提高电潜泵使用经济效益的技术
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提高电潜泵使用经济效益的技术
（3）套管内与电机之间的环形空间（图2）的充分利 用，可使电机表面液体流速得到有效保证，通常在国 际上推荐为＞0.3 m/s。由于在同样套管内径中较大外 径电机表面有较大的液体流速，因而较大外径的电机 有较好的散热条件，可以更有效的保证电机温升不超 过规定值。
电机表面环形空间流速 的计算公式如下：
提高电潜泵使用经济效益的技术
目前本公司已开发并投入生产的产品有：潜油电机四 个系列258个规格，潜油泵四个系列208个规格，潜水电机 七个系列888个规格。几年来产品销售到国内各大油田等 用户，并出口到美国、印尼和俄罗斯等国，在国内外市场 均有良好的业绩。
按照ISO9001：1994质量保证体系标准建立的公司质 量保证体系，已于1999年正式通过第三方——中国进出口 商品质量认证中心的认证。两年来本公司质量保证体系在 不断得到加强与完善，为本公司产品质量提供了可靠的保 证，极大地增强了公司在市场中的竞争能力。
表1
系列
R1
51/2″套管内径尺寸D0
R2
L1
L
S
4.87″
5.012″
95/107
53.5 （107/2）
47.5 （95/2）
10.0
1
112.7
387/456（98/116）
57.9 （115.8/2）
49 （98/2）
10.0
1
117.9
123.69
127.3
98/107
53.5
49
10.0
提高电潜泵使用经济效益的技术
不完整和错误的数据常常会导致选择不合里的电泵， 这不但会增加不必要的运行费用，也会由于电泵工作在 推荐范围以外而造成电机过载或欠载，特别严重时还可 能造成电泵系统的损坏。
由于油管套管尺寸直接决定了所要选择电泵机组的最 大尺寸，因而以下就套管尺寸对电潜泵选择的影响作分析：
提高电潜泵使用经济效益的技术
潜油电泵机组轴向最大投影尺寸与油井套管尺 寸的一般对应关系见表3
表3
套管外径
51/2″
51/2″
51/2″
7″
尺寸
电潜泵机 95/107
387/456 387/107
540
组系列
(98/107)
机组最大
轴向投影 尺寸
112.7
117.9
114.1
138
（mm）
提高电潜泵使用经济效益的技术
1.在给定套管尺寸下的电泵尺寸确定条件
（1）在给定套管尺寸的情况下，选取电泵机组 通常是以机组最大投影尺寸能否正常通过套管内 径为确定，在此称为“通过”条件。即S>D0(详 见图1所示)
提高电潜泵使用经济效益的技术
其中：S--------电泵机组轴向最 大投影尺寸 mm
D0------套管内径 mm
61
3.3
5
58
2.4
4.8
无
4.4
无
3.9
提无高电潜泵使用经济效益的技术
3.2
无
由以上电机与泵性能对比可以看出：456系列 电机性能优于107系列电机；387/98系列泵优于95 系列泵。
以典型规格排量100 m3/d，扬程1800 m电泵为 例，对采用95系列A10泵和107电机以及采用P387 系列OD980泵和M456电机两种不同系列电泵机组 时，其电能的消耗的具体计算如下：
效率 （%）
单级扬程（m）
2
40
OD330
42
5.1
无
3
50
OD500
46
5.5
A05
43
5
4
80
OD610
54
5.8
A07
49
4.0
5
100
OD980
59
6.3
A10
55
4.5
6
150
OD1200
62
5.8
A15
56
4.7
7
160
OD1300
62
4.7
无
8
OD1750
63.5
4.65
200
A20
57
提高电潜泵使用经济效益的技术
公司以生产潜没电泵为主，在设计制造潜油电泵， 潜水电泵和潜污水电机、潜海水电泵和潜热水电机方面 具有很强的实力。长期以来公司十分注重吸取国内外各 种先进的电泵制造技术，并以此为基础不断加以创新。 这是本公司产品拥有较高技术水准并得以保持国内领先 地位和达到国际水平的根本原因。此外，OCEC拥有先 进齐全的专业制造装备和检测试验设备，能可靠地保证 产品制造和检验的需要。
