电潜泵加深泵挂设计与分析
海上油田电潜泵井提液方案优化设计
海上油田电潜泵井提液方案优化设计于志刚;穆永威;曾玉斌;彭建峰;程利民;吴绍伟【摘要】电潜泵井换大泵提液作为海上油田稳产增产的重要措施,在许多油田得到了广泛应用且效果显著.针对海上油井及平台特点,综合论述了提液井换大泵优化设计的具体要求及在电泵设计时应考虑的各种影响因素.实践证明,该技术有效地提高了采液速度,达到了提液增油的目的,为油田的稳产增产发挥了重要作用.【期刊名称】《重庆科技学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(018)003【总页数】4页(P94-96,111)【关键词】电潜泵;提液;优化设计;效果分析【作者】于志刚;穆永威;曾玉斌;彭建峰;程利民;吴绍伟【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江 524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江 524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江 524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江 524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江 524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司,广东湛江 524057【正文语种】中文【中图分类】TE933目前，大部分海上油气田已进入开采的中后期，井况复杂。
为保障油田的稳产增产，老油田挖潜任务十分艰巨。
作为海上油田最主要的举升方式，电潜泵井换大泵提液是油田增产稳产的重要措施。
在进行换大泵优化设计时，应综合考虑老油田提液井的复杂井况，包括出砂、结垢、结蜡、腐蚀、井斜、管柱结构等多种因素；又要保证入井的电泵机组既能满足油藏提液要求，又能合理运转，延长电泵井检泵周期，实现增产降本。
通过油井的潜力分析、电泵机组的优化设计及现场作业的精细化实施，南海西部油田换大泵提液井均取得了较好的增油效果。
电潜泵机组方案优化设计的关键是精确预测油井的流入特性，即要精确预测与分析油井产能。
电潜泵机组排量的确定步骤如下：(1)利用广义IPR曲线法进行油井产能分析与预测。
矿用潜水电泵优化设计探讨
矿用潜水电泵优化设计探讨矿用潜水电泵是煤矿生产中的重要设备之一，在井下水文地质环境中发挥着重要作用。
然而，现有的矿用潜水电泵存在一些问题，如运行效率低、能耗高、维护难度大等。
为了解决这些问题，优化设计凸显出其重要性。
首先，在矿用潜水电泵的优化设计中，需要考虑的是流动性能。
对于泵来说，其流量和扬程特性是最为重要的。
因此，在设计过程中需要充分考虑选型、设计和减阻措施等因素，以提高流动性能。
其次，在设计中需要考虑节能性能，从而降低能耗。
节能的途径有很多，例如采用高效电机和变频驱动器、适当增加换热器、减少泵组的数量等。
通过这些措施，能够大大降低泵站的能耗，提高能源利用效率。
再次，在设计中需要考虑维护性。
一些易损件的选用及更换后易于维保，能够便于保养。
当故障出现时，不仅能够迅速维修或更换，而且基本上不会对其他系统产生太大影响，这是追求系统高效运行的必要条件。
最后，在设计中还需要充分考虑安全性。
确保泵能够在安全条件下工作十分重要。
安全性设计要充分考虑每一个细节，如防漏保护、过热保护、过载保护等等。
对于矿用潜水电泵，安全性必须优先考虑，这才能够更好的为生产提供技术支撑。
综上所述，潜水电泵是煤矿生产特有的重要设备，在优化设计中需要充分考虑流动性能、节能性能、维护性能和安全性能。
通过一系列优化设计的手段，不仅能够提高泵站的效率，还能够为生产提供更实用的技术支持。
为了更好地掌握和了解矿用潜水电泵的使用情况，需要通过数据分析来了解其效率、能耗、维护和安全性能。
以下是相关数据和分析：1. 流量和扬程：矿用潜水电泵额定流量和扬程分别为500立方米/小时和100米，实测数据显示，在水头不变时，泵的流量、扬程随着转速变化而变化，泵的性能曲线大致呈倒U形。
2. 能耗：根据实测数据，矿用潜水电泵的电功率在运行时大约为60千瓦，根据能源消耗公式，可得如下结果：能耗=电功率×时间×电价。
如果假设泵平均每天运行8小时，电价为0.6元/千瓦时，那么一年泵的能耗将达到103680元左右。
《电潜泵故障分析》ppt课件
图 4-4-7 油井含气电流卡片
3. 电潜泵机组运转时被气锁抽空停机， 电流卡片特点是什么？
答：气锁之前存在三种情况：如图44-8卡片的：A段为起动阶段，此时环空 液面很高，电流曲线正常。 B段为正常 任务电流曲线。C段表示排量低于额定 排量，并有动摇，游离气开场进泵，因 此电流下降。D段电流值既低又不稳定， 液面接近泵出口。最后因气体进入泵内 抽空停机.应搞清气锁缘由，采取相应措 施。见气锁时电流曲线。
12〕真空接触器运转噪声大
真空接触器运转噪声大的缘由是衔铁 与所带横轴固定不平衡，吸合时衔铁受 力不均，衔铁弹簧太紧，压力超越吸合 力，吸合时产生剧烈震动。处理方法是： 调整衔铁的固定螺丝，使其到达平衡， 调松衔铁弹簧加大其行程。
电潜泵井工况分析及缺点处置
四、电潜泵缺点诊断与排除 电潜泵井常见缺点及处置详见表4—4—3。
表 4—4—3 电泵油井缺点缘由分析及处置
系
统 出现
