直驱潜油螺杆泵
潜油低速电机驱动螺杆泵举升技术
ｌ 一油管锚 ２ 一低速 电机 ３ 一保护器 ４ 一偏心联 轴器 ５ 一螺杆 泵 ６ 一 油管扶 正器 ７ 一防砂卡 装置 ８ 一电泵井 口 ９ 一接线盒 ｌ ０ 一电缆 ｌ ｌ 一控
制柜 ｌ ２一变压器 ４ ． 特 点 ４ ． １ 与普 通潜 油螺杆泵 抽油系统 相比 ， 潜 油低速 电机驱 动螺 杆泵 技 术采 用低速 永磁 同步 电机 直接 驱动 螺杆 泵 ，省略 了减 速机 构 ，系统运 行效率 高 、可 靠性好 ；
关键词 ：无杆采油 潜油直驱 螺杆 泵
随着 油 田的开发 ，油井含 水不 断升高 ，斜井 、水平 井 、高含 砂井 、 稠 油井 逐渐 增 多 ，给 使 用有 杆泵 和 电潜泵 举升 的 油井 带来 了较 多 的问 题 。潜 油 低速 电机驱 动螺 杆 泵是 以潜 油低 速 电机 直驱 螺杆 泵举 升 的一 种 新 型无杆 机械 采 油装置 ，具有 不存 在管 杆偏 磨 ，对 稠油井 、高含 气 井 、含 砂井适 应性好 ，容 积效率 高 ，高 效节能 等优 点。
损耗 。 １ ． 系统 结构 潜 油低 速 电机驱 动 螺杆 泵举 升技 术是 一种 采 用潜 油低 速 电机 直接 驱 动 螺杆 泵的井 筒举 升 技术 。为 匹配 泵 负载 的输 入特 性 ，系统 采用 了 多极 、高 启动转 矩 潜油 电机 ，在 潜 油 电机 和螺 杆 泵之 间采 用 了柔性 联 轴 器 ，而地 面 控制 采用 了高 启动 转矩 的变 频控 制 柜 ，对整 个系 统进 行 了机 电及控制 一体化 设计 。潜油 低速 电机驱 动螺杆 泵采油 系统 由井 下 、 地 面及 电力传动 三 部分 组成 。井 下部 分 主要有 螺 杆泵 、联 轴器 、保 护 器 和潜 油 低速 电机 ；地面 部分 主 要有 控制 柜和 井 口等 ；电力传 动部 分 有 电缆 和 电缆 卡子 。 ２ ． 工作 原理 潜油 低速 电机驱 动螺杆 泵机组 将低速 电机 、保护器 、偏心联 轴器 、 螺 杆泵 和 电缆 下入井 内 ，螺 杆泵 与油 管及 地面 管 线连 接 。地面 电网 电 源 经过 变压 器 、控制 柜 及接 线连 接后 ，经 电缆 将 电能 送至 井下 低速 电 机 ，低 速 电机旋 转经 过保 护器 及 联轴 器直 接驱 动 螺杆 泵 ，将井 液举 升 到 地面 。系统 结构如 图 ｌ 所示。 ３ ． 主要技术 参数
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采油工艺简介第一节、游梁式抽油机举升工艺简介练习游梁式抽油机举升工艺简介练习1.游梁式抽油机在下冲程时，是井下抽油泵向油管内排液的过程。
(判断题,1.0分)A. 正确2.游梁式抽油机曲柄通过连杆经横梁带动“驴头”围绕着支架中心做往复摆动。
(判断题,1.0分)B. 错误3.游梁式抽油机举升系统是由抽油机、套管柱、油管柱、抽油杆柱、抽油泵及生产阀门组成。
(判断题,1.0分)B. 错误4.游梁式抽油机的主要特点是设备结构简单、性能可靠、操作维修方便。
(判断题,1.0分)A. 正确5.油井开采石油的井口装置被称为（）。
(单选题,1.0分)A. 采油树6.抽油机上冲程的过程是抽油泵内（），井口（）的过程。
(单选题,1.0分)B. 吸入液体排出液体7.游梁式抽油机在下冲程的过程中，下列说法正确的是（）。
(单选题,1.0分)B. 游动阀开启，固定阀关闭8.游梁式抽油机在上冲程的过程中，下列说法正确的是（）。
(单选题,1.0分)A. 游动阀关闭，固定阀开启9.抽油机把（）的高速旋转变为“驴头”低速往复运动，再通过抽油杆带动抽油泵工作。
(单选题,1.0分)B. 电动机10.游梁式抽油机采油在油田上应用非常广泛，它属于（）采油方式。
(单选题,1.0分)C. 机械第二节、电动潜油离心泵举升工艺简介练习1.电动潜油离心泵井的接线盒用来连接井下与地面的电缆，它属于辅助设备。
(判断题,1.0分)A. 正确2.电动潜油离心泵井的多级离心泵是由泵轴和多级叶轮、导壳等组成。
(判断题,1.0分)A. 正确3.电动潜油离心泵井排量较高，适用于高产井，因此它的占地面积较大。
(判断题,1.0分)B. 错误试题解析电动潜油离心泵井排量较高，适用于高产井，并具有占地面积小的特点。
4.电动潜油离心泵采油方式属于有杆泵机械采油。
(判断题,1.0分)B. 错误试题解析电动潜油离心泵采油方式属于无杆泵机械采油。
5.电动潜油离心泵的潜油电机将电能变为机械能后，带动（）一起转动。
螺杆泵直驱系统反转能耗制动的仿真分析
统建 立 了螺 杆 泵 反 转 制 动 数 学 模 型 。采 用 电机 能 耗 制 动 的 方 法 ， 直 驱 电机 各 相 加 上 适 当 的 能 耗 电 阻 ， 决 了螺 给 解
杆泵采油 系统反转 的问题 ， 通过相应 的仿 真对其进行 了验证 。 并
关键 词 ： 杆 泵 ； 性 变 形 ； 螺 弹 反转 ； 耗 制 动 ； 真 能 仿
ｄ ｃ ｄ ｎ ｔ ｅ ｔ ｄ ｌ ｏ ｃ ｅ ｕ ｅ ｅｓ ｌｂ ａ ｉｇ ｗ ｓ ｅ ｔｂ ｉｈ ｄ ｉ ｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｆｒ ａ ｄ ｒ ｃ ｒ ｉ ｇ ｓ ｒｗ ｕ ｅ ，ａ ｄ ａ ｍａｈ ｍａｉ ｍｏ ｅ ｆ ｓ ｒ ｗ ｐ ｍｐ ｒ ｖ ｒａ ｒ ｋ ｎ ａ ｓ ｌｓ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ｏ ｉ ｔｄ ｉ ｎ ｃ ｅ ｃ ａ ｅ ｖ
