电潜泵控制系统基础
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《深锤电潜泵基础知识的综合性概述》一、引言在当今的石油工业中,深锤电潜泵作为一种重要的采油设备,发挥着至关重要的作用。
它的高效性、可靠性和适应性使其成为许多油田开发的首选技术之一。
本文将深入探讨深锤电潜泵的基础知识,包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势,为读者提供一个全面而深入的了解。
二、基本概念1. 定义与组成深锤电潜泵是一种将电动机和多级离心泵安装在油管内,通过电缆将电力传输至井下电动机,驱动离心泵将井液举升到地面的采油设备。
它主要由井下部分、地面部分和中间连接部分组成。
井下部分包括潜油电动机、保护器、分离器和多级离心泵;地面部分包括控制柜、变压器和井口装置;中间连接部分为电缆。
2. 工作原理深锤电潜泵的工作原理是利用潜油电动机将电能转化为机械能,驱动多级离心泵旋转。
离心泵通过叶轮的高速旋转产生离心力,将井液吸入泵内并加压,然后通过油管举升到地面。
在这个过程中,保护器起到保护电动机和密封井液的作用,分离器则用于分离井液中的气体,提高泵的效率。
3. 特点与优势深锤电潜泵具有以下特点和优势:(1)排量大:能够满足高产油井的需求。
(2)扬程高:可以将井液举升到较高的地面位置。
(3)适应范围广:适用于不同类型的油井,包括高含水井、稠油井和深井等。
(4)自动化程度高:可以实现远程监控和控制,提高生产效率。
(5)可靠性高:经过多年的发展和改进,技术成熟,可靠性得到了充分验证。
三、核心理论1. 流体力学理论深锤电潜泵的工作涉及到流体力学的多个方面,如流体的流动、压力分布、能量损失等。
在设计和运行过程中,需要考虑井液的物理性质、流速、流量等因素,以确保泵的性能和效率。
同时,还需要考虑泵的内部结构对流体流动的影响,如叶轮的形状、尺寸和转速等。
2. 电动机理论潜油电动机是深锤电潜泵的核心部件之一,其工作原理基于电动机的基本理论。
需要考虑电动机的类型、功率、转速、效率等因素,以及电动机在井下高温、高压、腐蚀等恶劣环境下的可靠性和寿命。
潜油电泵基础知识目录1. 内容描述 (2)1.1 潜油电泵概述 (3)1.2 潜油电泵的应用领域 (4)2. 潜油电泵的主要组成部分 (5)2.1 电机部分 (6)2.1.1 电机类型 (7)2.1.2 电机结构 (8)2.2 泵体部分 (9)2.2.1 泵体材质 (11)2.2.2 泵体结构 (12)2.3 管线系统 (13)2.3.1 管线材质 (15)2.3.2 管线连接方式 (15)3.1 电动驱动 (17)3.2 旋转转换压力 (19)3.3 液体抽送过程 (20)4. 潜油电泵的分类 (21)4.1 按应用领域分类 (22)4.1.1 水井潜水泵 (23)4.1.2 地下水泵 (24)4.1.3 沼气潜水泵 (25)4.2 按传输介质分类 (26)4.2.1 纯水潜水泵 (26)4.2.2 污水潜水泵 (28)4.3 按工作方式分类 (29)4.3.1 常压电机潜油泵 (30)4.3.2 高压电机潜油泵 (31)6. 潜油电泵的维护与保养 (33)6.1 日常维护 (34)6.2 定期检修 (34)6.3 常见故障诊断及处理 (36)7. 潜油电泵的选择与安装 (37)7.1 选择原则 (38)7.2 安装步骤 (39)1. 内容描述潜油电泵技术是一种广泛应用于石油及天然气行业中的技术,它涉及将电能直接传输到位于地下井下的多级离心泵系统,从而有效地抽取地层深处的油气资源。
