潜油电泵设计

2017年10月定向井潜油电泵举升系统工艺设计段旭昆（大港油田第三采油厂第二采油作业区，河北沧州061000）摘要：目前，潜油电泵抽油系统在我国人工举升工作中作为一种主要的方法，在油田得到了广泛应用。

在传统的节点系统分析的求解过程中，通常都是把井口温度作为求解的已知量，将井筒流体温度分布考虑为线性。

但实际上，井口温度会随油井产量的影响而发生变化。

本文针对潜油电泵生产过程中的实际问题，应用节点系统分析方法，建立了综合考虑地层与潜油电泵抽油系统的供排协调关系，定向井套管内径与潜油电泵外径的间隙、潜油电泵长度以及潜油电泵弯曲角对潜油电泵工作的影响的定向井潜油电泵举升系统设计的数学模型，并结合设计的数学模型，给出了潜油电泵举升系统工艺设计的结论和建议。

关键词：潜油电泵；举升系统1定向井潜油电泵举升系统设计研究的意义及现状分析潜油电泵抽油系统具有排量大、自动化程度高、成本低的特点，在现阶段作为陆上高含水油、气井和海上定向井的一种主要的人工举升方式。

提高潜油电泵抽油系统的工艺设计技术水平，对于应用在我国海上油田的高速开发具有非常重要的意义。

合理设计潜油电泵抽油系统，能够为潜油电泵高效开发油气田和提高潜油电泵运行寿命提供基础性的保证。

在节点分析系统的求解过程中，一般都把井口温度作为求解过程中的已知量，认为井口温度是不变的常量，将井筒流体温度的分布看成是线性的变化。

但是在潜油电泵举升系统的实际应用中，井口温度会受到油井产量的影响而发生变化。

随着油井产量的增加，流向井口的热流量不断增大，会使得井口温度出现升高的情况。

把井口温度作为求解的已知量，极容易出现因为井口温度估计不准确而给温度、压力的预测造成误差的情况，导致系统设计的结果与实际情况存在加大的出入，不能对油田开发实际工作起到帮助的作用。

井筒流体温度的设计计算上也存在问题，由于井筒不同深度处的传热介质有所不同，并且井筒与地层之间的温差变化较大，井筒流体温度的分布在实际应用中的分布规律呈现非线性，将井筒流体温度的分布考虑为线性的变化，也容易造成节点分析系统设计结果与实际应用存在较大出入。

潜油电泵采油工艺设计一、设计概要潜油电泵是油田中使用的一种重要的无杆采油设备。

近几年来，特别是国外，生产现场的装机总容量超过了20%，是油田高产稳产的重要手段。

典型的潜油电泵系统主要由地面部分和井下部分组成。

地面部分主要包括：变压器、控制屏和接线盒；井下部分包括：井下管柱、井下电缆、多级离心泵、气液分离器、保护器和潜油电机。

动力通过电缆传递给井下电机，使潜油电机带动多级离心泵旋转，将井下液体举升到地面。

1.1设计目的通过设计计算，了解潜油电泵采油系统组成，工艺方案的基本设计思路，设计容，掌握方案设计的基本方法，步骤以及设计中所涉及的基本计算，加强系统的工程训练，培养分析和解决实际工程问题的能力。

