电动潜油离心泵(简称
潜油电泵),是一种在井下工作的多级
离心泵,是用
油管把
离心泵和潜油电动机下入井中,电动机带动
多级离心泵旋转产生
离心力,将井中的原油举升到地面的采油设备,是各油田应用较为广泛的一种无杆泵采油设备。
产品概述
电潜泵全称电动潜油离心泵,简称电泵,是将电动机和泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下举升设备。电潜泵是在井下工作的
多级离心泵,同油管一起下入井内,地面电源通过变压器、控制屏和潜油电缆将电能输送给井下
潜油电机,使电机带动多级离心泵旋转,将电能转换为机械能,把油井中的井液举升到地面。近年来,国内外电潜泵举升技术发展很快,在油田生产中,特别是在高含水期,大部分原油是靠电潜泵生产出来的。电潜泵在非自喷高产井和高含水井的举升技术中起着重要的作用。
组成部件
组成
如图1所示,电潜泵采油装置主要由三部分组成:
(1)井下机组部分:潜油电动机、保护器、分离器和多级离心泵。
(2)电力传输部分:潜油电缆。
(3)地面控制部分:控制屏、变压器和接线盒。
电潜泵供电流程:地面电源一变压器一控制屏一接线盒一潜油电缆一潜油电动机。
电潜泵抽油工作流程:分离器一多级离心泵一单流阀一泄油阀一井口一出油干线。
主要部件
(1)离心泵
离心泵是由多级组成的,其中每一级包括一个固定的导轮和一个可转动的叶轮。叶轮的型号决定了泵的排量。叶轮的级数决定了泵的扬程和电机所需的功率。叶轮有固定式和浮动式两种。浮动式叶轮可以轴向窜动,每级叶轮产生的轴向力被叶轮和导轮上的
止推轴承承受。整节泵所产生的轴向推力由保护器中的止推轴承承受。固定式叶轮固定在泵轴上,既不能轴向窜动,也不能靠在导轮的止推垫上。叶轮及压差所产生的全部推力,都由装在保护器内的止推轴承承受。
(2)保护器
保护器是电泵机组正常运转不可缺少的重要部件之一。根据结构和作用原理不同,可将其分为连通式、沉降式和胶囊式三种类型。保护器的作用:
1)密封电机轴的动力输出端,防止井液进入电机。
2)在电泵机组启、停过程中,为电机油的热胀冷缩提供一个补偿油的储藏空间。
3)通过连接电机驱动轴与泵轴,起传递扭矩的作用。
4)保护器内的止推轴承可承受泵的轴向力。
(3)油气分离器
自由气进入离心泵后,将使泵的排量、扬程和效率下降,工作不稳定,而且容易发生气蚀损害叶片。因此,常用气体分离器作为泵的吸入口,以便将气体分离出来。按分离方式不同,分离器分可为沉降式和旋转式两种类型。
(4)电缆
潜油电缆作为电泵机组输送电能的通道部分,长期工作在高温、高压和具有腐蚀性流体的环境中,因此,要求潜油电缆具有较高的芯线电性、绝缘层的介电性,较好的整体抗腐、耐磨以及耐高温等稳定的物理化学性。潜油电缆包括潜油动力电缆和潜油电机引接线。动力电缆分为圆电缆和扁电缆两种类型,而电机引接线只有扁电缆一种。井径较大者用圆电缆,井径较小者可用扁电缆。
(5)控制屏
控制屏是对潜油电泵机组的启动、停机以及在运行中实行一系列控制的专用设备,可分为手动和自动两种类型。它可随时测量电机的运行电压、电流参数,并自动记录电机的运行电流,使电泵管理人员及时掌握和判断潜油电机的运行状况。控制屏的功能为:
1)为防止短路烧坏电机,提供短路速断保护;
2)欠载时实际排量将小于设计排量,电机将因工作时产生的热量不能全部散发而烧坏,因此控制屏提供欠载保护;
3)过载时电机超负荷运转容易烧坏,因此控制屏还提供过载保护;
4)潜油电泵不允许反转,因此
三相电机的相序要正确,对此控制屏提供了相序保护;
5)控制屏还设有延时再启动装置,对于间歇生产的井实行自动延时再启动控制。
特性曲线
潜油电泵的工作特性曲线(如图2所示)是指泵的扬程、功率和效率同排量之间的关系曲线,它是选泵设计的重要依据。潜油电泵的工作特性曲线是使泵在一定转速下运转,对排出端进行节流,以改变流量的办法试验测得的。试验介质是清水。在实际应用时,由于其使用条件与试验条件不相符,尤其是当用电泵抽取黏度很高的液体时,从而使特性曲线发生变化。因此,实际使用时应根据使用条件对工作特性曲线进行校正。