中 图 分 类 号 ：Ｍ３ １ Ｔ ５ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ４ ７ １ （０ １ ０ — ０ １ ０ １０ — ０ ８ ２ １ ）２ ０ ０ — ３
永磁潜油电机的发展现状与应用分析
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·152·2020年第19期文章编号：2095－6835（2020）19－0152－02永磁潜油电机的发展现状与应用分析张東星（贵州装备制造职业学院，贵州贵阳551400）摘要：针对在油田的开采过程中应用异步潜油电机广泛存在着效率低、故障率高等问题，通过对永磁潜油电机在结构、效率、性能等方面与异步潜油电机进行分析比较，指出永磁潜油电机在降低采油成本、节能等方面具有显著的效果。
分析了永磁潜油电机在国内外的发展现状以及在实际应用中存在的技术难点，并给出了相应的解决办法与建议，对永磁潜油电机的应用发展具有一定的参考价值和指导意义。
关键词：永磁潜油电机；异步潜油电机；节能；应用分析中图分类号：TM351文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2020.19.065现阶段，中国经济正处于经济飞速发展期，石油也成了急缺的资源，然而各大油田都已经或即将步入高含水的中后期，潜油电泵采油作为目前国内外各大油田的主要采油方式，是石油稳产高产的重要保证。
然而传统采油系统所用的电机为异步潜油电机，大多都处于较低的功率因数下运行，尤其在异常工况时系统的运行效率更低，因此如何改善潜油电机的性能以提高运行效率，是潜油电机未来发展的一个重要方向。
由于永磁同步电机具有诸多的优点，且已在交通、医疗等多个领域得到广泛应用。
因此，永磁潜油电机的研制就具有一定的科研应用价值。
本文就永磁潜油电机和传统异步潜油电机的性能做对比分析，并通过分析国内外永磁潜油电机的研究现状及应用中存在的问题，提出相应解决办法，为永磁潜油电机的进一步研发与应用提供理论参考。
1两种潜油电机的对比分析传统的异步潜油电机为立式悬挂结构，其定子、转子为等长度多级串联式，并且定子与转子间充满着电机油，起润滑、散热、绝缘作用。
而永磁潜油电机是在异步潜油电机的基本结构特点的基础上尽量利用已有的配件，从而保证原有的加工工艺、原材料等基本不变，它们最大的差别就是转子结构的变化，即永磁潜油电机转子开二极永磁体镶嵌槽，镶嵌永磁磁条，压装工艺与成型工艺不变。
螺杆泵采油
五、螺杆泵井施工作业
1、原理
什么是螺杆泵？
螺杆泵又叫渐进容积式泵(PCP)，由定子和转子组成，两者的螺 旋状配合形成多个连续的密封腔室，通过转子的旋转运动使密封腔室
不断产生、运移和消失,实现对介质的举升。
112～280
72～80 32～80 22～56
14～34 8～19 4.5～11
额定扬程 （MPa）
8
8
8 10 10
12 15 15
适应井温 （℃）
< 90
推荐油管 31/2″TBG
< 90
31/2″TBG
< 90 < 90 < 90
< 90 < 90 < 90
31/2″TBG 27/8″TBG 27/8″TBG
1 原理
单螺杆泵是由在工作状态下的不动的以橡胶为衬套并浇铸在钢体外
套内形成的定子和进行行星转动的钢体转子构成。定转子内外曲面是一对 能够满足啮合、能密封和密封腔室能推移的一对在空间内啮合的共扼曲面。 定转子端面（横截面）齿形类型主要有以下两种： ①．以短幅外摆线的内等距线作为螺杆的原始齿形曲线，其共轭曲线作为 衬套的齿形曲线。 ②．以短幅内摆线的外等距线作为衬套的原始齿形曲线，其共轭曲线作为 螺杆的齿形曲线。
五、螺杆泵井施工作业
η,η v %
120
100
80
60
① ③
M N·m 500
②
400
300
40
200
20
100
0
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 MP∆aP
井下直驱螺杆泵无杆举升技术
井下直驱螺杆泵无杆举升技术摘要：中国石油勘探开发研究院依托中国石油天然气集团公司重大科技项目，结合油井实际生产需求，经过近10年的摸索和试验，联合攻关开发了潜油永磁同步低速电机，技术思路是采用“潜油永磁同步低速电机+保护器+柔性轴+螺杆泵”结构。
目前这项技术适用油井排量范围是5～50m3/d，满足大部分中国石油油井举升需求。
关键词：无杆举升；井下直驱螺杆泵；井下电机1引言中国石油天然气集团公司油井超过20万口，由于地层能量偏低，人工举升油井占到总井数的95%以上。
人工举升主要有抽油机、螺杆泵、电潜泵、水力泵和气举等技术和装备，其中有杆泵（抽油机和地面驱动螺杆泵）数量达到了92%。
有杆泵采油是通过抽油杆将动力传到井下，带动井下泵运动将原油举升到地面。
有杆泵采油面临3个方面的生产难题：一是效率低、能耗高，有杆泵采油设备平均系统效率只有24%，每年消耗的电能约占油田总耗电的一半以上；二是大斜度井、聚驱井、高含水井增多，杆管偏磨问题越来越严重，导致检泵周期短，吉林、长庆油田部分油井由于杆管磨损检泵周期只有300 d左右，远低于抽油机井平均检泵周期800d。
随着斜井、定向井及水平井数量不断增加，井眼轨迹更加复杂，有杆泵采油杆管磨损现象会更加严重；三是有杆泵采油井口采用光杆盘根动密封，更换不及时会导致原油泄漏，造成安全环保事故。
针对有杆泵采油存在的问题，国内外一直在致力于发展无杆举升技术，目前比较成熟的是电潜离心泵。
