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。从成本角度考虑，电压降越小，成 本越高，通常只需选择满足要求的电缆。 1.2.4.5选择变压器。选择变压器就是确定系统所需要变压器 容量，其容量必须能够满足电机最大负载的启动，应根据电 机的负载来确定变压器的容量。 1.2.4.6选择控制屏。普通控制屏就是根据现场使用条件和潜 油电泵机组性能要求来进行选择的，但主要还是根据电机的 功率、额定电流和地面所需的电压来选择控制屏的容量，以 保证电机在满载情况下长期运行。 1.3设计原则 为了合理地选择潜油电泵设备，使其运行最可靠及最经济，在进行选泵设计时，必须遵照以下几点原则： 1.3.1满足设计产液量要求； 1.3.2选择潜油电泵，必须使泵在最高效率点或最高效率点附近 工作，使泵效尽可能达到最高； 1.3.3潜油电机的输出功率必须能够满足泵举升液体所需要功率 要求； 1.3.4电缆、控制屏及变压器的选择，在保证套管尺寸要求的情 况下，电缆的耐压和型号选择要尽量大一些，以减少其功率损失。为了考虑以后更换排量大一些的泵，控制屏和变压器的容量选择要稍大一些； 1.3.5进泵气液比不能超过10%。
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：QYDB50/2500 QYDB：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。潜泵损坏后提到地面上来修理，仅工程费一项就达5万元，价值10万元的电缆平均提上放下5次就须更换，潜泵平均每10个月就须维修一次，维修费用约8万元。传统供电方式危害甚多。例如： （1）潜泵全速运转，当井下液量不富余时，容易抽空，甚至造成死井，一旦死井，则损失惨重。 （2）全压、工频工作启动电流大，冲击扭矩大，不但浪费了电，还对电机寿命有很大影响。（3）油田供电电压常有波动，使电机欠激励或过激励，电机被烧时有发生。 （4）几千米的井下电缆带来了150V左右的线路损耗，由于这部分损耗无法补偿，从而影响了电机的正常工作。 由上可看出，潜泵的传统供电方式必须改造，比较理想的供电设备应具备如下特性：（1）软启动
潜油电泵模拟试题 一、选择题（将正确的选项号填入括号） 1．下列选项中，( )是电动潜油泵井的地面装置。 (A)多级离心泵(B)保护器 (C)潜油电动机(D)接线盒 2．下列选项中，( )是电动潜油泵井的井下装置。 (A)控制屏(B)保护器(C)变压器(D)接线盒 3．电动潜油泵井的专用电缆属于( )。 (A)中间部分(B)井下部分(C)地面部分(D)控制部分 4．电动潜油泵井电流卡片是描绘( )曲线。 (A)井下机组电流随时间变化的关系(B)井下机组电流与井口产量的关系 (C)井下机组电流与井底流压的关系(D)井下机组扭矩随时间变化的关系5．电动潜油泵井电流卡片是装在( )。 (A)井口接线盒(B)井下机组保护器 (C)地面控制屏(D)地面变压器上 6．对如图所示的电动潜油泵井电流卡片，错误的叙述是( )。 (A)是一日卡(B)必要时也可当周卡用
(C)电流卡片顺时针运行(D)记录笔要放在左侧 7．在如图所示的电动潜油泵井井口生产流程示意图中，( )的叙述是不正确的。 (A)电动潜油泵井关井时，6是关闭的(B)电动潜油泵井关井时，2是开着的 (C)电动潜油泵井关井时，4是关闭的(D)电动潜油泵井并关井时，3是可以开着的 8．在如图所示的电动潜油泵井井口流程示意图中，( )的叙述是正确的。 (A)电动潜油泵井关井时，1是一定要关闭的 (B)电动潜油泵井测静压时，2是要关闭的 (C)电动潜油泵井测动液面时，2是要关闭的 (D)电动潜油泵井更换油嘴时，2是要开着的 9．电动潜油泵井在( )时，可不必把正常运行的井下机组停下来。 (A)更换双翼油嘴流程(B)测动液面 (C)供电线路检修(D)测静压 10．下列有关电动潜油泵井停止操作叙述，其中( )的说法是正确的。
潜油电泵采油技术在低孔低渗油田的应用 发表时间：2014-12-01T16:09:35.793Z 来源：《价值工程》2014年第6月下旬供稿作者：胡萍 [导读] 潜油电泵有助于实现弱差层的利用在潜油电泵采油的过程中，可减少油井井底流压，使生产压差得到提高。 Application of ESP Oil Production Technology in Low Porosity and Low Permeability Oilfield 胡萍HU Ping曰刘捷丰LIU Jie-feng（塔西南勘探开发公司，喀什844804）（Tarim Southwest Developing and Exploring Company，Kashi 844804，China） 摘要院随着科技与时代的发展，潜油电泵采油技术也随之逐渐成熟，应用范围越来越广，可满足于多种特殊油田的采集需求。