情 问题
缺点缘由
处置措施
况
一、 泵
1 . 泵 〔1〕转向不对 的排
调整相序使泵正转
能 够 运 转
量低 或等 于零
〔2〕地层供液缺乏或不 供液
测动液面，提高注水井注水量， 井下砂堵及时处置，加深泵挂 深度，改换小排量机组
3．地面设备缺点诊断与排除
〔1〕变压器
在实践消费中，变压器能够出现以下缺 点。
1〕变压器油变坏
变压器在长期的运转过程中，由于遭 到环境温度、气候条件和负载的影响， 变压器油遭到污染和氧化，并产生有害 的杂质和沉淀物，使得变压器油的绝缘 性能变坏降低。有两种简易方法可以鉴 别运转中变压器的油质好坏。一种是经 过油位表的玻璃看窗察看变压器油的颜 色；一种是闻油的气味来鉴别 。
电潜泵工况分析及故障处理
断。
15
• 三、其它情况（海工）
• 1．管柱漏失判断与处理 • 当管柱发生漏失时，会出现油压下降，产 量下降，对于新检泵作业的井产量达不到检泵 作业前的产量，进行憋泵和正挤憋压试验时， 油压起不来。 • 对于带有泄油阀管柱的井，往往是泄油销 被砸断或冲蚀引起。发生这种情况时，只有检 泵作业才能恢复生产。
16
•
对于“Y”管柱和带测压阀的井，可能是它们的堵 塞器密封失效引起，可以通过更换堵塞器盘根来恢复生 产。 2．机组匹配不合理引起的故障判断与处理 • 如果电泵机组匹配不合理，也可能引起故障，一种 是“大马拉小车”，一种是“小马拉大车”。“大马拉 小车”时，一般不会引起事故，但当电机余量太大时， 可能发生欠载。“小马拉大车”时，一般会出现运行电 流高于额定电流，严重时会出现启动困难和机组烧毁现 象。当出现这些情况时，只能等待适当时机进行检泵作 业以更换合适的电泵机组。
27
• 4）导线连接点被烧坏 • 其损坏原因是导线连接固定螺丝不牢， 出现松动，大电流通过时产生高温，使导 体表面出现氧化层，扩大了虚接面积，温 度进一步升高，出现恶性循环，情况加剧， 导致连接点和固定螺丝烧毁。为避免这种 情况出现，应定期检查各连接处，对松动 螺丝进行固定。
电流卡片分析
5、供液不足（Fluid Pump Off
Conditions）
图中显示由于地层供液不足，泵抽 空，最终欠载关停，系统按照自动重 启设定重新启动，同样由于前述原因
关停。通过分析，图中的A、B、C段没
有气锁现象，也没有明显的游离气体 干扰；在D段，动液面已经降到接近泵 的吸入口，电流降低，产液量和泵的 效能下降，直到无井液进入泵的吸入 口，最终导致欠载停机。 原因：若发生在电泵井投产初期，为 选泵不适当；若发生在生产一段时间 后，为油井供液不足所致。 处理方法：可以缩小油嘴；加深泵挂； 更换小排量机组。 8
3.3 电潜泵井工况分析及故障处理
（2）停机后再启动电流大 • 稠油电泵井在停机后再启动时电流大，机组往往 在这时被烧毁，冬季更为突出。因为油井在停产 后温度降低，油变得更稠，流动性很差，流动阻 力很大，泵提速很慢，长时间处在高转差下运行， 电流很高，发热厉害，即使能够启动投人运行， 寿命也较短。 • 为解决这一问题，某个稠油油田曾经使用过升压、 反向、反替柴油、反替海水做水。憋泵等措施， 但效果不十分明显，且替柴油费用也很高。后来 采用变频集中切换控制技术，用一台变频器对多 口井进行控制，使得每口井都实现了软启动，启 动非常顺利，没再出现启泵烧机现象，投资也不 大。也可以加深泵挂深度，充分利用油层温度， 以减轻泵浅粘度大的影响。
「例3」某油田的田井采用400／800－86机组生产， 额定排量为400m3／d，额定扬程800m，实配电 机功率 86kw，日产液 369.6m3，含水 82.7%，生 产气油比为 15m3／m3，实测泵吸口压力9.5MPa， 出口压力18.46 MPa，油压5.7 MPa，泵挂垂深 1286.5m，工作电压2000V，电流26.6A，泡点压 力为14.5MPa。计算机分析结果表明，该井的气 体降低扬程18m，排量6.7m3／d；流体粘度降低 扬程124m，排量12.3m3／d，泵效率14.2个百分 点；机械损失扬程428m。该井的机械损失是主 要的，粘度损失次之
• 如果将泵的耗能与匹配的电机相对比分析，可 以分成电机匹配合理、大马拉小车和小马拉大 车三种情况。结合泵的八个工作区域，整个井 下机组的工况可以组合成24种情况，工况图如 图3—57所示。工况图的X坐标是排量，Y坐标 是电流（对于同一机组来说，就相当于功率）， Z坐标是扬程。
在根据泵特性曲线将泵况图和工况图作成以后， 就可以根据油井的生产数据，将油气水产量通过 油气水性质计算公式折合成泵吸人排出口条件下 的产量，并经混合液粘度修正得到泵内的相当产 量，以及通过泵吸人口压力差和混合液密度折算 出泵的实际扬程．并计算出生产流体获得的水马 力和轴功率，最后将计算得到的排量、扬程数据 在泵况图上标记出来，就获得了井下泵的泵况点， 了解泵工作是否合理。在三维工况图上标记排量、 扬程和轴功率，就可以得到机组的工况点，可以 知道泵工作是否合理，电机配备是否合适，是否 是“大马拉小车”或“小马拉大车”，从而为下 步选泵和机组匹配提供依据。
电泵井工况分析及提效对策探讨
电泵井工况分析及提效对策探讨摘要：潜油电泵作为一种无杆采油设备,其泵挂往往在1km或者更深,油井的高温、高压、振动等恶劣工况严重影响着机组的可靠与高效运转通过对油井生产最主要指标的计算分析以及在工况图上的位置，来判断油井工况是否合理。
同时、根据油井在不同的工况区域的分布情况，来判断某一个单位油井的管理水平。
它是一种直观、方便的管理手段。