这一技术的创新之路始于20世纪初,经过多年发展,现在已经成为精通油气开采与生产作业的关键技术之一。
本文档以潜油电泵系统为重点,全面介绍其工作原理、结构组成、应用场景、优势、风险以及在油田生产中的安装与维护等基本知识。
通过对这些核心要素的详细阐释,读者能够深入理解潜油电泵技术的全面功能与潜能,同时也能提升对于技术在实际应用中的挑战和解决方案的认识。
潜油电泵系统由地面设备和地下水泵两部分组成,地面设备包括泵控制柜、变压器以及其他必要的连接构件,负责将地面电源经过变压和调节后送入地下。
第八章电潜泵专业技术电潜泵采油是为适应经济有效地开采地下石油而逐渐发展起来日趋成熟的一种人工采油方式。
它具有排量扬程范围大、功率大、生产压差大、适应性强、地面工艺流程简单、机组工作寿命长、管理方便、经济效益显著的特点。
自1928年第一台电潜泵投入使用以来,经过20世纪70年代的发展,电潜泵采油在井下机组设计、制造及油井选择、机组选型成套、工况监测诊断及保护、分层开采和测试等配套工艺方面日臻完善,在制造适应高温、高粘度、高含砂、高含气、含H2S和C2O等恶劣环境的电潜泵机组方面也取得了很大进展。
不仅用于油井采油,还用于气井排液采气和水井采水注水。
第一节电潜泵系统组成一、电潜泵工作原理及系统组成电潜泵是由多级叶导轮串接起来的一种电动离心泵,除了其直径小长度长外,工作原理与普通离心泵没有多大差别。
电潜泵是将电机、保护器、油气分离器、潜油泵和电缆下入井内,泵与油管连接,地面电源通过变压器、控制屏后经电缆给电机馈电使电机运转,驱动多级离心泵将原油举升到地面。
潜油电泵由三部分七大件组成:1.井下部分:包括潜油电机、保护器、分离器和多级离心泵2.中间部分:潜油电缆3.地面部分:包括控制屏和电泵变压器二、电潜泵种类电潜泵分为带变频控制与不带变频控制两种:1.带变频控制的电潜泵带变频控制的电潜泵的供电流程:主开关室---变压器---变频控制屏---接线盒---潜油电机。
变频控制可根据油井的生产情况改变电源频率,以实现改变潜油电泵转速而达到改变排量的目的,另外,使用变频控制屏,在机组启动时,可以低频开始起动,然后逐渐升高频率到额定值,这样可以减小机组的起动转矩,有利于延长机组寿命。
2.不带变频的电潜泵其供电流程如下:主开关室---变压器---控制屏---接线盒---潜油电机早期渤海石油使用电潜泵主要依靠进口,如美国雷达、哈里巴顿等;随着近10年国产技术的飞速发展,目前中海油已基本上实现了电潜泵国产化,制造厂家主要有大庆、天津、胜利等等。
一、基本结构及工作原理二、影响电泵正常运行因素三、常见故障及处理(一)、管串结构基本构成:三大部分,七大件,四小件井下部分:潜油电机、保护器、分离器、多级离心泵(俗称井下四大件)。
中间部分:电缆地面部分:控制屏和变压器。
附件: PHD或PSI(二次仪表)单流阀泄油阀或测压阀接线盒(一)、管串结构工作流程:仁动力电缆将地面电力输送到电机2、电机带动离心泵叶轮高速旋转3、井液通过油气分离器吸入口进入离心泵内4、泵给井液加速使其动能增加(电能转换为动能)5、动能转换为压能,井液经油管被举升至地面(一)、管申结构1 x 排量范围大30m3/d~4000m3/d ;2、扬程高1000m^4500m;3、可以根据产液变化要求进行变频调速;4、地面设备占用面积和空间小,适用于海上平台;5、使用寿命长;6、便于管理;7、可适用于斜井与水平井。