现阶段潜油电泵采油技术在油田生产中得到广泛的应用，潜油电泵采油技术是保障油田生产效率的关键，对油田开发有着重要作用。本文首先从潜油电泵采油技术出发，对其应用与管理作出了分析，并提出潜油电泵采油技术在低孔低渗油田的应用建议。 Abstract: With the development of science and technology, the ESP oil recovery technology has been gradually mature. It is more andmore widely used, and can meet the requirement of a variety of special oilfields. At present, ESP oil recovery technology has been widelyused in oil field production. It is the key to ensuring oilfield production efficiency, and plays an important role in oilfield development. Thisarticle first analyzes the application and management of ESP oil production technology, and proposes suggestions for the application of ESPoil production technology in low porosity and low permeability oilfield. 关键词院潜油电泵；采油技术；低孔低渗油田；应用Key words: ESP；oil production technology；low porosity low permeability oilfield；application中图分类号院TE355 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）18-0052-021 潜油电泵采油技术的概述潜油电泵机系统包括潜油电泵测试装置、保护器、潜油电机、多级离心泵、变压器、控制屏等，其中还有较多的元件，如电缆卡子、泄油阀、单流阀、大小头、扶正器、接线盒等，在油井开采的过程中，潜油电泵机处于工作状态，潜油电机发挥自身作用，将机械能传输给潜油泵，使潜油泵叶轮不停的旋转，从而将井中的原油输送至地面集油系统。潜油泵的工作原理是首先保证潜油泵自身的湿润，最好充分浸没在液体中，一旦潜油电机开始工作，潜油电机驱使潜油泵轴、叶轮飞速旋转，叶轮叶片带动叶轮流道中液体不停的转动，液体在惯性的作用下，随着叶轮叶片的转动方向，逐渐流至叶轮外缘。此时叶轮流道中的液体还处于流动状态，已达到叶轮吸入口处的液体，就会被叶轮外缘的液体所吸引，随之液体完全进至叶轮外缘。在叶轮旋转的过程中，会对液体产生力的作用，让大部分液体流出叶轮，此时液体压能、液体动能同时增加，已流出叶轮的液体将会进入导壳压出室，这部分液体就会被放置在压出室内。如果在这时减慢液体流动速，将液体动能转变成压能，被放置在压出室的液体就会进入导壳吸入室，以满足叶轮抽汲，直至完成整个潜油电泵机系统的分级过程。液体在流经泵中叶轮、导壳时，液体压能就会增加一次。随着压能的增多，就会给潜油泵造成一定的压力，完成井内液体的抽送。 潜油泵对环境的要求较高，油井温度最好高于五十摄氏度，低于一百八十摄氏度，通常在井温低于九十摄氏度时，需要在O 型密封圈上使用丁睛橡胶，叶轮装置止推垫片，在玻璃布板加上酚醛层，在井温高于九十摄氏度时，需要在O 型密封圈上使用氟橡胶，温度控制在一百七摄氏度左右，叶轮装置F4 聚苯止推垫片，温度控制在一百五摄氏度左右。由于在油井开采的过程中，潜油泵充分浸没在液体中，油井内存在较多的化学气体，这些气体会对潜油泵运行产生一定的影响，一旦含气量达到一个固定额度时，就会发生气锁，此时就无法保证潜油泵的安全稳定运行，更有可能导致电机负载出现剧烈的反应，因此在潜油泵装置油气分离器是很有必要的。潜油泵在油井采集的过程中，要求井液含砂低于百分之零点零五，才能进行抽汲。 2 复杂油田井况下潜油电泵机组的应用与防护潜油电泵机系统在运行的过程中，常见的问题有防砂油井出砂，由于潜油泵对运作环境的要求较高，井液含砂在低于百分之零点零五时，潜油泵才能进行井液抽汲工作，一旦井液含砂高于百分之零点零五，就会造成潜油泵磨损，致使加电机负荷加大。随着磨损严重程度的增加，甚至会出现卡泵，导致潜油电泵机组的无效性。潜油电泵机系统在制造时，应加强抗砂蚀工艺的设计，来提高潜油电泵机的耐磨性与硬度。由于潜油电泵机在工作的过程中，是向井下抽吸液体，因此，在设计机组结构时也要充分考虑到液体流向上这一特性，以加强抗砂蚀性为主，降低机组磨损程度。考虑到潜油电泵机组长期处于油井高温高压环境下，机组浸没在液体中，长久发展下去，机组内部、外部就会形成较厚的结垢，尤其是含二氧化碳高、含蜡质胶质高的油井，机组结垢更快、更厚。