本文主要推行“油井工况控制图”分析法的工作情况，并对其进行分类。
并对下步提高油井工况管理提出了问题和解决办法。
关键词：电泵井；工况分析；低产低效井；宏观控制图随着开发和油井管理难度加大。
在确保老井稳产的同时。
怎样调整老区油井的工况提高采收率也成为完成全年生产任务的一个重要因素。
油井工况分析系统是用以辅助油井管理，采用吸入口压力．泵效系数模版，选取具有代表性的电泵井进行工况分析。
宏观控制图根据电潜泵的排量效率和泵入口压力，划分出五个区域，分别为：工况合理区、选泵偏小区、供液不足区、生产异常区、核实资料区。
研究潜油电泵运行工况监控技术对提高潜油电泵的使用寿命,不断提高其可靠性,开发具有实用价值的潜油电泵工况监控技术具有重要的研究意义。
1电泵井工况分析及解决措施1．1目前使用的开发电泵机组工况目前使用潜油电泵机组是将潜油电机、保护器、油气分离器(或吸入口)潜油多级离心泵同电缆及油管一同下入井内，地面电源通过变压器、控制柜和电缆将电能输送给潜油电机。
潜油电机带动潜油多级离心泵旋转将电能转化为机械能，把油井中的井液举升到地面的机械采油设备。
目前油井的使用环境、潜油电泵采油技术参数：(1)油井平均平均泵挂1335m；(2)机组泵平均泵效68％：(3)泵额定排量多为60～lOOm3/d；(4)控制产能。
油嘴均在3.0～6.Omm之间；(5)为适应常规稠油生产。
采用大马拉小车的配电方式，目前采用一变多控方式供电：(6)采用井口环空定压放气配套技术，用以提高泵效，稳定了油井生产。
2油井工况分析系统分析宏观控制图根据电潜泵的排量效率和泵入口压力，划分出五个区域，分别为：工况合理区、选泵偏小区、供液不足区、生产异常区、核实资料区(图1)。
潜水泵的效能分析与优化设计
潜水泵的效能分析与优化设计潜水泵是一种用于将液体从低处抽送到高处或远处的泵类设备。
它广泛应用于农田灌溉、市政污水处理、石油化工等领域。
在这篇文章中，将对潜水泵的效能进行分析，并探讨如何优化设计来提高其性能。
首先，我们需要了解潜水泵的基本工作原理。
潜水泵通过电机驱动，将功率传递给泵体，产生一定的流量和扬程。
然而，由于工作环境的多变性，潜水泵的效能往往会受到多种因素的影响。
第一方面，潜水泵的材质对其效能的影响非常大。
通常情况下，潜水泵的主要材质包括钢、铁和塑料等。
钢质泵体具有良好的强度和耐腐蚀性能，适用于一些较为恶劣的工作环境。
然而，钢质泵体往往重量较大，增加了安装和维护的难度。
相比之下，铁质泵体重量较轻，便于搬运和安装。
然而，铁质泵体的耐腐蚀性能相对较差，容易受到腐蚀的影响。
塑料泵体虽然具有较好的耐腐蚀性能，但在一些高温或高压的工作条件下，其强度会有所降低。
因此，在设计潜水泵时，应根据实际工作环境选择合适的材质，以确保潜水泵的效能不受到材质的限制。
第二方面，潜水泵的叶轮设计对其效能也有较大的影响。
叶轮是泵体中的一个关键部件，负责将电机的转速转化为流体的动能。
在叶轮的设计中，叶片的数量、形状和角度都会对潜水泵的效能产生影响。
一般来说，叶片数量较多的叶轮可以提供更大的扬程，但会增加水流的阻力；叶片形状合理的叶轮可以提高泵的效率，减少能量损失；叶片角度的选择则主要取决于流体的性质和工作条件。
因此，在优化潜水泵的效能时，应根据具体的工作要求，选择适合的叶轮设计。
第三方面，潜水泵的电机性能也对其效能有一定影响。
电机是潜水泵的驱动力源，其转速和功率对泵的工作性能起着决定性的作用。
通常情况下，潜水泵会根据工作环境的要求选择合适的电机。
需要注意的是，电机的转速过高或功率过大，会增加泵的能量损失和噪音；而转速过低或功率过小，则会导致泵的流量和扬程不足。
因此，在优化潜水泵的效能时，应合理选择电机的转速和功率，以确保泵在工作时能够发挥最佳的性能。
潜油电泵在煤层气丛式井中的改造研究
文章对常规 电潜泵机 组进行 了技 术改造研 究， 包括 ： 排量改造、 通过能力改造、 加深泵挂 工艺改造、 防气技术等。 通过这
些 改造 ， 可使 电潜 泵排 采技 术形 成 为 一套 完善 的煤 层 气丛 式 井排 采 工 艺技 术 。
关 键 词 ： 潜泵 机 组 ； 层 气丛 式 井 ； 应 性 改 造 电 煤 适
基
避
吐砂的基础上 ， 进行快速抽排 。可以通过变频器来 调高离心泵的产液量 ， 此时离心泵主要工作在特性
曲线 的高效 区 Ｂ 见 图 ２ 。 （ ）
图 １ 某 Ｅ煤层气 丛式井的三维简图 ｌ
目 ， 前 煤层气丛式井的排采作业 ， 主要采用有杆 泵设备 。在现场排采作业中有杆泵设备普遍存在杆
三段式井身剖面 ， 最大井斜角在 １￣～ ０ ， ５ ４ｏ 井眼曲 率范围在 ３ ４ １０ ￣。 １ 。～ 。／ ｍ 图 是某 口 ０ 煤层气丛式
井三 维简 图 。
２ 电潜 泵在 煤 层 气 井 的排 量 改造
２１ 扩大 电潜泵 的排 量范 围 ．
整个排采周期 中，煤层气井的产水量变化大 ，
（． 水蓝焰煤层气公司 ， １Ｄ 山西 晋城 ０ ８ ０ ；． ４ ２４ ２大庆油田力神泵业有限责任公 司， 黑龙江 大庆 １３ １ ） ６ ３ １
摘
要： 有杆泵排采设备在煤层 气丛式井现场排采作业 中普遍存在杆管偏磨 、 泵效低 下的问题 ， 响着煤层气丛 影
式 井的 连 续 平稳 运 行 ； 电潜 泵机 组 应 用 于煤 层 气 丛式 井 可从 根 本 上避 免 上 述 问题 。针 对 煤层 气丛 式 井 的 生产 特 性 ， 而
人 口及其 以下 部位 设计 安装 一个 导流 罩 ， 图 ３ 见 。 排 采 过 程 中 ， 液 从 煤 层 射 孔 段 流 出 后 ， 导 井 顺
