講義2014采油課件

1、第四部分 無桿泵采油課程包主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：一、電動(dòng)潛油離心泵采油一、電動(dòng)潛油離心泵采油二、水力活塞泵采油二、水力活塞泵采油三、其他無桿泵采油三、其他無桿泵采油 電動(dòng)潛油離心泵采油一、電潛泵采油裝置及其工作原理 電動(dòng)潛油離心泵(簡稱電潛泵)是一種在井下工作的多級(jí)離心泵，用油管下入井內(nèi)，地面電源通過潛油泵專用電纜輸入井下潛油電機(jī)，使電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，將井中的原油舉升到地面。 電潛泵由井下部分、地面部分和聯(lián)系井下地面的中間部分組成。(如圖所示)(1) 能量傳遞過程潛油電機(jī)保護(hù)器分離器多級(jí)離心泵潛油電纜和油管井下部分變壓器控制屏接線盒地面部分泄油閥單流閥中間部分(2) 地層流體舉升

2、過程電動(dòng)潛油離心泵裝置示意圖 1變壓器組；2電流表；3配電盤；4接線盒；5地面電纜；6井口裝置；7溢流閥；8單流閥；9油管；10泵頭；11多級(jí)離心泵；12吸人口；13保護(hù)器；14電動(dòng)機(jī)；15扶正器；16套管；17電纜護(hù)罩；18，20電纜；19電纜接頭 井下部分主要是電潛泵的機(jī)組，它由多級(jí)離心泵、保護(hù)器和潛油電動(dòng)機(jī)三部分組成，起著抽油的主要作用。 地面部分由變壓器組、自動(dòng)控制臺(tái)及輔助設(shè)備 (電纜滾筒、導(dǎo)向輪、井口支座和掛墊等) 組成。 中間部分由電纜和油管組成。將電流從地面部分傳送給井下部分，采用的是特殊結(jié)構(gòu)的電纜 (圓電纜和扁電纜)。在油井中利用鋼帶將電纜和油管柱、泵、保護(hù)器外殼固定在一起。

3、(一) 電動(dòng)潛油離心泵型號(hào)及主要部件1電動(dòng)潛油離心泵型號(hào)1) 電動(dòng)潛油離心泵機(jī)組表示方法2) 泵型號(hào)表示方法2電動(dòng)潛油離心泵主要部件 1) 潛油電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)離心泵轉(zhuǎn)動(dòng)。一般為兩極三相鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，根據(jù)實(shí)際需要電動(dòng)機(jī)可以采用幾級(jí)串聯(lián)達(dá)到特定的功率。 2) 保護(hù)器保護(hù)器主要用于將電動(dòng)機(jī)油與井液隔開，平衡電動(dòng)機(jī)內(nèi)壓力和井筒壓力。保護(hù)器的作用是連接電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸與泵軸，連接電動(dòng)機(jī)殼與泵殼；當(dāng)充油部分與容許壓力下的井液連通時(shí)，保證電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸密封，防止井液進(jìn)入電動(dòng)機(jī)。 工作方式分為：連通式、沉淀式和膠囊式。3) 油氣分離器油氣分離器的作用是作為井液進(jìn)入泵的吸人口；把游離氣從井液中分離出來，

4、減少氣體對泵特性的影響。 分離器主要包括沉降式和旋轉(zhuǎn)式。4) 電纜電纜用于向井下潛油電動(dòng)機(jī)供電,它由電纜卡子固定在油管上的動(dòng)力電纜和帶電纜頭的電動(dòng)機(jī)扁電纜組成。 電纜主要包括圓電纜和扁電纜。扁電纜可以用于潛油電動(dòng)機(jī)或套管環(huán)形空間間隔較小的井。5) 控制屏控制屏主要用于控制井下電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。它由電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器、過載和欠載保護(hù)、手動(dòng)開關(guān)、時(shí)間繼電器、電流表組成。 控制屏的電壓范圍在6004900V之間。變頻控制屏通過變速驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行工作，變速驅(qū)動(dòng)裝置是一個(gè)可編程的集成控制系統(tǒng)。 6) 變壓器 變壓器用于將交流電的電源電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫码妱?dòng)機(jī)所需要的電壓，它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。 7) 接線盒 在井口