1.2设计容根据油井基本情况，通过潜油电泵举升系统设计计算：1.2.1确定油井产能1.2.2确定井筒压力温度。

井筒压力温度预测主要是根据油井基本资料，计算井筒泵以下温度及压力分布，得到泵入口温度及吸入压力。

1.2.3确定泵入口气液比。

泵入口气液比是选择气液分离器的依据，根据油井基本资料、泵入口压力温度及流体物性计算方法计算泵入口气液比。

1.2.4确定潜油电泵系统设备1.2.4.1气液分离器。

根据供选择的分离器分别计算安装分离器后的进泵气液比，由设计原则（进泵气液比要求）选用气液分离器。

气液分离器效率越高，成本越高，通常只需要选择满足设计原则的分离器。

1.2.4.2选择多级离心泵。

潜油电泵的选择主要是选择泵型及计算所需要的级数。

根据计算出来的油井产量、总扬程，并由供选择的离心泵特性曲线来选择配备多级离心泵。

1.2.4.3选择潜油电机。

当潜油泵的型号、扬程及所需要的级数被确定以后，计算泵所需功率。

选择电机功率还应考虑分离器和保护器的机械损耗功率。

一般情况下，气液分离器的机械损耗功率为1.5KW，保护器为1.0KW。

1.2.4.4选择潜油电缆。

潜油电缆的选择主要是确定电缆型号及压降。

电缆的电压降一般应小于30V/304.8m，电流不能超过电缆的最大载流能力。

潜油电泵选井原则及选泵设计方法标准在石油行业中，潜油电泵是一种常用的采油设备，它通过将电动机和泵体一体化设计，安装在井下，用于将含油液体抽到地面。

在进行潜油电泵选井和选泵设计时，需要考虑多种因素，以确保设备的高效运行和持续产出。

本文将从深度和广度两个方面，探讨潜油电泵选井原则及选泵设计方法标准。

一、潜油电泵选井原则1. 综合考虑地质条件在进行潜油电泵选井时，首先需要综合考虑地质条件。

包括井底油层的产能和产液能力、地层孔隙度和渗透率、地层压力和温度等因素，以充分了解井下情况。

2. 确定井筒尺寸根据地质条件和采油技术要求，确定井筒尺寸，包括井深、井径和井壁稳定性等，以满足潜油电泵安装和运行的需求。

3. 考虑井口条件考虑井口条件，包括地面评台条件、电力供应条件和设备安装空间等，以确保潜油电泵在地面和井下能够正常运行和维护。

4. 安全考虑在选井过程中，必须充分考虑安全因素，包括避免井下事故和环保要求，确保选井和生产过程安全可靠。

二、选泵设计方法标准1. 确定抽油量和井下压力根据油藏地质条件和生产目标，确定潜油电泵的抽油量和井下压力要求，以选择合适的泵型和参数。

2. 选择合适的泵型和材料根据抽油量、液体性质和工作环境，选择合适的泵型和泵体材料，以确保潜油电泵在不同工况下能够稳定运行。

3. 确定电机功率和控制方式根据抽油深度、油液性质和电力条件，确定潜油电泵的电机功率和控制方式，以保证设备的可靠性和经济性。

4. 考虑设备可维护性在选泵设计过程中，需要考虑设备的可维护性和易损件的更换周期，以降低设备使用成本和减少停产时间。

总结回顾潜油电泵选井和选泵设计是一个复杂而又重要的工作，需要充分考虑地质条件、生产目标、安全因素和设备特性等多方面因素。

只有在综合考虑的基础上，选择合适的潜油电泵和设计方案，才能保证设备的高效运行和长期产出。

个人观点和理解在进行潜油电泵选井和选泵设计时，需要注重细节和全面性，不能片面追求技术指标而忽略地质和安全因素。