新型潜污泵的设计
新型潜污泵的设计引言：潜污泵作为一种用于排除污水、污泥等含有固体颗粒的液体的设备，广泛应用于污水处理、城市建设和农村生活等领域。
传统的潜污泵在运行过程中存在耗能高、易堵塞以及维护困难等问题。
因此，设计一种新型的潜污泵对于提高泵的性能和效率至关重要。
一、潜污泵结构设计：1.泵体设计：采用锥形蜗壳结构，可以有效缓解固体颗粒对泵体的冲击。
蜗壳内壁设计成光滑的曲面，可以减小固体颗粒的沉积和阻塞潜污泵。
2.叶轮设计：叶轮设计为多叶式，并且叶片具有大容积、光面和均匀分布的特点。
通过叶轮的设计可以有效提高潜污泵的排水能力，并且减小堵塞的风险。
3.蜗静叶环设计：在蜗壳的出口处设置蜗静叶环，可以将泵排出的流量转化为轴向速度和压力能量。
同时，蜗静叶环的存在可以减小固体颗粒与泵体之间的摩擦力，降低泵的能耗。
4.输液管道设计：在输液管道设置泵口径变化区域，该区域的内径逐渐增大或减小，可以改变水流速度和压力，从而减少固体颗粒的沉积和堵塞问题。
二、潜污泵性能设计：1.效率设计：潜污泵的效率是衡量其性能的重要指标之一、在设计过程中，通过流体力学分析和试验验证来确定合理的叶轮转速、导叶组织形式以及各个部件之间的流线型设计，以提高潜污泵的效率。
2.抗堵塞性设计：潜污泵易受到固体颗粒的堵塞影响，因此在设计上考虑增加泵的直径和叶片的数量，以提高泵的扬程和排水能力。
另外，可以在泵体和叶片表面喷涂其中一种抗堵塞材料，减少固体颗粒附着，从而降低泵的阻力。
3.寿命设计：潜污泵存在于恶劣的工作环境中，需具备良好的抗腐蚀性能和耐磨损性能。
可采用耐蚀材料制作泵体和叶轮，以及特殊涂层提高其表面硬度，从而延长潜污泵的使用寿命。
4.运行平稳性设计：潜污泵的运行平稳性直接影响着泵的性能和使用寿命。
通过加装阻振设备和合理设置泵组合体来减少振动和噪音，提高泵的运行稳定性。
结论：综上所述，新型潜污泵的设计需要综合考虑泵的结构和性能，以满足泵在工作过程中耗能低、抗堵塞、运行平稳等要求。
电潜泵原理与设计、诊断技术
10）气穴 由于井液进入泵叶轮后，液体流速加快，同时压力降低，当压力 下降到泡点压力以下时，液体会汽化，在泵中形成气体段塞，当气体 段塞进入到叶轮的高压区时，气体段塞被压碎,此时，被压碎的气体 段塞产生巨大的能量而破坏叶轮这种现象叫气穴。 （当油层泡点压力高时，容易产生这种现象）；
5 、旋转分离器的主要结构和工作原理
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
变压器 接线盒 井口 动力电缆 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 油层 电缆穿透器
电控柜
控制管线 放气阀
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 动力电缆 合闸手柄
Ω 外壳
三相间直阻值不平衡度≤ 2% 三次的平均值－最小值 (最大值) 最下值 (或最大值)
≤ 2%
电缆和绕组中的泄漏电流
对地横穿电流
导体 绝缘层 护套
相间横穿电流
泄漏电流
3、保护器的工作原理和主要功能
1、连接泵和电机； 2、承担电机的部分轴向负荷（带一个止推轴承）； 3、为电机的动力端提供密封功能，防止井液进入电机内造成 绕组短路，并保持电机内的压力和井内的压力系统想连通； 4、补偿电机升温后电机油体积的膨胀；
8）单流阀的作用： a、防止停泵时油管内的赃物下沉而卡泵； b、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）； c、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 泵内的基本上都是气体时，泵就会抽空，这种现象叫气锁；发生气 锁时，泵即表现为欠载停机为了克服气锁现象，应尽量增加泵沉没 度，减少气泡体积。
海上油田电潜泵工况分析
海上油田电潜泵工况分析摘要以电潜泵的结构组成、工作原理为基础，结合电潜泵特性曲线分析电潜泵的工况，对电潜泵工况进行了分析，通过对一口井的电潜泵工况分析方法，应用到整个油田的电潜泵工况分析，判断油田的电潜泵是否处于合理的工作状况。
通过本文的研究可以应用到油田电潜泵的管理及确定电潜泵的合理工况，延长电潜泵的寿命，提高原油的采收率、经济效益等。
关键词电潜泵；结构组成；工作原理；工况分析1绪论1.1研究的目的和意义电潜泵是一种重要的机械采油设备，具有排量大、扬程高的优点。
可广泛用于停喷后的高产油井、含水井、深井及海洋油田中，是油田实现高产稳产的重要手段。
由于电潜泵具有排量大，适用于斜井和水平井，地面配套设备比较简单，电驱动容易实现等显著优点，因此利用电潜泵采油成为海上采油的主要手段之一。
电潜泵工况分析就是对电潜泵的工作状况进行分析，它是电潜泵井管理非常重要的一项工作。
通过工况分析，可以清楚地了解到电潜泵是否在合理的工作区内工作、电潜泵是否与油层供液能力相匹配、电机配备是否合理、油井含水、原油粘度和含气对泵效的影响程度等等。
因此建立电潜泵工况分析系统，对于海上油田电潜泵的分析及现场生产指导具有重大的意义。
1.2研究的主要内容本文根据海上油气田的概况及电潜泵采油在平台的应用程度，提出了对该油气田电潜泵的工况分析课题，以电潜泵的结构组成、电潜泵的工作原理为基础，结合电潜泵的特性曲线来介绍电潜泵的工况分析步骤，对电潜泵来进行工况分析，以此分析方法应用到油田的电潜泵工况分析，然后对于油田的电潜泵故障诊断与排除进行研究。