该技术主要适用于日产液50 m3以上的油井，由于中国石油油井产量普遍偏低，限制了其广泛应用，电潜泵井只有2 000余口。
电潜螺杆泵是近年发展起来的无杆采油技术之一，与潜油电泵相比，在稠油井、出砂井中有更好的应用效果。
国内外进行了大量的研究，美国的Centrilift Amoco和加拿大的KUDU等公司从20世纪90年代开始进行电潜螺杆泵产品的研究，传统的思路是采用“潜油电机+井下减速器+保护器+螺杆泵”结构方案，该方案中电机转速1450 r/min，通过行星减速器将输出转速降到150 r/min左右，减速比为9∶1。
基于CNN-BiGRU_混合神经网络的电潜螺杆泵产液量预测方法
文章编号：1000 − 7393(2022)06 − 0784 − 07 DOI: 10.13639/j.odpt.2022.06.019基于CNN-BiGRU 混合神经网络的电潜螺杆泵产液量预测方法贾俊杰1 刘春海1 管桐1 王进修1 刘俊东2 刘金亮1 郝大勇31. 中国石油华北油田分公司工程技术研究院；2. 中国石油华北油田分公司巴彦勘探开发分公司；3. 中国石油冀东油田分公司储气库建设项目部引用格式：贾俊杰，刘春海，管桐，王进修，刘俊东，刘金亮，郝大勇. 基于CNN-BiGRU 混合神经网络的电潜螺杆泵产液量预测方法［J ］. 石油钻采工艺，2022，44（6）：784-790.摘要：为了解决电潜螺杆泵产液量虚拟计量的预测精度和稳定性，提出了一种基于双重注意力机制的卷积神经网络(CNN)和门控循环单元(GRU)混合模型(CNN-BiGRU)。
油井产量预测易受油压、套压及泵工况等因素的影响，先利用皮尔逊相关系数和主成分分析法对数据进行降维，并确定主要影响因素；再利用CNN 网络的局部连接和全局共享来提取历史油井产液量的空间特征；然后将特征送入GRU 网络，提取数据的时间特征；最后利用双重注意力机制为不同的特征赋值对应的权值，进一步提升模型的预测精准度。
将该方法应用到50 000条产液量数据样本上，模型预测精准度RMSE 和MAPE 分别取得5.24%、3.17%。
与GRU 、CNN-GRU 模型相比，所提方法应用效果显著，能有效提升预测精度，具有一定的工程应用价值。
关键词：电潜螺杆泵；产液量预测；混合神经网络；双重注意力机制；卷积神经网络；门控循环单元网络中图分类号：TE32+8;TP183 文献标识码： AA CNN-BiGRU liquid production prediction method for electric submersibleprogressive cavity pumpsJIA Junjie 1, LIU Chunhai 1, GUAN Tong 1, WANG Jinxiu 1, LIU Jundong 2, LIU Jinliang 1, HAO Dayong 31. Engineering Technology Research Institute , PetroChina Huabei Oilfield Company , Renqiu 062552, Hebei , China ;2. Bayan Exploration and Development Branch Company , PetroChina Huabei Oilfield Company , Bayannur 015000, Inner Mongolia , China ;3. Gas Storage Project Department of PetroChina Jidong Oilfield Company , Tangshan 063200, Hebei , ChinaCitation: JIA Junjie, LIU Chunhai, GUAN Tong, WANG Jinxiu, LIU Jundong, LIU Jinliang, HAO Dayong. A CNN-BiGRU liquid production prediction method for electric submersible progressive cavity pumps ［J ］. Oil Drilling & Production Technology,2022, 44(6): 784-790.Abstract: To improve the prediction accuracy and consistency of liquid production virtual metering of electric submersible progressive cavity pumps (ESPCPs), a hybrid model (CNN-BiGRU) integrating convolution neural network (CNN) and bidirectional gate recurrent unit (GRU) was proposed, which also incorporated the dual attention mechanism. This production forecast of oil wells is subjected to tubing pressure, casing pressure and pump conditions. First, the dimensionality reduction of data was performed using