(三)潜油电豕缺点1、成本高,施工工艺较为复杂2、不适合于高含气井3、不适合于供液不足井4、耐温是限制下泵深度及寿命的主要制约因素潜油电机是三相鼠笼式异步感应电动机:)潜油电机当定子绕组接通三相电源时,电机内将产生一个转速为亦=60转/s的旋转磁场,转子导体中将产生电磁转矩。
当电磁转矩大于轴上的阻力矩时,转子就会沿着旋转磁场的方向转动,电机从电源接受的电能转变为机械能输出。
(五)保护器保护器主要是实现隔离井液和电机油保护器的工作原理电机油的膨胀保护器的工作原理<=1电动机润滑油的冷却.(五)保护器作用:1)保护电机油,使之不被井液污染。
2)平衡套管环形空间与电机内部的压力,也就是热胀冷缩的呼吸功能。
3)保护器是联接电机与泵之间的桥梁,用它来传递扭矩。
4)保护器需随时为电机补充电机油。
作用:K 作为井液进入泵筒的吸入口 2、油气分离,减少气锁、气蚀说明:产生的离心力差异大,达到油气分离的目的2、 可处理油气水三相总体积30%的游离气3、 分离效果达90%以上中国石酒(六) K 由于液体与天然气相对密度差异大,在高速旋转中所油化分离器(七)多级离心泵电机带动泵轴上的叶轮高速旋转时,叶轮内液体的每一质点受离心力作用从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮四周压力和速度同时增加,经过倒轮流到被引向上一级叶轮。
阐述潜油电泵电气控制技术潜油电泵是一种较为常见的机械采油设备,潜油电泵具有属于其自身的特点,因此在国内以及国外得到了广泛的应用。
在海上平台采油中已经广泛使用潜油电泵。
为了能够保证油田稳定发展以及生产,这就要选用潜油电泵大排量强采这一手段。
1.潜油电泵的电气控制1.1电气控制的简介随着油田的发展,潜油电泵的用途越来越广,潜油电泵的电气控制变的越来越主要,逐步成为了电泵生产过程中的重要组成部分。
现在一般的生产厂家所用的电气控制系统通常是将用到的各种断路器、接触器、继电器等传统低压电器与PLC、变频器、触摸屏等现代智能化控制设备组合装配成电气控制柜,同时也将控制系统的控制、测量、信号、保护、调节等功能组合在一起,安装在生产现场或控制室内。
可见,电气控制柜是实现电气自动控制的主要部分,是电气自动控制系统的主要装置。
1.2潜油电泵工作特性离心泵工作特性是潜油电泵井生产系统优化设计的重要依据之一。
离心泵工作特性曲线主要反映扬程一流量特性、泵轴功率一流量特性及效率一流量特性。
在离心泵工作特性曲线上有一个最高效率点,称为额定工作点,最高效率点下的扬程、流量和功率。
将最高效率点流量的80%至120%区间内各点所对应的工况点称为高效工作区,只要离心泵在高效区内工作,就认为离心泵的工作是经济合理的。
2.怎样提高潜油电泵的电气控制潜油电泵的电气控制主要是通过电控柜来实现的,近几年来,潜油电泵在世界单位得到了广泛的应用,国内以及国外在潜油电泵采油技术已经进行了研究,所以不仅要扩大潜油电泵的应用范围,而且要不断提高潜油电泵的控制柜的制造水平。
要想对电气控制柜进行人机工程学的改进设计,就必须对现有的产品进行评价与分析,因此电气控制柜的人机工程学评价是一个全新的课题。
随着近些年的研究,特别是模糊综合评价理论引入到人机工程学的产品评价体系中之后,该领域得到了进一步的发展和完善。
模糊综合评价法是将不确定的因素进行了量化,通过确定各个评价指标的权重并且用专家打分的方式得到产品的量化分数,从而对其进行人机工程学的评价的方法。