压头）H、额定 轴功率P、额定效率、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。
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电潜泵井下装置组成
电潜泵井下装置从下到上主要由 扶正器、电机、保护器、分离器、多 级离心泵、测压装置、动力电缆、单 流阀、测压阀／泄油阀等组成。下面
缘材料耐高温、高压和油气水的综合作用；电机内
腔充满电机油起润滑、绝缘和传递热量的作用；有 专门的井液与电机油的隔离密封装置——保护器。
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2.潜油泵
与普通离心泵相比，潜油离心泵有以下 特点：直径小，排量范围大，外径一般为 85.5～102mm，排量范围可达30～8000m3 ／d；级数多，长度长，扬程范围宽，级数 可达400级，长度可达20m，扬程一般在150 ～4500m；泵吸口有气体分离或压缩装置， 防止气蚀和提高泵效。
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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4.保护器
保护器主要是保护潜油电机的，最终目的是阻止井液进入潜油电机， 避免烧毁潜油电机。保护器主要有以下四个作用： （1）密封潜油电机轴的动力输出端，防止井液进入潜油电机。 （2）保护器的充油腔体与油井相连通，从而平衡潜油电机和保护器中 各密封部位两端的压差。当潜油电机因温度升高而使润滑油体积膨胀时， 润滑油可通过保护器溢出；当潜油电机因停机温度下降时，保护器可向潜
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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，
电潜泵井启泵程序
10.通知中控开井，一人在电泵间30Hz启动电潜泵，一人在井口观察油井压 力、温度变化情况。电流运行正常后，每10分钟频率上调5Hz（上调时确认电流 正常）。 11.电气人员和中控人员观察控制屏电流、电压、频率是否正常。 12.对于上提管柱作业的井，操作人员对电泵进行憋压，记录憋压时间，并倒 相序，测正反转。
油电机补充润滑油。
（3）内设一个推力轴承，承担作用在泵轴、分离器轴和保护器轴向下 的轴向力。 （4）连接潜油电机轴与泵轴（或分离器轴），连接潜油电机壳体（或 分离器壳体）。
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5. 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。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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潜油泵 结构组成
叶轮
导轮
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潜油泵纵向剖面图
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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。
、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。
电潜泵系统由三大部分组成：电潜泵机组、
地面电气设备和动力电缆。地面电器设备主要由 变压器、变频器、控制柜、接线盒等组成；电潜
入口油气分离器
保护器
泵机组主要由电机、保护器、分离器、离心泵等
组成。
电机 智能井下传感器
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电潜泵性能参数
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6. 单流阀
图示为常用的一种单流阀，其作用 主要是：保持足够高的回压，使得泵在 启动后能很快在额定点工作；防止停泵 时，泵上部液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根油管处，采用标准油管扣和上 下油管连接。
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7. 泄油阀
泄油阀一般安装在单流阀以上 1~2 根油管处，它是检泵作业上提管柱时油 管内流体的排放口，以减轻修井机负荷 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
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8.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。
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电潜泵井下组装示意图
分别介绍电潜泵各个部分的结构及作
用。
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1．电机，把电能转变成机械能。
但是，它与普通电机相比，具有以下特点：机身 细长，一般直径160mm以下，长度5～10m，有的更长
，长径比达 28 ～ 125 ；启动转矩大， 0.3s 即可达到
额定转速；转动惯量小，滑行时间一般不超过 3s ； 转轴为空心，便于循环冷却电机；绝缘等级高，绝
控制管线
动力电缆
放气阀 安全阀 电缆封隔器 卸油阀 单流阀 生产油管 套管 泵 油气分离器 保护器 潜油电机 电缆穿透器
油层
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电潜泵井启泵程序
1.开作业许可证。 2.旁通回压管线PSLL信号。 3.导通工艺流程并确认(采油树主阀、清蜡阀、生产翼阀、套管翼阀处于打开状 态，服务管汇生产翼阀、套管翼阀处于关闭状态，定压放气阀前后球阀及下游阀门 打开，旁通关闭，定压放气阀压力设定为2.0MPa，生产管汇阀门打开)。 4.确认油嘴归零后，按照上级指令打开至指定开度。
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13.提到指定频率运行稳定后，设定欠载电流（设定值=运行电流×0.8）
14.观察并记录井口油压、套压、回压、温度、井底流压、流温。观察取样口 是否出液。 15.油井运转平稳后，回压管线PSLL信号旁通打至正常状态。 16.对刚启的电潜泵井加密巡检，并录取动态参数，发现异常及时反馈、处理。 化验员取样化验含水。及时导入计量分离器进行计量。
5.打开油压表、套压表、回压表、井上井下安全阀液压管线的隔离针阀以及地
面流程上压力仪表的隔离阀。 6.启动防蜡剂注入泵注入化学药剂 7. 先后打开井下安全阀、井上安全阀，放套压，使电泵有一定的沉没度。 8. 电气人员检测电泵三相直阻和对地绝缘正常。 9. 设置过载电流（设定值=额定电流×1.2）。
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低；后者可以重复使，稠油井泄油更好
，成功率高。
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8.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。
电潜泵井下装置
操作工：周 熠
2016年1月24日
目
录
电潜泵系统概述 电潜泵井下装置 电潜泵井启泵程序
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电潜泵系统概述
电潜泵的全称为沉没式潜油电动离心泵，简 称 ESP （即 ELECTRICAL SUBMERSIBLE PUMP ）。电
潜泵具有排量扬程范围大、功率大、生产压差大
动力电缆 泵出口压力 多级离心泵