Pearson’s correlation coefficient and principal component analysis, and the main influential factors were identified. Subsequently, the local connecting and global sharing of the CNN network was used to extract spatial features of liquid production data of oil wells. The extracted features were then fed to the GRU network to extract the temporal features of the data. Finally, the weights were assigned基金项目: 中国石油华北油田分公司科研项目“华北油田地面系统在线计量技术优化研究”(编号：2022-HB-E05)。
电潜螺杆泵采油系统的理论研究与应用分析
01 引言
03 应用分析
目录
02 理论研究 04 参考内容
引言
引言
电潜螺杆泵采油系统是一种高效、环保、节能的石油开采设备，广泛应用于 油田采油作业中。在石油工业迅速发展的今天，电潜螺杆泵采油系统的研究与应 用对于提高石油开采效率、降低采油成本具有重要意义。本次演示将详细介绍电 潜螺杆泵采油系统的基本原理、设计原则、运行方式、应用优势与不足以及应用 案例，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
1.2电潜螺杆泵采油系统的设计原则及参数选择
在电潜螺杆泵采油系统的设计过程中，需要针对不同的井况和地层条件选择 合适的泵参数，以确保系统能够高效运行。主要参数包括泵的排量、扬程、功率、 转速等，这些参数的选择将直接影响采油效果和系统能耗。此外，还需要根据实 际井场环境和生产需求，选择合适的电力控制系统和传感器，以实现系统的智能 化和自动化。
理论研究
1.1电潜螺杆泵采油系统的基本 原理及特点
1.1电潜螺杆泵采油系统的基本原理及特点
电潜螺杆泵采油系统是一种基于螺杆泵技术的采油设备，其主要组成部分包 括电潜泵、螺杆泵、电力控制系统以及井下传感器等。电潜螺杆泵采油系统的工 作原理是利用螺杆泵将井下的原油抽出，同时通过电力控制系统控制泵的工作参 数，从而实现采油过程的自动化和智能化。电潜螺杆泵采油系统的特点包括高效 率、低能耗、螺杆泵是一种重要的石油机械装置，在石油工业中广泛应用。它利 用螺杆的旋转运动实现液体的吸入和排出，具有高效、节能、紧凑和可靠等优点。 随着石油工业的发展和技术的不断进步，潜油电动螺杆泵的应用范围不断扩大， 其研究价值也越来越高。
研究背景
研究背景
潜油电动螺杆泵技术的研究背景是石油工业的发展和需求。在油田开发过程 中，采油和注水是两个非常重要的环节。采油是将油藏中的原油开采出来，而注 水则是将水注入油藏中以提高采收率。潜油电动螺杆泵作为一种重要的采油和注 水设备，可以提高采油效率、降低能耗、减少维护成本，对石油工业的发展具有 重要意义。
电潜螺杆泵应用介绍
二、特点
与潜油电泵相比具有如下优点：
1.相同扬程和排量时，用电要少得多； 2.潜油电泵转速2900rpm，而电潜螺杆泵为150～360rpm； 3.保护器、电机油、小扁电缆和动力电缆相同； 4.系统效率较高，尤其是稠油井； 5.对井液的乳化作用非常小； 6.油液中的蜡质不易在泵筒内结垢； 7.在低于40%自由气含量的情况下不用考虑气体分离。
变频调速装置
采用针对电潜螺杆泵产品设计的变 频调速控制装置，有效实现了电机频率 在2-60Hz内的自由调节，从而可有效满 足井下电机在不同油井状况下以不同速 度运行的要求；并可有效实现电机的软 启动，消减频繁启动、停止对电机、电 缆、井下螺杆泵造成的损害，并有效的 降低了运行能耗和设备的维护费用。
10 3000 11 2700 16 3200 17 2500 16
15 3000 18
16
9.85
9.5″ 9.5″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″ 7″
7”
120DT83 120-23 120*23 120*23
120DT33 120*23 120*23 120*23 120*23 120DT33 75*23 40-33 40-33 40-33 40-33 40-42 40-33 40-33
2.油层有较好的供液能力，保证具有300m以上的沉没度； 3.对于出砂井，产液含砂量体积比在5%以下； 4.井液粘度在5000mPa·s（50 ℃ ）以下； 5.油层温度小于120℃。
六、维护保养
1.测量动液面
初次开机时应每天测一次动液面，直至液面 稳定为止，以后每周测1次。其目的：一是防 止泵干磨（泵上应有300米以上的动液面）； 二是根据动液面的变化情况决定是否调整转速， 以便建立合理的油井产液供排关系。
大型油库火灾事故抢险救援