以此课题研究更清晰认识和掌握电潜泵工况分析的技术知识，给予油田确定电潜泵合理工况制度以及电潜泵管理带来方便。
2电潜泵的工作原理及安装方式2.1电潜泵的工作原理电潜泵是由多级叶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，其工作原理是：当潜油电机带动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。
深井泵潜水深度的分析及计算
参考文献 :
[ 1 ] 柳金海 1 管道工程安装维修手册[ M ]1 北京 :中国建筑工业出 版社 ,19961
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[3 ] 姚雨霖 1 城市给水·排水 [ M ] 1 北京 : 中国建筑工业出版社 , 19861
1 分析
如图 1 所示 , AB 、CB 均为 DNl50 铸铁管路 ,在 B
图 1 管道布置平面图
点汇合后沿 DN250 铸铁管路进入储水池 ( A B 长 620 m , CB 长 8 m , B D 长 240 m) 。如果 A 、C 点的 2 个潜水泵的水不汇合到 1 条管路 ,而由单独管道
收稿日期 : 2003 - 07 - 14 作者简介 : 张秀玲 (1973 - ) ,女 ,河南商丘人 ,助理工程师 ,1996 年 毕业于焦作工学院 ,现从事技术管理工作 。
·6 ·
直达储水池 ,那么 2 个深水泵潜水深度就不必考虑 和计算 ,只要满足潜入静水位以下 ,出口后水压满足 管道工作压力即可 。而 2 条管路汇合一处 , 如不通 过详细的水力计算 , 盲目地按单条管路约束条件下 井 ,a 、b 2 个止回阀会产生干涉现象 ,即当 2 个潜水 泵同时工作时 ,由于压力不平衡 ,其中一个将被关 闭 ,这种情况是绝对不允许的 。如果 B D 段管径选 取尽量大 ,不用计算也可以避免出现干涉现象 。但 管径选取过大 ,既不符合设计原则 ,也会浪费材料 。
即 A 处潜水泵比 C 处深 9122 m , 则使 Fa = Fb 。
实际 A 处潜水泵潜入深度 70 m , C 处潜水泵 潜入深度 79122 m ,2 泵潜入深度符合成井后静水位 高度 。此时 A 点潜水泵出口压力应为 013 MPa < 016 MPa (铸铁管的最大工作压力) ,符合铸铁管的 工作压力要求 。
电潜泵井工况分析、故障处理及选泵优化
解决办法
因为基本上不明显影响产量， 所以，一般情况下不去动它。 如有可能，下次作业时，加深 泵挂或提高分离器的效果. 卡2 、油井含较多游离气 当气体影响油井正常工作时，由于井液中的气体占据了泵 的一部分体积，泵吸入口油气比较大，使得系统的在和发 生突变，原油产量降低，产气量增大，工作电流有规律地 长期波动，但不会造成欠载停机。 8
11
11
1、本卡片的情况和前面的“抽空” 情况相似，但泵运转的时间更短。 而且再启动反复循环。
2、原因可能是泵排量过大或其它
原因。
解决办法
应立即确定液面的高度度。如 果不是液面过低问题，应查看油管 压力是否过高。因为排出管线堵塞 或阀门关闭，排量过小或无排量, 电 下降也可能导致欠栽停机。 排量过低也可能是油管漏失引
2002
平均
903
37
743
32
743
32
957
36
678
41
920
27
655
22
655
37
441
33
316
63
125
29
潜油电机 故障
1068
14
723
15
723
15
846
17
894
17
1134
19
740
13
708
20
462
21
319
41
139
14
电缆和电 缆连接处 故障
1080
10
692
13
692
对于“Y”管柱和带测压阀的井，可能是它们的堵塞器密封失效引起，可以通过更换
堵塞器盘根来恢复生产。
确定合理泵挂提高深井泵泵效的对策探讨
确定合理泵挂提高深井泵泵效的对策探讨作者：黄玉顺来源：《教育科学博览》2013年第12期摘要：本文通过对孤东采油厂采油二矿抽油井现场数据的统计分析，分析了影响深井泵泵效的各种开发因素，得出含水率、泵挂深度、沉没度三者与泵效的内在关系，并得出了采油二矿抽油井合理沉没度和合理下泵深度，对今后对抽油机井抽汲参数优化设计具有一定的指导意义。
关键词：深井泵泵效合理泵挂对策探讨1 制约深井泵泵效的因素1.1充满程度损失的影响主要是液体黏度、温度、重度和气体影响。
液体黏度：液体黏度低时，若抽油泵配合不当则通过柱塞的漏失量增加，使泵效降低，反之黏度高，上冲程又使泵充不满；液体温度：抽汲液体温度对泵效的影响是因为它既影响液体的黏度，若柱塞与泵筒材料的温度系数不同，会影响泵的配合，同时温度影响液体中溶解气的逸出；液体重度：液体重度影响抽油机的负荷，因而影响柱塞的行程，抽汲液的含水量影响其黏度，液体的腐蚀性及所含研磨物（油层出砂）会使泵漏失增加；气体影响：主要由于泵内压力低于饱和压力，原油中溶解气分离出来占据泵内空间，降低泵充满系数，同时气体也干扰深井泵凡尔工作，使原油不能及时充满泵筒，降低了排量。
1.2 冲程损失的影响由于在抽油机上下冲程过程中，油管和抽油杆受交变载荷产生弹性伸缩，使光杆冲程与柱塞冲程之间产生位移差，导致泵效下降。
一般讲下泵深度越大、泵径越大、管杆变形越大，则冲程损失越大。
另外在稠油中，由于各种摩擦力引起的管、杆变形增大，使冲程损失增大，导致泵效降低。