S=R1+R2+L1+L
式中：
R1-----电机轴向投影尺 寸半径 mm
R2----泵或保护器轴向 投影尺寸半径
mm
L1----引接电缆厚 mm
图1
L-----电缆护罩厚 mm
提高电潜泵使用经济效益的技术
以95/107系列和387/456（98/116）系列潜油电泵机 组为例，计算其机组轴向最大投影尺寸（见表1）
性能指标
标准值
YQY 107 系列
M456 系列
效率η%
0.75
78
功率因数COSψ
0.79
0.82
提高电潜泵使用经济效益的技术
QYB95系列泵与P387（98）系列泵性能参数对比表
表5
序号 1
流量 （m3/d）
30
型号 OD330
P 387 效率
（%） 35
单级扬程 （m） 5.5
型号 无
QYB 95
提高电潜泵使用经济效益的技术
A.由相关标准查出泵及电机的性能：
泵型
排量 Q m3/d
单级扬 程H
（m）
效率 η%
95系列A10
100
4.5
55
轴功率 P（kW）
37.1
387系列OD980
100
6.3
59
34.6
电机 107系列 456系列
效 率η% 75 78
COSψ 0.79 0.84
提高电潜泵使用经济效益的技术
提高电潜泵使用经济效益的技术
2.按套管尺寸合理选泵之优点分析 （95/107系列与 387/456相比）
（1）电泵制造成本合理 对于同容量电机，其采用不同直径进行设计的
结果表明；直径较大的电机其成本相对较低。现以
一台120马力的电机为例说明，假设其使用在7″套 管中的成本为1时，其在51/2″套管中的成本为1.3， 在41/2″套管中成本为2.0。
提高电潜泵使用经济效 益的技术
2020/11/20
提高电潜泵使用经济效益的技术
一、OCEC工厂简介
天津市油田采油成套设备有限公司(简称OCEC)1992 年组建，注册于天津市西青开发区，现行企业制度为股份 合作制，现行企业性质为有限责任公司，固定资产5000万 元，占地总面积12000M2，其中厂房面积8000M2。该公司 共有员工180人，其中工程技术人员30人(含高级工程师9 人)，管理人员18人，技术工人102人(含高级技师8人)，销 售服务人员30人。
1
113.5
由以上计算结果可以看出三种电泵成套的机组最 大轴向投影尺寸均能满足“通过”条件。 注：运用上式判别时应注意两个以下问题：
提高电潜泵使用经济效益的技术
A.同一API套管的外径，按其单位长度具有不同的重 量而有不同的内径，对此通过附表2《API标准管材》 可以了解。
B.要充分考虑井中套管质量的状况，如井中套管直线 度差，则必需先采用通径规检查，然后再由此确定 出适合的最大轴向投影尺寸。
表6 50Hz
电机
电机外径 mm
最大工作功率 kW
表7 50Hz
保护器 电机外径 mm 最大传递功率 kW 最大止推力 kg
YQY107 107 100
提高电潜泵使用经济效益的技术
OCEC是一个充满生机活力和高效运作的民营企业， 我们的质量方针是：永恒追求产品和服务的高质量；向 保护眼睛一样保护质量信誉。我们的质量目标是：产品 100% 无 缺 陷 供 货 ； 24 小 时 全 天 候 优 质 服 务 。 OCEC不断追求一流的产品技术、一流的企业管理、一 流的工艺装备和一流的员工素质，致力于在3~5年里把 自身建成一个具有世界一流水准的潜没电泵专业制造厂。
（2）套管有效空间最大利用原则
通常套管尺寸较大的油井其产能也是较高的， 充分利用套管的有效空间选取合适的电泵机组，对于 降低电泵制造和运行成本，提高电泵性能和运行可靠 性以及简化运输和方便安装操作均能起到十分明显的 作用
由上述满足“通过”要求条件的两个计算实例 可以看出，同样都使用在51/2″套管内的三套不同机 组，如果再以套管有效空间最大利用原则进行评价， 则后两种比采用95/107系列机组更为合理。
B. 不 计 因 COSφ 提 高 所 节 省 的 电 能 ， 采 用 387/456系列单台机组比采用95/107系列单台机 组一年运行所节省的电能W： W=ΔP×365×24=6.25×365×24=54750kW 其中：ΔP=（P95/η107）－（P387/η456）