由于机组结垢，致使电机无法散热，更容易堵塞各管道，例如泵、分离器等流道，给抽吸液体带来一定的影响，导致产液低下，加大了泵的轴功率，会造成电机的损坏，更有可能烧毁电机，因此，要加强潜油电泵机的防垢措施。在实际的油井生产中，最常用的防垢措施是在油井中加入防垢剂，在机组表面采用防垢材料，此种防垢措施有利于改善机组结垢情况，延长机组使用时间。由于油田水质存在较多的腐蚀质，长期浸泡在油井下的潜油电泵机组必然会受到一定的影响，对机组进行防腐蚀措施也是很有必要的，可在机组表面涂防腐材料。 3 潜油电泵井系统管理潜油电泵采油是集科学性、完整性、系统性为一体的工艺技术，潜油电泵机是油井生产的关键设备，其设计、制造、施工、养护等与油井生产有着密切的关联，为保障潜油电泵机使用寿命，可从电泵生产制造质量、施工质量、日常管理等方面，对其进行保护，只有做好制造、施工、管理工作，才能提升潜油电泵机使用寿命，减少生产成本，保证油田生产效率的提高。 潜油电泵系统工程管理是指在油井开采的过程中，对潜油电泵采油的设计、施工、运行方式等方面进行管理，充分调动各大环节的工作，实现潜油电泵采油工作的有效衔接，优化系统组织与结构，达到对潜油电泵系统工程的管理。潜油电泵系统工程包括油井工程设计、选泵设计、施工、潜油电泵井投产、潜油电泵井管理。最后一个环节是总结与分析，通过上述环节的相互配合，提高电泵系统的运行效率。下面四点是潜油电泵生产分析的要素，第一点，合理的油井工作制与生产压差，油井系统效率的优良，生产过程中是否充分发挥油层作用，油井产能与泵额定流量是否一致；第二点，油井产能的变化，抽油后采油指数的改变与变化原因；第三点，井下机组工作状况，产量是否在预期值以内；第四点，使用潜油电泵抽油的前后变化与效果。 4 潜油电泵采油技术在低渗透油田的应用建议4.1 地层压力保持水平由于低渗透油田储层物性较差，启动压力起落较大，通过高地层压力才能释放出压差采油的最大效用，采用潜油电泵采油技术，可有效减少油井井底流压，一旦地层压力小于饱和压力，地层流体就会因为脱气而逐渐分流，从原本的两相转变为三相，油相渗流阻力也随之加大，不利于采油。高气油还会对潜油电泵产生一定的影响，甚至会危害到机组的稳定运行。只有地层压力稳定，才是保证采油效率的关键。 4.2 潜油电泵有助于实现弱差层的利用在潜油电泵采油的过程中，可减少油井井底流压，使生产压差得到提高。当潜油电泵采油在低渗
潜油电泵同井采注工艺技术介绍
目录 一、用途 (2) 二、技术原理 (2) 三、技术指标 (6) 四、现场试验情况 (7)
技术概要： 一、三种管柱：采上注下、采下注上和井下增压高压注水管柱。 二、选井要求：①水层厚度大、能保证有足够的水量供给，水层深度小于2400米，且水质与注水层配伍性好；②采水层位与注水层位的井段间距至少大于25m；③日注水量需求在25-60方之间，配注水量下注水层流压和水源层按配注水量采水时的井底流压的差值不高于30MPa；④出水含砂量低于0.5‰,不携带硬蜡或沥青质，流动中不分离出盐粒。 三、技术指标 1、封隔器耐压差40MPa。 2、机组耐温120℃。 3、采注层间距≥25m。 4、专用电泵机组扬程≤3500m。 5、最小日注水量20方/天 6、适用51/2”套管。 四、在中原油田的试验情况 4口井，工艺均成功。二厂濮2-496井；采油六厂春9-26；内蒙锡6井；内蒙探区毛6井。 ———石军2011年7月5日摘录 中原油田采油工程技术研究院 二Ｏ一一年六月
一、用途 随着油田进入中后期开发，注水成为增加油层能量，提高采油速度和提高油田采收率的一种重要而有效的工艺措施。目前，国内所采用的注水设备主要是大型地面离心泵站或柱塞泵，利用所建立的注水管网进行注水，以便保持油层压力及油井产能。在油田注水开发初期，基本上能够满足油田开发的需要。随着油田开发技术的提高和对油田开发的深入及细化，油田开发对油田注水的要求越来越高，特别是低渗透油层及边远井区等的注水，受到现有管网设计、管输距离等条件的制约，注水尤其困难。 为了解决这些困难，利用潜油电泵排量范围大、扬程高、管理方便等优点，开发了潜油电泵同井分层采注水技术，即：在注水井内，选择不同的层段分别作为水源层和注水层，采用封隔器将其隔开，再利用潜油电泵从水源层采出水直接注入注水层。 该技术的主要用途是：利用同一口井中的水源层的水对目的层进行注水，解决局部高压注水区块、边缘区块的注水问题，节约大量的修建水源、泵站、注水流程及辅助设施等方面的投入。 该技术另一个用途是：井下增压高压注水。即，在具有常压注水流程的井内，下入高压封隔器和电泵，通过电泵将常压来水在井下增压，实现对低渗层的高压注水，可大量减少地面管线的改造和维护费用，同时实现高压注水下的套管保护。 二、技术原理 根据不同的地质条件和开发要求，主要有三种管柱：采上注下同井采注水管柱、采下注上同井采注水管柱和井下增压高压注水管柱。变频调水。