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）
1
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
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；
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、定时计量、化验 据此判断电潜泵机组实际生产情况、评估机组未来是否存在潜在故 障和机组性能/有关运行参数可能的走向
C、发现问题及时分析、及时处理 D、严禁随意停机（即使使用变频器。特别是机组使用的后期）
二、严格操作程序制度
一）启动前的检查 1、检查出油管线是否连接好、相关的生产闸门/放气阀是否处于正确 的开关位置、设定值是否正确 2、检查欠载/过载设定值、延时设定值是否合理 3、检查相关系统的电器设备是否处于正确位置 （顺序：高压真空开关/变压器/接线盒/电控柜（变频器）/井口） 4、检查变压器输出端电压值是否正确 5、检查电源熔断器的规格是否正确 6、记录笔的位置是否正确
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
7、 系统必须接地 8、所有检查内容和数据应有文字记录 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：
a、主要结构 主要由上下接头、分离腔、分流壳、轴、导向轮、导轮、叶轮和
诱导叶轮等组成。 b、工作原理
首先诱导叶轮将油气引入低压吸入叶轮区，然后，低压吸入叶轮 使油气混合液获得稳定的压头。叶轮的高速旋转使混合液的流向经过 导向轮后，由径向流变为轴向流进入分离腔。混合液在高速旋转分离 腔内做匀速圆周运动。由于离心力原理，比重大的液体甩向外围，比 重轻的气体则聚集于轴心附近。被甩向外围的液体，经分流壳进入泵 的第一级；气体则经过分流壳的分叉流道、再经过上接头放气孔进入 油套环空。
B-----C
准
森垂: 2.0～2.2 欧姆
C-----A
值
雷达: 1.8～2.2 欧姆
三相间的阻值不平衡度≤2%
三次测得的平均值－最小值(或最大值) ≤2%
最小值(或最大值)
A B C 兆欧表
ΩK
A B C 万用表
Ω
下井前应对电机进行下列电性能测试
1、对电机进行对地绝缘阻值测量
A
B C
外壳
兆欧表
最下值(或最大值)
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
关
绕组短路，并保持电机内的压力和井内的压力系统想连通；
键 作
用
4、补偿电机升温后电机油体积的膨胀；
典型保护器密封示意图
典型的（其中一道）机械密封
● 根据客户的温度要求，目前国内潜油电机主要分900C、1200C和1500C 三种；
● 定子的绝缘结构分绝缘漆（清漆）和环氧树脂两种；两种形式各有优缺 点；
● 满负荷时电机的功率因数和效率比轻负荷时高；
● 电机的效率稍微提高一些，如果电机数量大的话，即可为用户节约大 量的电费；
输出功率 效率＝
输入功率
旋转气体分离器工作原理
1
油
气
上接头 分流壳（不转）
分流腔（转） 轴（转） 导向轮（转） 导轮（不转） 叶轮（转） 诱导叶轮（转） 下接头
油气混合液
6、海洋平台电潜泵变压器的选型设计计算
A、基本原则： １）合适足够的防爆、防雨／水性能（防护等级IP23，绝缘等级F） ２）容量能满足目前最小机组功率和今后可能的最大机组功率要求; （多档；一般1２档基本够用） ３）电压、电流的取值范围至少能基本上覆盖目前国内几大电潜泵 生产厂家的机组的电压、电流值；
变压器
初级电压：
次级电压范围：
制造厂家：
二）启动 （尽量使用变频器启动） 1、如果是新机组刚下井，而且事先已经知道目前井里静液面离井口的深 度超过500m的话，启动前最好往井里灌满轻质的清洁液体 （条件：生产管柱上必须有单流阀） 2、按规定要求在电控柜上或变频器上实施启动程序 3、启动成功之后，应尽快用钳型电流表检查三相实际电流值，并和圆盘 记录卡上的电流值进行比校 4、根据井口压力和产量以及现场的工作经验判断相序是否接错 5、待井口出液完全稳定后，如条件允许，可以采用电潜泵憋压方式，大 致估算电潜泵机组的性能和油井静液面高度 （注：1）憋压时间不要超过一分钟）；2）事先计算好井液大致密度）
略
b、IPR法 (适用于流压低于适用于流压)
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、用于油井的计算方法（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
A、管理部分
一、建立操作性强的管理制度
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
2、潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试
● 潜油电机为两级、细长式、三相鼠笼式异步电动机。它主要由定 子、转子轴承构成。