1.3漏失的影响包括柱塞与泵衬套的间隙漏失、凡尔与凡尔座之间的漏失和油管漏失，这些都可使泵充满系数下降，导致泵效降低。
其中柱塞与泵衬套的间隙漏失量研究表明与泵径、泵挂的平方成正比，与泵间隙的三次方成正比，与活塞两端的液柱压差成正比，与抽汲液的运动黏度和柱塞长度成反比。
2 影响泵效的因素及提高泵效的途径这里重点研究沉没度、油井含水、泵挂三个方面对泵效的影响。
电潜泵采油井举升设备工艺设计
电潜泵采油井举升设备工艺设计【摘要】电潜泵是近年来发展速度较快、效率较高的一种无杆泵抽油设备，在油田开发中得到广泛的应用。
本文重点围绕泵挂深度、泵型选择、泵级数、泵功率、电动机和电缆等方面探讨了电潜泵采油井举升设备工艺设计，并结合工程实例加以论述，以供实践借鉴。
【关键词】电潜泵；采油井；举升设备；计算结果随着我国国民建设经济步伐的加快，油田开发建设得到进一步的发展，企业若想减少油田开发过程中的投资成本，增加油田的经济效益，就必须对采油井设备进行优化设计。
电潜泵是一种无杆泵抽油设备，具有排量大、设备传递能量方式简单和费用低等特点，目前广泛应用于城市油田开发中。
电潜泵的日常运行关系到油田开发的整体效率，如何全面掌握电潜泵井的工况，确保设备的安全工作，提高油田生产的技术水平就显得尤为重要。
电潜泵采油井举升与其他举升方式相比较，具有排量范围广、泵效较高、举升扬程高等优点，可以较好地满足油田提潜液力的需要，提高油田的综合效益。
本文通过对电潜泵采油井举升设备工艺设计工作进行探讨，以期提高系统的运行效率及减少电能的损耗。
1.电潜泵举升系统设计方法电泵举升系统设计方法分为定产量设计、不定产量设计和供排协调分析设计。
定产量设计：以地层供液能力为基础，画出IPR曲线，选取设计产量，应用节点分析方法，可以自动或人工优选电潜泵、电动机、电缆、变压器等设备。
不定产量设计：以地层供液能力为基础，绘制出不同Pr或J时下泵深度与产量关系，自动或人工优选电潜泵、电动机、电缆、变压器等设备。
供排协调分析设计：是以地层供液能力为基础，画出IPR曲线，选取设计产量，自动优选出电潜泵泵型，绘制出产量功率级数关系曲线，根据设计产量计算泵的工作参数，进而自动或人工优选电动机、电缆、变压器等设备。
2.举升设备选择2.1泵挂深度和泵型确定（5）由公式计算所需总功率。
2.3选择电动机用上述方法计算出的泵功率为电动机在正常工作下要求的输出轴功率。
电动机的选择取决于泵所需要的功率和套管尺寸。
潜油泵毕业设计
潜油泵毕业设计一、选题背景潜油泵是石油工业中的重要设备之一，其主要作用是将地下的原油通过管道输送到地面。
随着我国石油开采技术的不断进步和需求的增加，对潜油泵的性能和质量要求也越来越高。
因此，本次毕业设计选题为“潜油泵设计与优化”。
二、设计目标本次毕业设计旨在设计一种性能稳定、质量可靠、成本低廉的潜油泵，并通过优化设计提高其工作效率和经济效益。
三、设计内容1. 潜油泵结构设计潜油泵由电机、联轴器、泵体等组成，其中电机驱动联轴器带动泵体旋转，从而将地下原油抽到地面。
本次毕业设计将对潜油泵各部件进行详细的结构设计，包括电机选型、联轴器尺寸确定以及泵体内部结构等。
2. 潜油泵材料选择为了保证潜油泵在恶劣环境下能够正常工作并且寿命长久，需要选择耐磨、耐腐蚀、抗压等性能优良的材料。
本次毕业设计将对潜油泵各部件所需材料进行详细的选择和分析。
3. 潜油泵工作效率优化为了提高潜油泵的工作效率，本次毕业设计将通过优化设计来改善潜油泵的性能。
具体包括对电机功率、泵体内部结构、叶轮形状等方面进行优化，以提高潜油泵的抽油效率和经济效益。
4. 潜油泵质量控制潜油泵是石油工业中非常重要的设备之一，其质量直接关系到石油开采的成本和效益。
因此，本次毕业设计将对潜油泵整个生产过程进行质量控制，并通过不断改进和完善来提高产品质量。
四、设计方法1. 三维建模软件本次毕业设计将使用三维建模软件如SolidWorks等进行潜油泵各部件的结构设计和优化。
2. 数值模拟软件使用数值模拟软件如ANSYS等对潜油泵内部流场进行仿真模拟，以评估潜油泵的性能和优化效果。
3. 实验测试通过实验测试对潜油泵的性能进行验证，同时也可以发现一些未被模拟软件预测到的问题，并及时进行改进。
五、设计成果本次毕业设计将完成一台性能稳定、质量可靠、成本低廉的潜油泵，并通过优化设计提高其工作效率和经济效益。
同时，还将制定详细的生产工艺流程和质量控制标准，以确保产品质量。
加深泵挂工艺对煤层气井产气量影响研究
加深泵挂工艺对煤层气井产气量影响研究冯汝勇;柳迎红;廖夏;房茂军;李娜【摘要】加深泵挂工艺是提高煤层气井产量的有效措施,为研究加深泵挂工艺在排采过程中实施时机,以及加深泵挂工艺对煤层气井产气量的影响规律,针对柿庄南区块加深泵挂井,通过排采连续性、产水量特征、见气时间、稳定产气量、动液面高度等因素分析实施加深泵挂工艺前的开采特征.结合工艺前后的产量和井底流压的变化,提出加深泵挂工艺增加煤层气井产量的适用条件.结果表明,在适当条件下,加深泵挂工艺可以大幅提高煤层气井产气量,柿庄南区块有30口井作业后产量达到1 007 ～5 504 m3/d,是作业前的2～38倍,其中21口井增产达5倍以上.加深泵挂工艺可作为增加煤层产气量的有效措施,提高煤层气井开发效益.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)005【总页数】4页(P75-78)【关键词】煤层气;加深泵挂;增产措施;生产动态;柿庄南【作者】冯汝勇;柳迎红;廖夏;房茂军;李娜【作者单位】中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028【正文语种】中文【中图分类】TE37在煤层气开发过程中，基于不同煤层地质单元[1]，国内外学者对煤层气排采阶段的划分进行了研究，不论三段式[2-5]、四段式[6]、五段式[7]还是六段式[8]划分法，都是为了更好地对煤层气井进行精细化排采，制定不同排采阶段下的合理排采制度。