开启状态。爆炸燃烧使得整个油库区断电，原油顺 着 油 罐 间 的管 道 流 动 ，不 断 流 向被 爆 炸 破 坏 的管 道 ，造成 大量 原 油泄漏 。一直 被 大火 炙烤 的 １ ３ ０ 号 罐 发生 了爆 炸 ，油罐一 侧 已被 大火 烧塌 ，罐 内燃 烧 的原 ｆｌ ， 地势 形 成 大面 积 流淌 火 。这 时最关 键 、 ￣ｄ着 ／ 最 紧要 的就 是必 须派人 深入 罐 区关 阀断料 ，只有 关 阀才 能从源 头上 阻止原 油 的进一 步泄漏 ，防止火 势 进一 步蔓延 。但 由于 火场 已经 断 电 ，只能 靠手 动完 成 ，这就要 求 派 攻坚 组深 入火海 中手 动关 阀 。 （ ）过火 面积 巨大 。 由于 大连新 港油 库地 势为 ３ 西高 东低 ，顺 着地势 建有 一条 地下排 污 沟 ，泄 漏 的 原油 流入排 污 沟 ，继 而也 发生爆 炸燃 烧 。燃烧 的原 油从 排污 口流 人大海 ，在 海面 上蔓延 ，严 重威 胁码 头 以及停 靠 的船 舶 和油轮 。据 事后 统计 ，陆地过火
３ 大型油库 安全保 障的要 点
（ ）进 一步 加强 生产 过程 中 的安 全管 理 。原油 １
接 卸过 程 中因安 全管 理 存在 漏 洞 ，指 挥 协调 不 力 ，
的科 技 人 员努 力 研 究 攻 关 ，从 ２ １ 年 年初 起 对 潜 ０１ 管 理 人 员违 规 操 作 ，在 没 有 继续 输 送 原 油 的情 况 油 直驱螺 杆泵 技术 试验 进行 筹备 ，成 立 了多部 室人 下 ，长 时间大 量加入 原油 脱硫 剂 ，导致 管道 破裂造 员组 成 的攻关 组联 合攻 关 ，从 改进加 工工 艺 和提 高 成爆 炸 。建议进 一 步提高 大型 油库 的安全 生产 监测 绝缘 材料 等级 两方 面人 手 ，深入研 究 电机改 造 。 水平 和 消防 系统 自动监控 水平 ，从 而为 油库 的安 全 潜 油直 驱螺杆 泵技 术 可将 电机 与螺 杆泵 直接 进 生 产提供 现代化 管理 手段 … 。 行 组 合 ，潜 人 井下 ，通 过螺 杆 泵螺 旋 丝 扣 的旋 转 ， （ ）进一 步规 范大 型油 库 的同定设 施设 计 。原 将 液体 举升 到地 面 。简单 地说 ，潜 油直 驱螺 杆泵 技 ２ 油罐 区缺 少 事 故 池 的设 计 ，从 而 造 成 原 油 大 量 泄 术 就是 取 消 了螺 杆泵 的驱 动杆 ，由 电机 直接 驱动 井 漏 ，形 成 大面积 流淌火 灾 ，导致 灭火 救援 工作举 步 下螺 杆泵 ，让螺 杆泵 不再存 在 驱动杆 偏磨 现象 。 维艰 。 同定 灭火 设施从 灾 害事故 一开 始就无 法 发挥
直驱螺杆泵电机、配电柜应用初探
螺杆泵 三相 异步交 流 电机直拖 系统 是 由螺杆泵 伺服 控制装 置和 螺杆 泵地 面驱 动装 置构 成 ， 伺服 控制 装置 采用交 流伺 服控 制器 ， 而 地面驱 动 装置和 井 下 螺杆 泵组 成果 油装 置 二者 由加 强级抽 油杆 作为 绕轴 ， 把 井 口驱 动 装置 的动力 通 过抽 油杆 的旋 转运 动传 递到 井 下 ， 从 而 驱动螺 杆 泵的 转子 工作 。 井下螺 杆泵 是 由转子 和定子 组成 ， 在 两件之 间 形成一个 个密 闭 的空腔 ， 当 转 子转 动时 ， 封 闭空腔 沿轴 线方 向 由吸人 端向排 出端 方 向运移 。 封 闭腔在 排 出 端 消失 ， 空腔 内的原油 也就随 之 由吸人端 均匀地挤 到排 出端 。 同时 ， 又在 吸人 端 重 新形 成新 的低压 空腔 将原 油吸入 。 这样 ， 封 闭空腔 不 断地形 成 、 运移 和 消失 ， 原 油便不 断地充 满 、 挤 压和排 出 ， 从而把 井 中的原油不 断地 吸入 ， 通过油 管举 升 到 井 口。 （ 见 图ｌ 、 ２ ） 通过对 螺 杆泵三 相异 步 电机 的 现场应 用和对 比， 结合 理论 学习 ， 对 三相 异 步 电机 及 电脑控 制柜有 以下几 点认 识 ： 螺杆 泵三 相异 步 电机 具有 价格 低 、 承受过 载 能力强 、 耐 高温 、 御 载平 稳 、 安 全 性 能高 、 维 修方 便 等特点 。 电脑控 制柜 功能更 为强大 ， 触屏 式操控 能直观 的显示 电流 、 电压 、 扭矩 等多 项数据 并 可根据 油 田生 产需要 快速 更 改及 添加 其地 面监 控数 据 。 电机附带 的玻璃管 油液位 采用透 明玻璃管 附带温度 显示 直观更 为明晰 、 准 确， 从 而不会 导致 轴 承因 缺油 而磨 损 电机 。 电脑触屏 控制 柜 内的多项 数据 综合分 析可 不憋泵 准确 判断杆 断及 泵运 行 情况 。 三 相电机护 罩外形 尺寸更为 合理 ， 其材 质更精 良， 外 壁更厚 锕 Ｉ 生 更 强。 因此 安全 性 能更高 。
非常规油气田节能技术综述
管理·实践/Management &Practice非常规油气[1]是指用传统技术无法获得自然工业产量，需用新技术改变储集层渗透率或流体黏度等才能经济开采的连续或准连续型聚集的油气资源，主要包括：页岩油、致密油、页岩气、致密气以及煤层气等。
非常规油气资源作为常规油气资源的重要接替，体量可观，在年均产能建设中占比愈发突出，成为近年来国内油气田开发的新兴方向。
非常规油气资源开采能耗高、产能递减快，需针对其特点，研究开发全流程的能耗规律，配套先进节能工艺技术，为低成本、高效绿色开发提供技术支撑[2]。
依托已有常规油气田节能技术[3]在非常规油气田的适应性分析，结合生产中已应用或有推广非常规油气田节能技术综述陈衍飞梁月玖徐薇张哲柳英明（中国石油天然气股份有限公司规划总院）摘要：双碳背景下，国家能源安全战略地位高度空前提升。
油气田企业作为传统化石能源企业，其绿色低碳发展势在必行。
油气田节能技术的发展是“双碳”目标得以实现的重要支撑。
文中通过常规油气田节能技术在非常规油气田的适应性分析，结合非常规油气田实际生产特点和工况，按照页岩油、致密油、页岩气、致密气、煤层气等，分类分系统梳理总结非常规油气田地面生产节能技术和典型案例。