5、和控制屏之間必須裝一個(gè)接線盒。 8) 壓力傳感器 壓力傳感器用于測量井下壓力和溫度。它可以確定井的產(chǎn)能，便于自動(dòng)控制。9) 單流閥和泄油閥 單流閥一般裝在泵上方23根油管處。 單流閥的作用：在泵內(nèi)不工作時(shí)保持油管柱充滿流體，易于起泵，消耗功率最??；操作安全可靠，地面關(guān)閘時(shí)油管柱內(nèi)的氣體易壓縮，形成高壓，操作不安全；防止停泵后液體倒流，使機(jī)組反轉(zhuǎn)。 泄油閥應(yīng)裝在單流閥上方一根油管處，它是一個(gè)剪切插銷裝置。 泄油閥的作用：防止起泵時(shí)油管柱中的井液在卸油管時(shí)流到地面上。 (二) 電動(dòng)潛油離心泵的安裝方式 潛油電泵的安裝方式不同，系統(tǒng)的組成和用途不完全一樣。主要安裝方式分為:標(biāo)準(zhǔn)安裝方式底部吸入口安裝

6、方式底部排出口安裝方式 對標(biāo)準(zhǔn)安裝方式，從下往上依次是電機(jī)、保護(hù)器、氣液分離器、多級(jí)離心泵及其它附屬部件，主要用于油井采油。電機(jī)應(yīng)在射孔段以上，使井液從電機(jī)旁流過，冷卻電機(jī)，如果電機(jī)在射孔段以下，應(yīng)采用電機(jī)罩引導(dǎo)流體從電機(jī)旁流過，電機(jī)罩還起氣液分離器的作用。 底部吸入口系統(tǒng)用于油管摩阻損失大或泵徑大的井。這種系統(tǒng)是從一根插到井底的尾管吸入流體進(jìn)泵，通過帶封隔器的油套管環(huán)形空間排出流體，因此提高了排量和效率。該系統(tǒng)的安裝方式與標(biāo)準(zhǔn)安裝方式不同，泵和電機(jī)的位置剛好是顛倒的，從上到下依次是電機(jī)、保護(hù)器、排出口、泵、吸入口。 底部排出口系統(tǒng)用于將上部層位的地層水轉(zhuǎn)注到下部層位，適用于油田注水開發(fā)或氣井

7、排水采氣。這種系統(tǒng)是從油套管環(huán)形空間吸入流體進(jìn)泵，通過尾管排出到下部層位。該系統(tǒng)的安裝方式與標(biāo)準(zhǔn)安裝方式也不同，泵和電機(jī)的位置也是顛倒的，從上到下依次是電機(jī)、保護(hù)器、吸入口、泵、排出口。二、電動(dòng)潛油離心泵的生產(chǎn)管理與分析 1潛油電泵井機(jī)組投運(yùn)前的技術(shù)要求（1）潛油電泵井機(jī)組安裝質(zhì)量應(yīng)符合SY 5167.4的要求。（2）井口裝置和集輸管線安裝正確，符合設(shè)計(jì)要求。所有閥門均應(yīng)處在合適的操作位置。（3）供電線路及變壓器安裝正確，牢固可靠。變壓器次級(jí)輸出電壓檔調(diào)到與井下機(jī)組匹配的電壓值、電壓波動(dòng)不超過10% ，三相電壓不平衡值不大于2%。 （4）控制柜結(jié)構(gòu)與性能應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。井口電纜與控制柜之間應(yīng)安

8、裝接線盒，接線牢固可靠，連接導(dǎo)線截面積不小于16mm2。 （5）控制柜、變壓器、接線盒與井口采油樹，都要進(jìn)行可靠接地。接地線截面積不小于16mm2 。 （6）投產(chǎn)前測量電泵整機(jī)的對地絕緣電阻值應(yīng)不小于100 M，三相直流電阻不平衡值應(yīng)小于2% 。1潛油電泵井機(jī)組投運(yùn)前的技術(shù)要求（7）井口需配備油壓表、套壓表、回壓表和套管放氣閥。（8）根據(jù)油井生產(chǎn)能力和電泵機(jī)組的排量選擇適當(dāng)?shù)挠妥爝M(jìn)行生產(chǎn)。（9）按電流記錄儀器規(guī)格安裝電流卡片，記錄筆尖應(yīng)置于卡片零位。1潛油電泵井機(jī)組投運(yùn)前的技術(shù)要求2運(yùn)行中啟、停機(jī)組 （1）經(jīng)檢查，井口流程和機(jī)組符合要求后，將井口倒換成生產(chǎn)流程。 （2）合上控制柜電源開關(guān)，檢查