潜油电泵结构及工作原理（一）引言概述:潜油电泵是一种广泛应用于油田、矿山和城市供水等领域的重要设备。

它通过将电机与泵体结合在一起，实现了在液体中进行输送的功能。

本文将详细介绍潜油电泵的结构及其工作原理。

正文:一、潜油电泵的结构1. 泵体：泵体是潜油电泵的主要组成部分，用于接收液体并将其输送到出口。

通常由铸铁或不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。

2. 输送管道：输送管道连接泵体与泵出口，将液体输送到目的地。

主要包括进口管道、出口管道和排水管道。

3. 电机：电机是潜油电泵的驱动装置，将电能转化为机械能，使泵体能够正常工作。

一般采用三相异步电机，具有高效率和稳定性。

4. 转子：转子是潜油电泵的核心部件，通过转动来产生抽水的动力。

通常由不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。

5. 导叶：导叶位于泵体与转子之间，起到引导液体流动的作用。

它具有良好的密封性能和高效的动力传递效率。

二、潜油电泵的工作原理1. 启动过程：当电泵供电时，电机带动转子旋转。

液体通过进口管道进入泵体，受到转子的离心力作用，被推向出口管道。

2. 抽水过程：在转子旋转的同时，导叶的作用下，液体在泵体内不断流动。

泵体的设计使得液体呈现连续的流动状态，在吸入管道和排出管道之间形成一个密封的液柱。

3. 提升能力：潜油电泵的提升能力取决于转子的转速和导叶的结构。

通过调整电机的转速和优化导叶的形状，可以提高泵体的提升能力。

4. 故障保护：潜油电泵通常配备有多种故障保护装置，如过流保护、过压保护和过热保护等，以确保设备的安全运行。

5. 维护与检修：为了确保潜油电泵的正常运行，定期进行维护和检修是必要的。

维护内容包括清洁泵体、检查电路连接和润滑轴承等。

总结:潜油电泵作为一种重要设备，其结构和工作原理对于了解其工作原理的人来说至关重要。

本文介绍了潜油电泵的结构、工作原理和维护要点，希望能够帮助读者更好地理解和运用潜油电泵。

潜油电泵工艺一、潜油电泵结构图5-1潜油电泵结构图1-变压器2-控制屏3-接线盒4-地面管线5-井口6-泄油阀7-单流阀8-多级离心泵9-潜油电缆10-分离器1. 潜油电泵系统由三大部分七大件组成。

井下部分：包括潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵；中间部分：潜油电缆；地面部分：变频柜和变压器；2. 潜油电泵各结构介绍潜油电机：主要由定子系统、转子系统、止推轴承、油循环系统及上下接头等组成，给多级离心泵提供动力。

多级离心泵：由多级叶轮和导轮组成、分多节串联的离心泵。

用于把油井中的液体举升到地面。

油气分离器：主要油沉降式和旋转式两种。

保护器：用来补偿电机内润滑油的损失，并起到平衡电机内外压力、防止井液进入电机及承受泵的轴向负荷作用。

3. 潜油电泵的工作原理：电潜泵工作时，地面电源通过变压器变为电机所需要的工作电压，输入到控制屏内，然后经由电缆将电能传给井下电机，使电机带动离心泵旋转，把井液通过分离器抽入泵内，进泵的液体由泵的叶轮逐级增压，经油管举升到地面。

