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第四章 无杆泵采油 第四章 无杆泵采油 第一节 电潜泵举升技术 第一节 电潜泵举升技术 第四章 无杆泵采油 第一节 电潜泵举升技术 一、教学目的 熟悉电动潜油离心泵机组系统的技术参数；能够明确该装置的工艺流程和各部分主要功能及作用原理，据油气开采复杂情况对电潜泵油井生产系统进行合理设计。 二、教学重点、难点教学重点： 1、电潜泵采油装置及其工作原理； 2、电潜泵油井生产系统。教学难点： 1、泵的工作特性； 2、潜油电机、电缆、变压器的选择。三、教法说明 课堂讲授并辅助以多媒体课件展示相关的图形和动画。 四、教学内容 本节主要介绍两个方面的问题： 电潜泵采油装置及其工作原理. 电潜泵油井生产系统设计. （一）电潜泵采油装置及其工作原理 潜油电泵全称为电动潜油离心泵，简称电泵。最早是由苏联人A.S.艾鲁托诺夫（A.S.Arutunoff）研究发明的，当时用于抽地层中 的水和矿井里的水。A.S.艾鲁托诺夫于 1923 年把这种泵的概念介绍到美国，美国第一台潜油电泵在洛杉矶问世。1926 年美国开始在坎隆斯的鲁赛尔（Russell）油田应用潜油电泵抽油，以此开始了潜油电泵用于原油生产的历史。美国在潜油电泵的研究制造和使用方面已有 70 多年的历史，无论是在制造工艺，还是在应用技术方面都居世界领先地位。我国是从 1964 年开始进行潜油电泵的研制和抽油试验， 取得了比较好的效果。特别是近十多年来，潜油电泵的制造技术和应用技术在我国得到了飞速的发展。 从目前国内外电潜泵的生产规模和制造技术来看，主要以中国、美国和俄罗斯为主。但是无论是生产规模，还是制造技术，美国都居于领先地位（见表 4-1）。 表 4-1 电潜泵的制造及应用水平对比 参 数 中国 美国 俄罗斯 频率（HZ） 50,60 50,60 — 规格（种） 20 多 400 多 40 多 最大外径（mm） 130 254 — 适用套管（mm） 127-177.8 114.3-350 124 排量范围 一般 30-1200 16-4100 500 （m3/d） 最大 1907 15000 1400 泵效（%） 平均 50 44-70 最大 60 下泵深度 一般 1000 3000 450-1500 （m） 最大 2500 4572 2500 电机功率（KW） 4.5-193.2 4.7-761 — 耐损 一般 90 120 — （℃） 最高 120 232 — 检泵周期 一般 1-2 1.2-1.6 1.4 （d） 最长 — 14 — 目前我国使用的主要是天津电泵联合公司、大庆电泵公司、胜利油田无杆采油泵公司生产的电潜泵，以及美国雷达公司及森亚利夫特公司生产的电潜泵。 潜油电泵新技术发展： 潜油电泵新产品 水平电泵——用于高压注液井（Reda 公司制造，排量 4769m3/d， 排出压力 27.6MPa) 低排量高泵效电泵——外径 101.6mm、400 级 用于水平井的电泵——美国 ODI 公司制造出可使电泵通过 12o/30m 弯曲段的专用装置，并已成功应用 滑片式电泵 潜油电泵机组改进 电泵轴套——减少磨损 电泵动力油管——为电机提供动力 串联双级旋转式分离器——提高分离效率 如图 4-1 所示，电潜泵采用装置主要有三部分组成： 第四章 无杆泵采油 井下部分：是ESP 的主要机组，包括潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵，起抽油的主要作用； 中间部分：由特殊结构的电缆（圆电缆和扁电缆）和油管组成。 地面部分是由控制屏、变压器及辅助设备（电缆滚筒、导向轮、井口支座和挂垫等）组成。 电潜泵举升方式的主要优点： ○1 排量大； ○2 操作简单，管理方便； ○3 能够较好地运用于斜井与水平井以及海上采油； ○4 在防蜡方面有一定的作用。电潜泵举升方式的主要缺点： ○1 下入深度受电机功率、油套 管直径、井筒高温等的限制； ○2 比较昂贵，初期投资高； ○3 作业费用高和停产时间过长； ○4 电机、电缆易出现故障； ○5 日常维护要求高。 1、潜油电机 第一节 电潜泵举升技术 第四章 无杆泵采油 定子系统：定子铁芯、定子绕组、电机壳体作用：产生旋转磁场。 转子系统：转子铁芯、转子绕组、转轴、扶正轴承、短路环作用：产生感应电流而受力转动，并输出机械扭矩。 止推轴承： 作用：承受电机的轴向力。 润滑油循环系统：轴孔、定转子间隙、通油孔 作用：电机运行时，润滑油从空心轴内流入，从轴承处各通油孔流出，润滑各轴承；然后进入定转子间隙。由于转子的高速旋转，润滑油获得离心力以及润滑油重力作用，从而使润滑油下降到电机底 部，补充到空心轴内反复循环，起到润滑和冷却作用。 潜油电机主要结构特点： ○1 两极、三相鼠笼式异步感应电机； ○2 外廓尺寸细长； ○3 转子和定子分节； ○4 保证潜油电机的严格密封