通过渗流力学理论建立的煤层气井排水采气数学模型[9-11]以及数值模拟工具对排采制度的研究[12]，表明在初见气阶段和产量上升阶段，都需密切关注井底流压和套压。
当解吸范围达到要求后，就可以采取措施使煤层气产量上升到稳产阶段。
本文对沁水盆地柿庄南区块达到临界解吸压力的井，在产量上升阶段，研究如何通过加深泵挂工艺有效提高煤层气井产气量。
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地层原 油单 次脱 气试验 中, 地层 压力 63 70 M Pa, 试验压力 40 00M Pa, 地层温度 81 7 , 试 验温度 81 7 , 饱和压力 36 50M Pa, 气油比 440 m3 /m3。在 地 层 压 力 下, 地 层 原 油 体 积 系 数 为 2 182, 地层原油密度为 0 589 9 g / cm3。在饱和压 力下, 地层原油体积系数为 2 280, 地层原油密度 为 0 556 4 g / cm3, 溶解系数 为 12 08 m3 / ( m3 M Pa), 20 下脱气油密度为 0 837 5 g / cm3, 气体 密度为 1 019 8 ! 10- 3 g / cm3。 1 2 机组规格
( 2) 目前所 提供机组 规格为 Q05, 叶导轮型 号为 Q05, 属于轴流泵。由于该规格泵叶轮流道狭 小, 叶轮本身处理气体能力比较有限, 其最大处理 气体能力不超过 5% ( 此时气液比为 6 4% )。而 气油比严重时超过 30% , 也就是离心泵需要处理 气油比为 30% 左右的井液 ( 目前提供的高效分离 器处理能力为 30% , 根据现场实际经验气体分离 效率为 75% 左右, 出气严重时效率可能更低 ) , 大 大超过离心泵处理气体范围, 叶轮流道的大部分空 间被气体占据, 严重影响电潜泵的扬程、排量及效 率, 最终使离心泵停止排液。而从现场提供的资料 以及故障处理过程看, 机组停止运行基本上就是气 锁导致的。
图 1 电潜泵标准配置 1∀ 电缆; 2∀ 油管; 3∀ 电潜泵; 4∀ 分离 器; 5∀ 保护 器; 6∀ 电动 机 ; 7∀ 扶正 器 。
电潜泵机组实际配套如下。
2009年 第 37卷 第 12期
张喜雨: 电潜泵加深泵挂 设计与分析
∀ 95 ∀
泵: QYB101- 50 / 2500S1T, STG393;
根据油田提供的各种相关数据, 油井配套电潜
泵机组规格为 101 系列 Q05型, 地面设备 采用变
频器进行生产, 机组标准配置管柱如图 1所示。
1 油井基本数据
1 1 产能数据 80 01 井 位 于 中 油 阿 克 纠 宾 油 气 股 份公 司 肯 基
亚克采油厂, 该井从 2002年投产以来一直以自喷
从油井的相关参数以及电潜泵运行的相关数据
压力大, 在施工过程中进行了无固相液体压井。机 分析, 考虑到目前只能通过增加井底流压方法来减
组安装完毕之后, 马上投产。投产初期, 泵出压井 液密度大, 液体密度为 0 98~ 1 10 g / cm 3, 排量为 144 m3 /d。由于该井含气量大, 在投产过程中有大
方式进行生产, 2004年 12月和 2006年 10月中油 阿克纠宾油气股份公司分别对该井进行了高压物性
取样和油井测试工作。
油井自喷生 产时, 油嘴为 8 mm, 日产 液量 为 77 8 m3, 此时地 面生产油 气比为 270 m 3 /m 3, 含水质量分数 7 2% , 产层中部压力为 22 85 M Pa, 生产压差 33 58 MP a, 实测产液指数 2 32 m3 / ( d
3 1 2 500 m 泵挂气油比及气体影响
3 1 1 产能计算
按照产能计算的步骤计算如下: ( 1) 液体相对密度计算结果为 0 854; ( 2) 采油指数为 2 288 m3 / ( d M Pa) ;
( 3) 油藏压力主要由产层中 部流压和生产压 差组成, 计算结果为 57 2 M Pa;
( 4) 产能计算。饱和压力下产量 51 25 m3 / d, 最大含水时产量 95 49 m3 / d, 按照油气 2相计算, 流入特性曲线如图 2所示, 计算结果见表 1。
井液与盐水的逐渐替出, 原油含量越来越高, 含气
电动机: YQY114P - 71D;
量不断上升, 油、气、水 3 相混合 物比重逐 渐降
保护器: QYH 101ZH 3S+ QYH 101ZH 3S;
低, 电动机载荷也随之降低, 电流开始下降, 这属
分离器: QYF101XS;
于正常现象。随着井底流压的逐渐减小, 含气量逐
4 加深泵挂可行性分析
4 1 技术可行性 从油井下电潜泵投产运行情况来看, 8001井目