=（37.1/0.75）－（34.6/0.8） =49.5－43.25 =6.25 kW
提高电潜泵使用经济效益的技术
自OCEC成立以来，九年间固定资产由增长了近十几 倍，技术改造投资达到2500万元。工厂年销售额从500万 元增长到5000万元。天津市政府先后授予OCEC为“百强 企业”、“巨人企业”、“五星级企业”和“高新技术企 业”称号。
公司在总经理领导下，设置了市场销售部、技术开 发部、产品制造部、计划采购部、财务会计部、质量保 证部和管理部。各部经理，按照明确的岗位分工责任并 发挥团队精神良好地开展工作。
提高电潜泵使用经济效益的技术
二、根据油井套管尺寸合理选用 电潜泵的探讨
根据实际井况选择合适的电泵类型对于油田高效、稳 产和可靠运行是至关重要的。详细可靠的油井数据（包括 井的套管尺寸、油管尺寸、射孔段位置、井深、井斜等）， 贮油和油井历史情况（如：井液比重、气油比、含水率、 油粘度、饱和压力、测井数据或历史上生产产量、流压的 记载及高压物性资料等）和电泵规格选择技术要求（如予 计产量、井口压力、地面电源配套设施情况以及井液中是 否含有砂、结垢及含有腐蚀性气体等）都将成为合理选泵 的前提条件。
456电机表面流速=14.737×100/（123.72－1162） =0.798 m/s,
（4）电泵机械强度好可靠性高
具有较大外径的电机、泵，其主要结构件机械强 度也较高，电泵具有较好的机械性能。对此可由不 同系列电机、保护器及泵的外形尺寸及其最大工作 功率对比加以来说明：（表6、表7、表8）
提高电潜泵使用经济效益的技术
（2）电泵制造成本合理
对于同容量电机，其采用不同直径进行设计的结
果表明；直径较大的电机其成本相对较低。现以一
台120马力的电机为例说明，假设其使用在7″套管
中的成本为1时，其在51/2″套管中的成本为1.3，在
41/2″套管中成本为2.0。
提高电潜泵使用经济效益的技术
YQY107系列电机与M456系列电机性能参数对比表 表4
4.500 4.500 4.500 5.600 5.600 5.600 5.600 5.600 5.625 5.625 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000
4.090 3.965 5.000 4.000 3.875 5.000 2.920 3.795 5.000 5.012 4.887 6.050 4.940 4.825 6.050 4.892 4.767 6.050 4.778 4.653 6.050 4.870 4.545 6.050 6.135 5.010 7.390 6.521 5.795 7.390 6.456 6.331 7.656 6.365 6.241 7.656 6.276 6.161 7.656 6.184 6.059 7.656 6.084 5.969 7.656
提高电潜泵使用经济效益的技术
表2
4-1/2″ 5-1/2″
5-5/8″
7″
8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD
API 标准管材
9.50 11.80 13.50 14.00 15.50 17.00 20.00 23.00 17.00 24.00 20.00 23.00 25.00 29.00 32.00
v=K×Q/（D2-d2）m/s
式中： Q-------环形空间液体流量m3/d D--------套管内径㎜ d---------电机外径㎜ K---------参数（14.737）
图2 提高电潜泵使用经济效益的技术
以上面所举出的典型规格为例，分别计算107 系列电机和456系列电机表面流速：
107电机表面流速=14.737×100/（123.72－1072） =0.38 m/s,
4
9
OD1800
63
4.7
10
OD1750
67
4.1
250
11
OD1800
67
4.1
55
4.5
12
300
OD3000
63.5
4.5
58
4
A42
13
350
OD3000
64.5
4
60
3.6
14
400
OD3000
62
15
500
60
16