结合能源管控推进以及油气田与新能源融合绿色低碳发展等总体趋势，提出未来非常规油气田节能技术的发展方向。
关键词：非常规油气田；页岩油；页岩气；煤层气；节能技术DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2024.03.008Summary of energy conservation technology for unconventional oil and gas fields CHEN Yanfei，LIANG Yuejiu，XU Wei，ZHANG Zhe，LIU Yingming Planning and Engineering Institute，CNPCAbstract：Under the background of carbon peak and carbon neutrality，the strategic position of na-tional energy security has been unprecedentedly elevated．As a traditional fossil energy enterprises，the green and low-carbon development of oil and gas field enterprises is a must．What's more，the devel-opment of energy conservation technology in oil and gas fields is an important support for achieving the "carbon peak and carbon neutrality"goal．In addition，by analyzing the adaptability of energy conser-vation technology of conventional oil and gas field in unconventional oil and gas fields and combining the actual production characteristics and operating conditions of unconventional oil and gas fields，the energy conservation technology and typical cases of surface production in unconventional oil and gas fields are classified and summarized systematically based on shale oil，shale gas，coal bed methane ．Most importantly，based on the overall trend of energy control promotion，and the integration of oil and gas fields with new energy for green and low-carbon development，the development direction of energy conservation technology for unconventional oil and gas fields in the future is proposed．Keywords：unconventional oil and gas field；shale oil；shale gas；coal bed methane；energy conser-vation technology第一作者简介：陈衍飞，高级工程师，2010年毕业于北京大学（能源动力与资源工程专业），从事能源信息及政策研究、石油天然气节能3号中国石油规划总院，100083。
螺杆泵驱动装置技术要求一、直驱电机螺杆泵地面控制系统1、直驱电机
螺杆泵驱动装置技术要求一、直驱电机螺杆泵地面控制系统1、直驱电机螺杆泵地面控制系统包含永磁直驱电机、填料密封装置、铠装电缆、连接螺栓、填料、驱动方卡、防护罩等。
（1）永磁直驱电机，额定功率分别为11Kw、15Kw、22Kw、25Kw、30Kw，转速范围0-200r/min，额定电压380V±10%，防护等级IP55、绝缘等级F,启动过载能力：150%额定电流60s，180%额定电流10s。
（2）填料密封装置：适用于Φ28光杆密封，上法兰盘直径为380mm，厚度30mm，下法兰盘直径为380mm，厚度60mm，密封器整体高度380mm。
（3）铠装电缆：采用3x10+1x6铜芯铠装电缆，长度20米。
（4）连接螺栓：螺栓规格为M30x180，每套驱动配备24套螺栓（含螺母、垫圈）。
（5）填料：填料材质为碳纤维，规格为59.5x28x13，每套驱动需用量7个，同时每套驱动配备备用填料一套（7个）。
（6）驱动方卡：驱动方卡采用六副高强螺栓紧固，内部卡爪采用横牙与竖牙组合方式。
（7）防护罩高度388mm，直径260mm，带有旋转方向指示标。
二、螺杆泵变频控制柜螺杆泵变频控制柜主要部件包括矢量增扭变频器、电器元器件、智能温控系统、控制柜柜体组成。
1、矢量增扭变频器采用ABB或西门子，变频器功率大于配套电机功率，且具有速度控制、热保护、短路保护、输出缺相、输入电压缺相等保护功能。