4. 电潜泵型号：QYDB50/2500QYDB：QY-潜油运行，DB-电泵。

理论排量：50m3/d,泵挂：2500m。

二、运行现状分析潜油电泵采油作为一种大排量、高效率、管理方便的机械采油方式,在油田得到了广泛的应用。

然而,对于复杂断块油田来说,油水井的对应连通性差,部分潜油电泵井出现供液不足,影响到潜油电泵的正常生产及井下机组运转寿命。

油井深达数千米，变频器与电动机之间距离也是数千米，因此要求变频器输出波形为正弦波，谐波愈小愈好，否则线路压降很大，电机无输出力矩，拖不动负荷。

用现代高新技术改造现有的油田采油设备是大势所趋。

用现代自控技术和变频调速技术来为油田潜油电泵提供理想电源是这种技术改造过程中的一个重要组成部分。

潜油电泵的电压等级多为1140V 和2300V。

潜泵按放在地平面以下1000～3000米处，工作环境极度恶劣（高温、强腐蚀等），传统的供电方式—全压、工频使它故障频繁，运行成本大增。

潜油电泵机组标准潜油电泵机组（Submersible Oil Electric Pump Unit）是一种特殊的离心泵，主要用于石油工业中的油井采油作业。

它通过将电动机和泵体集成在一起，以整体浸入井下进行工作，因此得名为潜油电泵机组。

潜油电泵机组的工作原理是通过电动机带动泵体旋转，从而将油井中的石油抽送至地面。

潜油电泵机组的标准是通过国家相关部门或行业组织发布的技术规范，来规范潜油电泵机组的设计、制造、使用和维护等方面的要求。

这些标准主要包括以下几个方面内容：1.设计标准：潜油电泵机组的设计应符合相关的国家或行业标准，包括材料选择、结构设计、安全性能等方面的要求。

设计标准的制定旨在确保潜油电泵机组在工作过程中具有高效能、安全可靠的特点。

2.制造标准：潜油电泵机组的制造应符合相关的质量标准，包括材料加工、工艺流程、设备检测等方面的要求。

制造标准的制定旨在确保潜油电泵机组的质量合格、性能稳定。

3.使用标准：潜油电泵机组的使用应符合相关的操作规程和安全要求，包括机组的安装、调试、运行维护等方面的要求。

使用标准的制定旨在确保潜油电泵机组在使用过程中能够正常工作、安全可靠。

4.维护标准：潜油电泵机组的维护应符合相关的维修流程和标准，包括定期保养、故障排除、备件更换等方面的要求。

维护标准的制定旨在确保潜油电泵机组的正常维护、延长使用寿命。

潜油电泵机组的标准制定需要充分考虑技术的发展和行业的需求。

随着石油工业的不断发展，对潜油电泵机组的要求也越来越高。

因此，标准的修订和更新是必要的，以适应工业的变化和提高机组的性能。

总之，潜油电泵机组的标准是确保机组设计、制造、使用和维护等各个环节符合相应要求的技术规范。

通过严格遵守标准，可以提高潜油电泵机组的工作效率、安全可靠性，推动石油工业的发展。

Sheji yu Fenxi!设计与分析加油站用潜油电泵直驱永磁电机研究与设计张义勋张炳义(沈阳工业大学电气工程学院，辽宁沈阳110870)摘要:针对加油站加油系统中自吸式加油机存在管路铺设复杂、气阻现象导致加油机出油量下降甚至不出油的现象，使用潜油电泵直驱永磁电机代替传统的自吸泵，供电系统由单相市电经整流逆变转换为三相交流电实现电机驱动。

基于潜油电泵直驱永磁电机进行额定参数选取，完成电磁方案设计，并利用AnsysMaxwel1对电机进行二维场有限元仿真,对比不同极槽配合下电机空载气隙磁密、空载电势，出对于电机，用用率，磁密关键词:潜油电泵；直驱永磁电机配合0引言加油站基本使用自吸式加油机，然而自吸式加油机不的，加油站的y 潜油泵的加油系统在加油站中实现一泵供机)，使加油量大、s的加油机用一自油的进油管油的出油管)，不成相、流量不均的现象使加油机泵，不空气流。

工大大管路铺设，使加油站的加潜油泵的加油工不油直变大、油管变管路的，加油站的［4"5］。

现的潜油泵单相电机为驱动电机，单相电机系统定，电机密、大、寿命短。

随着电力电子技术的成熟，三相永磁电机的控制进，永磁电机在各行各业逐渐取代电机。

对泵、三相永磁电机及控制器实现设，将其应用在加油站加油系统中，可使加油系统更加靠地行。

在设计控制器的时候，加单相全波整流电路,将单相的市电整流成直流，然后再通过逆变电路将直流电逆变为交流电用以驱动电机，通过压力传感器检测管道油压馈给控制器,控制器据管道压力应，加油机定行。

1潜油电泵直驱永磁电机设计1.1电机额定数据设计文所设潜油电机额定数据的给定，需要考虑到实际应用中的情况，加油站于城市中，为220V交流单相供电，文所设计电机为三相供电，就需要将单相交流电逆变为三相交流电，个过程将用到整流逆变电路。

所设计的永磁电机功率!n为1.2kW,转速为3000r/min,考虑市电存在20%浮动，通过单相桥式全波整流为直流电压："=0.9X0.8"B=158V(1)通过三相逆变电路逆变得出的三相交流电的额定相电压为："17=0.45"?=71V(2)所以，选择电机的额定相电压为70V。

潜油电泵选井原则及选泵设计方法标准潜油电泵选井原则及选泵设计方法标准概念介绍潜油电泵（submersible oil pump）是一种用于油井生产的现代化输油设备，广泛应用于油田生产系统中。