600
63百度文库
17
700
OD5800
64
18
800
62
19
900
57
3.45
（3）套管内与电机之间的环形空间（图2）的充分利 用，可使电机表面液体流速得到有效保证，通常在国 际上推荐为＞0.3 m/s。由于在同样套管内径中较大外 径电机表面有较大的液体流速，因而较大外径的电机 有较好的散热条件，可以更有效的保证电机温升不超 过规定值。
电机表面环形空间流速 的计算公式如下：
提高电潜泵使用经济效益的技术
目前本公司已开发并投入生产的产品有：潜油电机四 个系列258个规格，潜油泵四个系列208个规格，潜水电机 七个系列888个规格。几年来产品销售到国内各大油田等 用户，并出口到美国、印尼和俄罗斯等国，在国内外市场 均有良好的业绩。
按照ISO9001：1994质量保证体系标准建立的公司质 量保证体系，已于1999年正式通过第三方——中国进出口 商品质量认证中心的认证。两年来本公司质量保证体系在 不断得到加强与完善，为本公司产品质量提供了可靠的保 证，极大地增强了公司在市场中的竞争能力。
表1
系列
R1
51/2″套管内径尺寸D0
R2
L1
L
S
4.87″
5.012″
95/107
53.5 （107/2）
47.5 （95/2）
10.0
1
112.7
387/456（98/116）
57.9 （115.8/2）
49 （98/2）
10.0
1
117.9
123.69
127.3
98/107
53.5
49
10.0
提高电潜泵使用经济效益的技术
不完整和错误的数据常常会导致选择不合里的电泵， 这不但会增加不必要的运行费用，也会由于电泵工作在 推荐范围以外而造成电机过载或欠载，特别严重时还可 能造成电泵系统的损坏。
由于油管套管尺寸直接决定了所要选择电泵机组的最 大尺寸，因而以下就套管尺寸对电潜泵选择的影响作分析：
提高电潜泵使用经济效益的技术
潜油电泵机组轴向最大投影尺寸与油井套管尺 寸的一般对应关系见表3
表3
套管外径
51/2″
51/2″
51/2″
7″
尺寸
电潜泵机 95/107
387/456 387/107
540
组系列
(98/107)
机组最大
轴向投影 尺寸
112.7
117.9
114.1
138
（mm）
提高电潜泵使用经济效益的技术
1.在给定套管尺寸下的电泵尺寸确定条件
（1）在给定套管尺寸的情况下，选取电泵机组 通常是以机组最大投影尺寸能否正常通过套管内 径为确定，在此称为“通过”条件。即S>D0(详 见图1所示)
提高电潜泵使用经济效益的技术
其中：S--------电泵机组轴向最 大投影尺寸 mm
D0------套管内径 mm
61
3.3
5
58
2.4
4.8
无
4.4
无
3.9
提无高电潜泵使用经济效益的技术
3.2
无
由以上电机与泵性能对比可以看出：456系列 电机性能优于107系列电机；387/98系列泵优于95 系列泵。
以典型规格排量100 m3/d，扬程1800 m电泵为 例，对采用95系列A10泵和107电机以及采用P387 系列OD980泵和M456电机两种不同系列电泵机组 时，其电能的消耗的具体计算如下：
效率 （%）
单级扬程（m）
2
40
OD330
42
5.1
无
3
50
OD500
46
5.5
A05
43
5
4
80
OD610
54
5.8
A07
49
4.0
5
100
OD980
59
6.3
A10
55
4.5
6
150
OD1200
62
5.8
A15
56
4.7
7
160
OD1300
62
4.7
无
8
OD1750
63.5
4.65
200
A20
57
提高电潜泵使用经济效益的技术
公司以生产潜没电泵为主，在设计制造潜油电泵， 潜水电泵和潜污水电机、潜海水电泵和潜热水电机方面 具有很强的实力。长期以来公司十分注重吸取国内外各 种先进的电泵制造技术，并以此为基础不断加以创新。 这是本公司产品拥有较高技术水准并得以保持国内领先 地位和达到国际水平的根本原因。此外，OCEC拥有先 进齐全的专业制造装备和检测试验设备，能可靠地保证 产品制造和检验的需要。
S=R1+R2+L1+L
式中：
R1-----电机轴向投影尺 寸半径 mm