电器元器件及智能温控系统制造商选择范围ABB、施耐德、威图。
2、中文显示电流、电压、频率、扭矩、转速及故障代码等参数并可调控。
3、当停机时自动检测反转扭矩，具有反转制动功能，反转速度不超过150r/min。
4、控制柜柜体尺寸满足700mmx450mmx1200mm，具有强制通风散热、保温、防尘防雨功能。
配备吊装勾及底部支架，基础高于40cm。
5、其他5.1使用条件5.1.1环境温度为－30℃～70℃5.1.2工作区域应无腐蚀性气体5.1.3工作区域应符合SY/T 0025—1995 中规定的非爆炸危险场所。
井下直驱螺杆泵潜油伺服系统的设计
矩潜油螺杆泵采油系统是一项重要任务 。
境 中， 技术上存在着以下难点 ：１需要设计专用的伺服 电机一永 （）
在 目前 ， 交流伺 服技术发展 已比较成熟 ， 交流伺 服系统具有低 磁 同步潜油 电机。考虑到油井套管尺寸限制和井下恶劣工况 ， 速大转矩 、 调速范围宽和响应快等优点阁 。因此 ， 提出设计一种新 电磁方案 ， 机械结构设计等方面存在较大难度。（ ） 同步潜油 ２永磁
纱 ａｄｔｅ ｅ ｏｍａｃ ｔｅｓｓｅｕ ｈ ｎ ｒ ｒ ￣ｅｏ ｈ ｙｔ Ｔｅ如印 ｗ ｌｔ ｔ ｅ ｏｓａｅ ｔａ ｔｅｓｒｏｓｓｅ ｅ ｅ ｅｌ ｈｐ ｆ ｆ ｎ ｅ ｓ ｄｍ ｎｔ ｓ ｈ ｅｖ ｙｔ ｓｒ ｓｗ ｌ ｌｅ ｒ ｔｈ ｔ ｍ ｖ
ｕ ｄ ｒ ｅｗ ｌｗ ｉｈ ｓ ｒ ｅ ｅ厂ａ／／ ｎ ｅ ｅ ｈｃ ｏ ｎｔ ｂ － ｓ ｅ ｈ ｔ ｌ ｐ ｖ ｏ ｅ ｂ．
表 １设计额定参数表
项目 额定转速（／ ｉ） ｒ ｎ ａ ｒ 额定转矩（ ／ ） Ｎｍ 额定 电流（ Ａ） 效率
前面已经提到需要将电机控制器置于井下 ， 为方便地面操作与控
数值
２ｏ ｏ ２８ ９
２ Ｏ
制井下控制器 ， 设置地面控制器 ， ， 因此 系统采用双控制器结构。
考虑到永磁 同步电机交流伺服控制 主回路为交一 直一交结
构， 在本设计中 ， 考虑将整流滤波模块置于地面控制器 中， 将三相 工频电转变为直流 电再通过潜油 电缆输送给井下控制器。 比该 对
郝 明晖 张 健 郝 双晖 刘 杰 龙 瑞政 （ 哈尔滨 工业大 学 机 电工程学 院 ， 哈尔滨 １００ ） ５０ １
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｖ ｙ ｔ ｍ ｏ ｉ ｃ － ｒ ｅｎ ｓ ｂ ｒ ｉｌ ｒ ｇ ｅ ｓ ｎ ａ ｉ ｕ ｓｇ ｆ ｒ ｏ ｓ ｓ ｅ ｆ ｒｄ ｒ ｔ ｄ ｉ ｕ ｍｅ ｓｂ ｅ ｐ ｏ ｒ ｓ ｉｇ ｃ ｖｔ ｐ ｍｐ ｓ ｅ ｖ ｙ
关于面装式永磁伺服电动机的齿槽转矩问题
特种电机及控制课程研究报告题目如：关于面装式永磁伺服电动机的齿槽转矩问题2016/2017学年第二学期课程名称特种电机及控制学生姓名黄鑫班级学号1601班201610103导师姓名安跃军教授任课教师安跃军教授第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2 课题意义 (1)1.3 国内外发展现状 (2)1.3.1 潜油电机的发展现状 (2)1.3.2 永磁潜油电机发展现状 (3)1.3.2 高温潜油电机的发展现状 (4)第二章潜油电机的结构和设计特点 (5)2.1 潜油电机的基本结构 (5)2.2 潜油电机的结构特点 (6)2.3 潜油电机的设计特点 (7)2.3.1 整体与单段电机的关系 (7)2.3.2 主要尺寸与参数、性能的关系 (8)2.4 潜油电机损耗的计算 (8)2.4.1 绕组损耗 (8)2.4.2 铁心损耗 (9)2.4.3 机械损耗 (10)2.4.4 杂散损耗 (10)第三章电机材料的高温特性 (11)3.1 金属导电材料的高温特性 (11)3.2 磁性材料的高温特性 (12)3.2.1 磁性材料的居里温度 (12)3.2.2 电机导磁材料的高温特性 (12)3.2.3永磁材料的高温性能 (13)第一章绪论1.1课题背景随着石油工业的发展，石油钻井技术也得以进步和发展，更多的深井、超深井（6000m以上）、高温（170-190℃）油井也投入开发，并且越来越多的采用潜油电泵生产[1]。
例如，胜利油田桩西古潜山油藏，位于济阳坳陷沾化凹陷东部，油藏埋藏深在3500-4500 m以下。
单井产量普遍较低，井底温度高，一般在150-180℃。
油井深（3500-4500m），温度高。
井底温度对于潜油电泵，潜油电机的材料、性能要求是非常严格的。
在高温条件下，普通潜油电机绝缘性能下降，容易击穿烧毁。
潜油电泵机组使用寿命普遍较短，从统计的数据中可以看出电气故障占70%。
综合分析主要原因是在高温下电泵机组的电气性能急剧下降，故障率升高，最终导致频繁故障[2]。
潜油直驱螺杆泵
油气田地面工程（)第30卷第7期（2011.07）〈产品视点〉潜油直驱螺杆泵张克岩大庆油田采油六厂摘要：潜油直驱螺杆泵采油技术利用动力电缆将电力传送给井下潜油电机，电机通过柔性联轴器直接驱动螺杆泵转子转动，井液经过螺杆泵增压后，被举升到地面。
潜油直驱螺杆泵采油技术解决了有杆泵的杆管偏磨问题。
现场试验表明，潜油直驱螺杆泵系统安全可靠，运行平稳，结构简单，操作方便，具有广泛的推广应用前景。
关键词：螺杆泵；系统组成；技术优势；机械传动；现场试验doi:10.3969/j.issn.1006-6896.2011.7.061地面驱螺杆泵因受偏心距影响，杆管偏磨严重，增加了生产维护费用。