前以超过 80 m3 /d的产量运转, 导致泵吸入口的气 油比超过 30% , 超出了油气分离器处理能力, 使大 部分未经过分离的气体进入泵内。从该井历史运行 情况看, 8001井的套压最高时超过 20 M Pa, 最低不 低于 5M Pa, 这样油井生产时可以保持一个较大的 井底流压, 合理的生产压差, 让油井出液在 80m3 /d 以上。但电潜泵投产后, 油井并没有维持一个合理 的套压, 另外该井本身的产液能力有限, 不超过 100 m3 / d, 而电潜泵生产有时达 100 m3 / d。以上综合 作用导致电潜泵机组频繁欠载停机也就不足为怪了,
图 3 吸入口压力与气油比关系
3 1 3 气体影响分析 ( 1) 从图 3及表 1可以 看出, 当油井以高于
50 m3 /d产量进行生产而井底流压低于油藏饱和压 力时, 井底流压为 35 3 MP a, 小于泡点压力 36 5 M P a, 此时溶解在原油中的气体将会在井底条件下 析出, 对应的流压越小, 脱出的气体越多, 气油比 也越大, 泵必须处理的气体也越多。当油井产液量 每天超过 80 m 3 时, 气油比将超过 30% ( 理论计 算为 33% ) , 此时 已经超出 油气分 离器的 分离能 力, 没有分离的气体将进入离心泵, 进入泵内的气 体占整个混相体积的 6 4% 。
∀ 94 ∀
技术讨论
石油机械 CH INA PETRO LEUM M ACH IN ERY
2009年 第 37卷 第 12期
电潜泵加深泵挂设计与分析
张喜 雨
( 大庆油田力神泵业市场开发部 )
摘要 针对高含气电潜泵井生产存在的气锁问题, 根据合理生产流压, 采用对比分析的方法, 建立了 2 500和 3 000 m 2种泵挂深度的计算模型。分别在 2种泵挂深度下就气体对电潜泵的影响 进行了精确的计算并做了深入的分析。模型计算表明, 在现有油藏条件下电潜泵井加深泵挂工艺 是完全可行的, 该工艺方案可以作为本油田其他油井电潜泵生产和分析的理论依据。
充足, 井底流压大, 没有或者只有少量气体从井液
中脱出。此时井底机组吸入口气量小, 泵出液体主
图 2 流入特性曲线
要为压井液与盐水 的混合物, 排量较大 ( 折算排 3 1 2 气体计算
量为 115 ~ 130 m3 / d) , 远超 出机组排量, 因此电
( 1) 溶解气油比计算并校正为 172 m3 /m3;
变化 (图 3) , 只是吸入口压力增大。假设吸入口 处油水均匀混合, 可以求出在目前产液情况下 500 m 沉没度所产生的压力为 4 2 M Pa。分离器最高处 理能力为气油比 30% , 如果产液 在 80 m3 /d 的情 况下, 其对应的吸入口压力应等同于 70~ 75 m3 /d 之间的吸入口压力, 此时油气比 约为 21% ( 表 2 和图 4) , 在分离器有效处理范围之内。
频繁出现欠载停机状 况, 运行电流为 32 A, 从井
口和套管能放出大量气体, 套压最高 5 MP a, 现场 人员反复对泵进行憋压试验, 井口最高压力可以憋
3 加深电潜泵泵挂设计与分析
到 9 M Pa, 说明机组设备正常。 关井一段时间后, 6 月 24∀ 28 日重新开机进
行生产, 此时机组运转频率 50H z, 产量 60 m3 / d, 含水质量分数 41 8% , 井底流压 10 M P a, 套压 1 M P a, 气油比为 153, 机组 还是频 繁欠载 停机。 6 月 29日, 对变频器进行降低频率运行, 频率调到 45 H z, 此时, 机组能持续运行一段时间, 但是欠 载情况依然存在, 继续降低频率, 将机组频率调到 40 H z, 机组正常运行, 产量约 50 m3 /d, 井底流压 15 M Pa。由于 机组排量远低于当初 油田用户所期
电缆长度: 2 500 m。
渐升高, 而且此时套管压力 并没有进行很 好的控
2 8001井电潜泵生产情况分析
制, 大量气体放空, 油井经过连续抽汲已经处于亏 空状态, 此时分离器入口气油比大大超过其处理能 力, 泵内气锁, 空载运行, 无液流进泵, 机组欠载
2 1 机组运行情况
保护停机。
该井于 2008年 6月 19日进行作业, 由于油藏
望的排量, 而且变频设计也不能按照用户要求进行
调节, 所以对该井生产需要采取相应的处理措施。
2 2 电潜泵机组欠载原因分析及对策
由于该井地层能量大, 并含有硫化氢气体, 在
电潜泵安装施工前进行了非固相盐水压井。电潜泵
投产前井筒内充满高 密度混合盐水, 盐水密度为
1 1 g / cm3。在电潜泵投 产后的前几天, 油藏能量
关键词 电潜泵 加深泵挂 高油气比 产能分析
0引 言
电潜泵由于具有排量大、扬程高、自动化程度 高等优点, 现在已经成为一种主要人工举升方式。 合理设计电潜泵和优化电潜泵生产是高效开发油气 田和延长电潜泵运行寿命的根本保证。采用电潜泵 生产可以保证随着油井含水量的上升而进行大排量 采液, 从而提高产量 [ 1 ] 。 2008年, 哈萨克斯坦中 油阿克纠宾油气股份公司肯基亚克油田首次引进电 潜泵进行试验。该油田油藏饱和压力非常高, 压力 最高达到 36 5 M Pa, 油藏压力 56 MP a, 当井底流 压大大低于 36 5 M Pa时, 电潜泵吸入口处井液会 大量析出气体。从实际使用情况和现场试验来看, 当含有大量游离气体的井液进入电潜泵机组时, 游 离气体会对电潜泵机组的性能产生很大的影响, 严 重时可使离心泵流道的大部分空间被气体占据而产 生气锁现象, 最终使 离心泵停 止排液 [ 2] 。如果机 组长期这样运行, 必然导致电动机和电缆绝缘性能 下降, 从而最终烧毁电动机。为此, 需要合理加大 电潜泵深度, 使吸入口压力尽可能接近饱和压力, 最大限度消除气体对离心泵的影响, 减少机组停机 次数, 让油井更加经济地运行。