● 根据客户功率要求，潜油电机由数个这种功率相同的细长式、三相 鼠笼式异步电动机串联而成（单节），单节最大长度可达10米。更 大功率的电机可以由几个单节电机串联组成。
方法： 1）首先应根据最小功率35千瓦和最大功率130千瓦，查有关电潜泵
生产厂家的电机目录，圈定出符合这两种功率的最低/最高电压 范围和最小/最大电流值范围。 2）符合功率35千瓦的电机有：760v/43A；975V/34A；1230V/27A
970V/38A；693V/43A；-----； 符合功率130千瓦的电机有：1820V/63A；-----；
图（全浮式、部分浮式、图磨损）
典型的全浮式泵示意图
全浮式
典型的半浮式泵示意图
浮式泵平衡原理
排量曲线图
排量对轴承的影响
有关泵的一些基本概念：
1、离心泵的排量取决于：转速、叶轮尺寸、出口压力和液体性质， 与泵的级数无关；
2、离心泵的扬程取决于：叶轮的圆周速度（H＝u2/g）和泵的级 数；
3、泵的扬程与所泵送的液体的比重无关; 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
B、技术部分
一、潜油电泵机组概述
1、潜油泵机组井下工作管柱简图 2、潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试
3、保护器的工作原理和主要功能
4、潜油泵主要结构、工作原理及有关的基本概念 5、分离器的主要结构和工作原理 6、变压器的选型设计计算
二、电潜泵机组的选型设计计算
1、油井产能计算 a、PI法（即生产指数法；适用于流压高于饱和压力）
4、检查熔断器（保险丝）是否完好 5、检查（电控柜里）有关触点是否完好 6、 （电控柜里）低压控制线路是否完好 7、欠/过载电流设定值和延迟设定值是否严重漂移 8、检查.动力电缆在变压器上的接头是否松动
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
控制管线 防气阀
卸油阀 单流阀
套管
油层
4、潜油泵主要结构、工作原理及有关基本概念
● 潜油泵是由多个单级离心泵串联而成。每一级由一个转动的叶轮和一 个固定的导轮（壳）组成；叶轮内的油液随着叶轮的旋转而旋转，以 实现压能的转换。导轮的主要作用是在转换液体压能的同时，把部分 高速动能变成低速（举升）能量（势能）；
● 泵的叶轮分“浮式”叶轮和“固定”式两种。 浮式叶轮多用于中小 排量 泵；固定式叶轮一般用于大排量泵；
电潜泵技术简介
加强电潜泵技术管理 提高机组运行综合效益
2004年元月
目录
A、管理部分
一、建立操作性强的管理制度
1、巡回检查 2、定时计量/化验 3、发现问题及时分析，及时处理 4、严格随意停机
二、严格操作程序
一）启动前的检查 二）启动 三）机组运行过程中日常应收集的主要数据
四）故障停机后再启动前至少应完成的检测维护工作
功率因数＝ OA OI
I
φ
o
感
应
900
电 流
A
（迟后电压φ的）滞后电流
（和电压同相位的）有效电流
E
（电压）
下井前应对电缆进行下列两种电性能测量
1、对地绝缘阻值测量
铠皮
A相----- 铠皮 B相----- 铠皮
≥1000兆欧
C相----- 铠皮
2、测量相间直阻值
A----B
标
天津：2.0～3.0 欧姆
8、井下压力/温度值及变化情况（如井下安装有测试仪的话） 9、井口温度 10、安全阀控制压力是否合适（在控制盘处检查） 11、有时为了更好地及时掌握机组的运行情况，有助于油井的动态分
析，还必须： 1）监测动液面深度（利用井下回声仪或通过油井憋压） 2）通过有关参数计算/分析机组运行效率 四）故障停机后、再启动前至少应完成的检测维护工作 （在确保切断电源的情况下） 1、检查记录卡上的电流值是否异常，并分析其原因 2、检测动力电缆三相对地绝缘阻值是否符合基本要求 3、相间直阻值平衡度是否符合要求
B、变压器容量计算
公式： 式中：
KVA＝
√3×V×i 1000
KVA --------- 千伏安（视在功率）
V --------- 电压，伏特
i --------- 电流（线性电流），安培
假设某平台在20年内，电潜泵的最小功率为35千瓦档位？
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;
520磅/英寸2
1000
（英尺）
泵 比重1.2
433磅/英寸2
1000 （英尺）
泵 比重1.0
303磅/英寸2
1000 （英尺）
泵 比重0.7
4、额定电流不同的电机不能串联使用； 5、泵应在厂家所推荐的最佳范围内运转。
♥ 若实际排量超过最佳排量范围上限，则上止推轴承加速磨损； ♥ 若实际排量超过最佳排量范围下限，则下止推轴承加速磨损； ♥ 偏离的越多，上止推轴承或下止推轴承磨损得越快； 6、一旦泵的型号和泵的级数定了之后，就意味着泵的最大扬程定了， 再增加多大的功率也不会增加泵的扬程； 7、如果电机在低于额定电压下工作，电机转速下降，电流上升，长此 下去，对电机寿命是非常不利的； 电机在稍微高于额定电压下长期工作，通常对电机不会有明显的影 响；