潜油螺杆泵因减速器体积受限，承受的扭矩较大，减速器易出现故障，影响整机使用寿命。
针对上述问题，开展潜油直驱螺杆泵采油技术研究。
该举升工艺从根本上解决了地面驱螺杆泵杆管偏磨和潜油螺杆泵减速器易损问题。
1系统组成及工作原理潜油直驱螺杆泵采油系统分为井下机组、地面部分及电力传输三部分。
井下机组包括油管锚、潜油电机、电机保护器、吸入口、柔性联轴器及螺杆泵；地面部分包括控制器和井口等；电力传输部分包括电缆和电缆卡子。
工作原理是将潜油直驱螺杆泵机组下入井中，利用动力电缆将电力传送给井下潜油电机，电机通过柔性联轴器直接驱动螺杆泵转子转动，井液经过螺杆泵增压后，被举升到地面。
2技术优势及适用范围潜油直驱螺杆泵与其它机采方式相比，具有如下优点：①无抽油杆，消除了杆管偏磨；②能耗低，与有杆泵相比节能20%以上；③电机直接驱动螺杆泵，没有减速器，延长了机组使用寿命；④占地面积小，无噪声，结构简单，地面无级调速，日常管理简单、安全、方便；⑤抽汲连续平稳，不会对油层产生压力激动；⑥适于开采黏度高、含固相的流体，不发生气锁，可应用于聚驱井、出砂井和高含气井。
潜油直驱螺杆泵的适用范围如下：①对于出砂井，产液含砂量体积比应在5%以下；②油层有较好的供液能力，保证200m 以上沉没度；③25℃时井液黏度在6000mPa ·s 以下；④工作温度小于150℃。
港西油田“二三结合”成果分析及重点工作研究
17一、成果分析2019年港西开发区“二三结合”工业化试验项目主要围绕“建井网、配套地面建设、化学剂注入”三个方面开展工作，其中层系井网建设工作重点实施港西二区和港西四区两个区块，2019年完成港西二区；配套地面建设以港西三区转二元驱建设为主，2020年2月达到转二元驱要求，同期开始港西四六区配套建设。
2019年按照实施方案的规划主要开展了产能井的实施工作及地面配套建设的前期准备等工作，并取得了阶段效果。
其中港西二区注聚区日产能力增幅较大，由去年年底239.7吨上升到最高的273吨，日产油能力最大增幅33.3吨。
具体工作如下：1.构建标准井网，细化开发层系。
二三结合项目实施区块以下几项作为原则开展井网构建原则：一级砂体为基础构建井网，兼顾其它级别砂体；以“五点法”井网为主，最大限度增加中心受益井比例；同时以150m-180m井距为最优，构建相对均衡的注采井网。
同时总结二三结合层系划分原则，为防止层间差异影响效果，一个层系内一口井油层总数小于5层，同一套开发层系中要有一定的油层厚度和单井覆盖储量（5-10万吨）。
依据层系重组原则，对港西二区进行细分层系，并结合出砂情况，最终细分为四套开发层系，其中明一层系形成10注12采井网，明二层系形成26注49采井网，明三层系形成16注19采井网，馆陶层系形成11注16采井网。
截止目前，与方案对比，港西二区年产油量8.7万吨，达到了设计指标，综合含水82.3%，好于方案的89.9%；港西三区综合含水90.5%优于设计的94%，年产油量4.3万吨，低于预期的5.4万吨。
2.集成应用新技术，打造井丛场建设新标准。
按照“整体部署、集中实施、效益优先、快速建产”的新开发思路，通过深化地质工程一体化模式，应用新技术、新方法，着力打造了基于“质量、技术、绿色、效益”的井丛场建设模式。
共计实施井丛场34个，占方案比例的84.5%。
在建产过程中，严格把控质量关，全要素一体化井场布局，减少永久性征地36亩；采用轨道移动批量优快钻井，建井周期缩短3.3天/口；积极践行地质工程一体化，多部门协同设计，方案设计效率提高40%；采用集约化地面建设，多井常温集输，节约管道近60%。
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潜油螺杆泵装置
沈阳大学王子贵
一、产品用途
该潜油直驱螺杆泵装置的特点是潜油电机在螺杆泵上端，电机的转子轴是空心，用来走井液。
主要适用于开采高黏度、高含蜡、高含沙、高含气原油,在斜井、水平井、沼泽区块和海上平台作业中,其泵效高、同比采油量能耗低、泵检周期长、制造成本低、维护费用低、节能效果显著等。
二、技术特点
1、将有杆采油工艺变为无杆采油,消除了抽油杆与油管之间的磨损。
2、抽吸连续平稳,不对油层产生压力激动作用,泵的排量稳定,油液流动无扰动,便于计量。
3、不易发生气锁,具有破乳作用。
4、适用于直井、斜井、水平井、尤其适用于杆管偏磨井。
5、机械采油设备中同比采油量能耗低、泵效高。
6、采用大功率步进永磁电机并直接驱动螺杆泵,电能利用率在80%以上。
7、该种电机低速转矩大,特别适合含沙量大及稠油的井况。
8、井口控制器采用无位置传感器磁通矢量控制,使系统运行更平滑稳定。
9、保护功能齐全,可对电机欠载、过载、过电压、欠电压、短路、三相电压及电流不平衡等有效保护。
10、可靠性高,稳定性好,适应性强,维修与保养简单。
11、耐颠簸震动,噪音低,震动小,运转平滑,寿命长。
12、效率高,电机本身没有励磁损耗和碳刷损耗,消除了多级减速损耗。
13、综合节电率可达20%-60%。
三、技术参数
（一）
1、电机功率：6KW
2、工作电压：380V
3、额定电流：12A
4、工作转矩：285N〃M（200r/min）
5、环境温度：120℃
（二）
1、电机功率：8KW
2、工作电压：380V
3、额定电流：16A
4、工作转矩：380N〃M（200r/min）
5、环境温度：120℃
（三）
1、电机功率：10KW
2、工作电压：380V
3、额定电流：20A
4、工作转矩：475N〃M（200r/min）
5、环境温度：120℃。