R2----泵或保护器轴向 投影尺寸半径
mm
L1----引接电缆厚 mm
图1
L-----电缆护罩厚 mm
提高电潜泵使用经济效益的技术
以95/107系列和387/456（98/116）系列潜油电泵机 组为例，计算其机组轴向最大投影尺寸（见表1）
性能指标
标准值
YQY 107 系列
M456 系列
效率η%
0.75
78
功率因数COSψ
0.79
0.82
提高电潜泵使用经济效益的技术
QYB95系列泵与P387（98）系列泵性能参数对比表
表5
序号 1
流量 （m3/d）
30
型号 OD330
P 387 效率
（%） 35
单级扬程 （m） 5.5
型号 无
QYB 95
提高电潜泵使用经济效益的技术
A.由相关标准查出泵及电机的性能：
泵型
排量 Q m3/d
单级扬 程H
（m）
效率 η%
95系列A10
100
4.5
55
轴功率 P（kW）
37.1
387系列OD980
100
6.3
59
34.6
电机 107系列 456系列
效 率η% 75 78
COSψ 0.79 0.84
提高电潜泵使用经济效益的技术
提高电潜泵使用经济效益的技术
2.按套管尺寸合理选泵之优点分析 （95/107系列与 387/456相比）
（1）电泵制造成本合理 对于同容量电机，其采用不同直径进行设计的
结果表明；直径较大的电机其成本相对较低。现以
一台120马力的电机为例说明，假设其使用在7″套 管中的成本为1时，其在51/2″套管中的成本为1.3， 在41/2″套管中成本为2.0。
提高电潜泵使用经济效 益的技术
2020/11/20
提高电潜泵使用经济效益的技术
一、OCEC工厂简介
天津市油田采油成套设备有限公司(简称OCEC)1992 年组建，注册于天津市西青开发区，现行企业制度为股份 合作制，现行企业性质为有限责任公司，固定资产5000万 元，占地总面积12000M2，其中厂房面积8000M2。该公司 共有员工180人，其中工程技术人员30人(含高级工程师9 人)，管理人员18人，技术工人102人(含高级技师8人)，销 售服务人员30人。
1
113.5
由以上计算结果可以看出三种电泵成套的机组最 大轴向投影尺寸均能满足“通过”条件。 注：运用上式判别时应注意两个以下问题：
提高电潜泵使用经济效益的技术
A.同一API套管的外径，按其单位长度具有不同的重 量而有不同的内径，对此通过附表2《API标准管材》 可以了解。
B.要充分考虑井中套管质量的状况，如井中套管直线 度差，则必需先采用通径规检查，然后再由此确定 出适合的最大轴向投影尺寸。
表6 50Hz
电机
电机外径 mm
最大工作功率 kW
表7 50Hz
保护器 电机外径 mm 最大传递功率 kW 最大止推力 kg
YQY107 107 100
提高电潜泵使用经济效益的技术
OCEC是一个充满生机活力和高效运作的民营企业， 我们的质量方针是：永恒追求产品和服务的高质量；向 保护眼睛一样保护质量信誉。我们的质量目标是：产品 100% 无 缺 陷 供 货 ； 24 小 时 全 天 候 优 质 服 务 。 OCEC不断追求一流的产品技术、一流的企业管理、一 流的工艺装备和一流的员工素质，致力于在3~5年里把 自身建成一个具有世界一流水准的潜没电泵专业制造厂。
（2）套管有效空间最大利用原则
通常套管尺寸较大的油井其产能也是较高的， 充分利用套管的有效空间选取合适的电泵机组，对于 降低电泵制造和运行成本，提高电泵性能和运行可靠 性以及简化运输和方便安装操作均能起到十分明显的 作用
由上述满足“通过”要求条件的两个计算实例 可以看出，同样都使用在51/2″套管内的三套不同机 组，如果再以套管有效空间最大利用原则进行评价， 则后两种比采用95/107系列机组更为合理。
B. 不 计 因 COSφ 提 高 所 节 省 的 电 能 ， 采 用 387/456系列单台机组比采用95/107系列单台机 组一年运行所节省的电能W： W=ΔP×365×24=6.25×365×24=54750kW 其中：ΔP=（P95/η107）－（P387/η456）
=（37.1/0.75）－（34.6/0.8） =49.5－43.25 =6.25 kW