其工作原理是将电动泵置于油井井口的下部，通过电力驱动泵体将地下油液抽到地面。

潜油电泵具有效率高、节能、占地面积小等显著优势，已成为油井提取和输送油田油液的首选设备。

为了保证潜油电泵的工作效果和使用寿命，选择适合的井口和能够适应油井特点的泵体是至关重要的。

本文将介绍潜油电泵选井的原则以及选泵设计的方法标准，帮助读者更好地了解和应用这一技术。

一、潜油电泵选井原则（一）合理选择油层潜油电泵适用于水深较大、需要长距离输送油液或地面布置顺序要求较高的油层。

由于潜油电泵的结构特点，需要有一定的水头来推动油液流动，因此选择具备一定压力的油层更为合适。

（二）确定油井开发方式油井的开发方式包括单井开发和多井开发两种。

在选取潜油电泵前，需要明确油井的开井方式，以便根据井间距、开发方式和布置情况来选择合适的潜油电泵。

（三）考虑油井环境油井环境主要包括油井稳定性、盐度、温度、含气量和导水性等因素。

这些环境因素会影响潜油电泵的使用寿命和性能。

在选择潜油电泵时，需要充分考虑这些环境因素，确保选泵设计符合实际情况。

二、选泵设计方法标准（一）理论计算法理论计算法是一种常用的选泵设计方法，其基本原理是根据油井的物理性质和流体力学原理，进行数学建模和计算，得出合适的泵体尺寸和选井参数。

该方法需要根据油井的水深、井径、油层温度、开发方式等因素进行计算，选择相应的泵体和电机参数。

（二）经验和统计模型法经验和统计模型法是通过对已开发油田中的历史数据和统计模型的分析，得出选井和选泵的一些经验规律。

这种方法基于大量的实际案例和数据，可以给出可行的井口选择和选泵设计建议。

（三）仿真模拟法仿真模拟法是一种基于计算机模拟和数值模型的选泵设计方法。

通过建立油井的模拟模型，模拟油井的工作情况，进行一系列试算和分析，以得出最优的井口选择和选泵方案。

潜油电泵保护器综合装配机结构与工艺设计摘要：潜油电泵ESP系统广泛应用于油田的机械采油,其内部结构也相对复杂,在运行过程中地质油藏、井况等一系列复杂因素,影响了潜油电泵ESP系统的整体性能。

潜油电泵ESP系统的安全可靠运行关系到整个油田的生产效率和经济效益,延长整个潜油电泵机组的维护周期,使其在较长时间内保持无故障运行是所有石油企业的共同目标,也是评价井生产效率的关键。

石油公司应分析潜油电泵ESP系统运行中的常见故障,了解故障原因,并提出有针对性的解决方案。

关键词：潜油电泵；保护器；装配机；结构设计；工艺设计；引言中国的石油规模相对较大,基于石油带来的巨大经济效益,我们应该重视石油开采。

随着石油开采的深度,油田进入高水相,潜油电泵的应用频率越来越高,潜油电泵在石油开采中的作用越来越突出。

潜油电泵具有一定的动态性,当没有潜油电泵时,很多采油作业都无法进行,而潜油电泵的运行受外部因素影响,存在一些故障问题,要保证潜油电泵的稳定性,有效提高采收效率,做好故障原因分析,提高潜油电泵的性能指标,使其在采油中起到稳定作用,以发挥其应用优势。

1整体结构配置与功能设计1.1潜油电泵保护器综合装配机整体结构与布局设计潜油电泵保护器装配机采用一体化设计包括组装单元、实验测试单元和智能电梯单元,其中组装单元由两个组装单元组成;实验试验单元由2台注油机和动态试验机组成。

智能电梯是一套独立的智能电梯机构,由一个机械固定装置和两个智能电梯设备组成。

在整体结构布局设计中,两个装配单元垂直对称,间距为900mm,注油和动态试验机的实验试验单元是设备的平行装配单元,在其侧面对称,间距为660mm;安装单元和测试单元之间的距离为2000mm;装配机和试验机的轴距地面1000mm。

智能集线器单元采用智能电梯机构的独立组合,支持组装保护和组装安全,将组装单元转换和安装辅助到测试单元,布置在组装单元盖和实验测试单元上,共同构成一套完整的集成组装单元,用于保护潜油电泵保护器。