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第七章电动潜油泵检修

一、学习目标

主要了解电潜泵的结构、掌握电潜泵的工作原理。

二、主要工作内容

电动潜油泵是用电驱动无杆泵举升(抽油)设备。根据其结构和工作原理的不同，分为三种，即电动潜油离心泵、电动潜油单螺杆泵和电动潜油隔膜泵。电动潜油离心泵主要适应低粘度或高含水的油井；电动潜油单螺杆泵适用于高粘度或高含气量的油井；电动潜油隔膜泵则适用于高含砂量及有腐蚀性介质的油井。

电动潜油单螺杆泵和电动潜油隔膜泵近几年开始研制现场使用比较少，因此这里主要介绍电动潜油离心泵，亦称电潜泵(简称电泵)。

(一)电动潜油离心泵的组成及性能

潜油电泵机组型号意义表示方法如下：

(1)井下部分，由多级离心泵、保护器和潜油电动机三个部件组成。气井也安装压力检测器。一般是潜油电动机安装在最底部，保护器，油气分离器上面是多级离心泵，它们之间通过花键连接，使电动机输出轴带动离心泵运转。

(2)中间部分，由特殊结构的电缆和油管组成。目前现场主要采用扁形电缆，电缆用钢带卡子捆扎固定在油管上，应防止油套管偏磨，起到输送电流到井下。

(3)地面部分。它由井口挂垫(专用井口)、接线盒、控制屏、变压器等组成。控制屏用于控制电潜泵的工作。

(二)井下机组主要部件

1．潜油泵

(1)结构：潜油泵是由多级叶轮和导轮组成，分多节串联的离心泵。其转动部分主要有轴、键、叶轮、垫片、轴套和限位卡簧等；固定部分主要有壳体、泵头(即上部接头)、泵座(即下部接头)、导轮和扶正轴承等。相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。

(2)工作原理：与普通离心泵相同，电动机带动泵轴上的叶轮高速旋转时，叶轮内液体的

每一质点受离心力作用，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮四周，压力和速度同时增加，经过导轮流道引向下一级叶轮，这样逐级流经所有的叶轮和导轮，使液体压能逐次增加，最后获得一定的扬程，将液体输送出地面。

2．油气分离器

油井的油流内含有天然气，这些气体进入泵内，将直接影响泵的正常工作，使液体不能连续输送，造成气蚀。为克服这一影响，在离心泵下装一油气分离器，使流体在进入泵之前，先通过油气分离器进行液气分离。被分离出的气体进入油套管环形空间，然后排出地面，被分离后的液体则进入泵内。这样，可减少气体对泵的气蚀现象，达到提高泵效及延长泵的使用寿命。

目前现场使用的油气分离器有沉降式和旋转式二种类型。

(1)沉降式油气分离器：结构比较简单，在壳体内装一倒置叶轮。主要是依据重力原理

来进行油气分离。油气混合物从分离器外壳的进液孔进入分离器后，由于液体的相对密度要比气体大得多，这样气体向上流动，通过分离器的排气孔进入油套管环形空间，而液体由于相对密度大，向下流动通过分离器底部的内腔进液孔进入分离器内腔，并经过底部轮增压产生一个稳定压头，把井内液体举升到泵的第一级叶轮，从而完成油气分离过程。

沉降分离器有效行程(大约为0．4m左右)小，因此分离效率较低。三级分离占油、气、

水三相总体积10％的游离气，并且分离效率最高只能达到37％，如果泵吸入口气液比超过10％，这样分离器的分离效果将会大大变差，而使泵的工作特性受到严重影响，从而达不到

抽油效果。

(2)离心旋转式油气分离器：

结构：是由上接头、壳体、衬套、叶轮、诱导轮、轴、吸人口

滤网、下接头等组成。如图示5-7—1。

工作原理：利用离心力分离原理，使气体在近轴处，液体在边

缘壁线，达到油气分离的目的。

这种分离器可处理占油、气、水三相总体积30％的游离气，并

且分离效率可达90％以上。

3．潜油电动机

(1)结构：潜油电动机主要由定子、转子、扶正轴承、电动机轴、

电缆头、注油阀、引线、打油叶轮、滤网、放油阀、电机壳体、止

推轴承及循环系统等组成。

(2)工作原理：潜油电动机是三相鼠笼式异步感应电动机，它和

其他异步电动机一样，当定子绕组的三相引出线接通三相电流

时，在电动机内产生一个转速为n，=60r/s的旋转磁场，其转向取

决于电源相序。

。

三、相关知识

起下电潜泵的质量标准：

(1)动管柱前要求井架重新校正，大钩必须对中井口。协助电泵

专业人员安装好施工辅助设备及专用工具。

(2)整个起下电泵的过程中，必须听从专业人员的指挥，必须平

稳操作，缓起缓下(以每4—5min下一根油管为宜)，切勿顿、

溜钻。要注意保护好电缆，避免使用电缆出现死弯、磕碰、扭伤和

损坏包皮

现象。

(3)每根油管打3个电缆子(电缆的接口处上下各打一个电缆卡子)，每根油管距离两端

1～1．5m以内各打一个电缆卡子，在油管的中部打一个电缆卡子，打卡子要注意质量，松紧适度，以不在油管上受力滑动为宜，严格防止松卡和漏卡下井。

(4)全部油管在上卸扣过程中，必须打好背钳，以防油管转动扭伤电缆。

(5)随管柱下井数量的增加，悬重增加，造成重心偏移，必须随时调整井架，保证大钩对正井口，以免电缆被井壁擦伤。

(6)下井油管必须测量长度，复查，检查螺纹质量，油管要求冲洗干净，油管螺纹部必须涂密封脂，保证油管不刺不漏。

(7)机组下井过程中，电工负责电缆的检查测量，每5根油管检测一次，若发现相间机组对地绝缘电阻出现导通，立即停止施工，经检查处理妥当后继续施工。

(8)电缆随管柱下井，要有专人负责电缆滚筒上电缆的投放，应随下井速度投放，不得使电缆突然卡死，不能强力拉伸，也不可投放速度过大，而使电缆打扭或造成死弯。

(9)施工过程中严防任何物品落井。