提高电潜泵使用经济效益的技术
自OCEC成立以来，九年间固定资产由增长了近十几 倍，技术改造投资达到2500万元。工厂年销售额从500万 元增长到5000万元。天津市政府先后授予OCEC为“百强 企业”、“巨人企业”、“五星级企业”和“高新技术企 业”称号。
公司在总经理领导下，设置了市场销售部、技术开 发部、产品制造部、计划采购部、财务会计部、质量保 证部和管理部。各部经理，按照明确的岗位分工责任并 发挥团队精神良好地开展工作。
提高电潜泵使用经济效益的技术
二、根据油井套管尺寸合理选用 电潜泵的探讨
根据实际井况选择合适的电泵类型对于油田高效、稳 产和可靠运行是至关重要的。详细可靠的油井数据（包括 井的套管尺寸、油管尺寸、射孔段位置、井深、井斜等）， 贮油和油井历史情况（如：井液比重、气油比、含水率、 油粘度、饱和压力、测井数据或历史上生产产量、流压的 记载及高压物性资料等）和电泵规格选择技术要求（如予 计产量、井口压力、地面电源配套设施情况以及井液中是 否含有砂、结垢及含有腐蚀性气体等）都将成为合理选泵 的前提条件。
456电机表面流速=14.737×100/（123.72－1162） =0.798 m/s,
（4）电泵机械强度好可靠性高
具有较大外径的电机、泵，其主要结构件机械强 度也较高，电泵具有较好的机械性能。对此可由不 同系列电机、保护器及泵的外形尺寸及其最大工作 功率对比加以来说明：（表6、表7、表8）
提高电潜泵使用经济效益的技术
（2）电泵制造成本合理
对于同容量电机，其采用不同直径进行设计的结
果表明；直径较大的电机其成本相对较低。现以一
台120马力的电机为例说明，假设其使用在7″套管
中的成本为1时，其在51/2″套管中的成本为1.3，在
41/2″套管中成本为2.0。
提高电潜泵使用经济效益的技术
YQY107系列电机与M456系列电机性能参数对比表 表4
4.500 4.500 4.500 5.600 5.600 5.600 5.600 5.600 5.625 5.625 7.000 7.000 7.000 7.000 7.000
4.090 3.965 5.000 4.000 3.875 5.000 2.920 3.795 5.000 5.012 4.887 6.050 4.940 4.825 6.050 4.892 4.767 6.050 4.778 4.653 6.050 4.870 4.545 6.050 6.135 5.010 7.390 6.521 5.795 7.390 6.456 6.331 7.656 6.365 6.241 7.656 6.276 6.161 7.656 6.184 6.059 7.656 6.084 5.969 7.656
提高电潜泵使用经济效益的技术
表2
4-1/2″ 5-1/2″
5-5/8″
7″
8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD 8RD
API 标准管材
9.50 11.80 13.50 14.00 15.50 17.00 20.00 23.00 17.00 24.00 20.00 23.00 25.00 29.00 32.00
v=K×Q/（D2-d2）m/s
式中： Q-------环形空间液体流量m3/d D--------套管内径㎜ d---------电机外径㎜ K---------参数（14.737）
图2 提高电潜泵使用经济效益的技术
以上面所举出的典型规格为例，分别计算107 系列电机和456系列电机表面流速：
107电机表面流速=14.737×100/（123.72－1072） =0.38 m/s,
4
9
OD1800
63
4.7
10
OD1750
67
4.1
250
11
OD1800
67
4.1
55
4.5
12
300
OD3000
63.5
4.5
58
4
A42
13
350
OD3000
64.5
4
60
3.6
14
400
OD3000
62
15
500
60
16
600
63百度文库
17
700
OD5800
64
18
800
62
19
900
57
3.45