9、主回路和控制回路電壓應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。 （3）將控制柜選擇開關(guān)置“手動(dòng)”擋位置。 （4）將控制柜中心控制器過載值調(diào)至最大。 （5）按控制柜啟動(dòng)按鈕，同時(shí)觀察啟動(dòng)電流和電壓；綠色指示燈亮表明啟動(dòng)成功。 （6）觀察油壓和電流變化，并確認(rèn)機(jī)組轉(zhuǎn)向。如發(fā)現(xiàn)機(jī)組反轉(zhuǎn)，應(yīng)立即停機(jī)，變換相序。2運(yùn)行中啟、停機(jī)組3運(yùn)行管理及維護(hù)保養(yǎng) （1）每天巡回檢查地面設(shè)備和井口，檢查電壓、電流、油壓和套壓值，出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)處理。 （2）按時(shí)更換電流卡片。投產(chǎn)初期三天內(nèi)生產(chǎn)試驗(yàn)階段和查找處理故障期間應(yīng)使用24h記錄卡片。正常運(yùn)行后使用7d記錄卡片。 （3）每季度應(yīng)對控制柜進(jìn)行檢查和維修保養(yǎng)。電流記錄卡片應(yīng)按時(shí)更換并存檔。遇有

10、停機(jī)情況必須在卡片上注明原因。 （4）應(yīng)經(jīng)常檢查變壓器，保證油面顯示在規(guī)定范圍內(nèi)。每年應(yīng)抽油樣化驗(yàn)一次。發(fā)現(xiàn)不合格或干燥劑失效時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。3運(yùn)行管理及維護(hù)保養(yǎng)（5）檢查校對電流記錄儀，每七天應(yīng)上一次發(fā)條，保證筆尖清潔、動(dòng)作靈敏可靠。（6）利用停機(jī)時(shí)間檢查機(jī)組對地絕緣電阻和相間直流電阻及接線盒接觸緊固情況。（7）經(jīng)常檢查井口電纜密封情況并及時(shí)處理滲漏。（8）機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，除按規(guī)定進(jìn)行檢修和正常操作情況以外，不允許隨意停機(jī)。3運(yùn)行管理及維護(hù)保養(yǎng)4安全質(zhì)量要求 （1）控制柜距井口距離應(yīng)大于10m ，在戶內(nèi)使用應(yīng)有防護(hù)措施； （2）接線盒距離井口和控制柜不小于5m 。 （3）井口至控制柜的接地線，

11、應(yīng)連接牢靠，導(dǎo)線截面積不得小于16mm2 ，井場埋地電纜處須做標(biāo)記。 （4）處理機(jī)組故障人員必須持證操作。 （5）需要停機(jī)時(shí)，不允許帶負(fù)荷拉閘。 （6）采用刮蠟片清蠟或下壓力計(jì)測壓時(shí)，其深度應(yīng)嚴(yán)格控制在測壓閥或泄油閥以上1020m。 （7）在測量電泵機(jī)組參數(shù)時(shí)，必須把控制柜總電源斷開，并掛牌。4安全質(zhì)量要求 （8）電泵出現(xiàn)故障停機(jī)時(shí)，在沒有查明原因排除故障前，不允許二次啟動(dòng)。 （9）更換電力變壓器控制柜或電纜時(shí)，要做好相序標(biāo)志。 （10）陰雨天電泵自動(dòng)停機(jī)后，必須由專業(yè)人員排除故障。 （11）每口電泵井要配備應(yīng)急滅火設(shè)備。 4安全質(zhì)量要求.潛油電泵井機(jī)組運(yùn)行電流卡片電流變化的分析 正常運(yùn)行時(shí)，卡片上畫出的是一條等于或近似于電動(dòng)機(jī)額定電流值的圓滑、勻稱曲線,如圖所示 。(1) 正常運(yùn)行電流卡片(2) 電源電壓波動(dòng)電流卡片見圖 電流曲線上出現(xiàn)“釘子狀”突變，就是電壓波動(dòng)的反映。電壓波動(dòng)最常見原因是主電源系統(tǒng)有周期性重載荷，是其他幾種小的電壓波動(dòng)的組合。(3) 氣侵電流卡片見圖 卡片上的曲線表明機(jī)組選型基本符合設(shè)計(jì)要求，但井液中含有一定程度的氣體，受氣體影響使產(chǎn)液能力下降。6. 潛油電泵井機(jī)組運(yùn)行故障診斷及處理序號(hào)故障 現(xiàn)象 故障原因 處理方法1機(jī)組不 能運(yùn)轉(zhuǎn)控制柜無電壓檢查三相電源保險(xiǎn)盒機(jī)組對地絕