【正文】 抽油泵的加工、檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 抽油泵真空檢漏臺(tái) 型號(hào)： ZJA 浮動(dòng)凡爾： Φ32Φ56 固定凡爾： Φ35Φ56 用于檢測(cè)抽油泵浮動(dòng)凡爾和固定凡爾與球座的密封程度的專(zhuān)用設(shè)備、體積小，重量輕、性能可靠、易于操作。 二、檢測(cè) 抽油泵講座 抽油泵的加工、檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 注抽兩用長(zhǎng)柱塞泵現(xiàn)場(chǎng)施工 三、抽油泵的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 抽油泵講座 抽油泵的加工、檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 三、抽油泵的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè) 檢查泵筒上的出廠標(biāo)記或接箍上的鋼印，確認(rèn)是本井所需要的抽油泵。 下泵前檢查泵筒有無(wú)彎曲，外露螺紋是否碰傷、銹蝕。 進(jìn)行下泵作業(yè)的井場(chǎng)，井口周?chē)鷳?yīng)保持清潔，以免沙石或其他物在下泵過(guò)程中掉入井內(nèi)，影響泵正常抽油。 待下入的油管、抽油桿必須是無(wú)油泥、蠟、砂和污垢等贓物。 抽油泵是配合較為精密的井下設(shè)備，下井起吊操作時(shí)，應(yīng)加倍小心、謹(jǐn)慎。 下泵中要使用抽油桿扶正器時(shí)，最下面的扶正器的安裝位置應(yīng)盡量靠近抽油泵，保證泵和油管的對(duì)中，從而減輕泵的磨損。 對(duì)不同的特種抽油泵，在下泵作業(yè)前應(yīng)了解其工作原理，和其特殊的施工注意事項(xiàng)。 抽油泵講座 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 二、螺桿泵 1930年，螺桿泵被發(fā)明，并在美國(guó)獲得第一個(gè)專(zhuān)利， 3132年在法國(guó)制造。我國(guó) 1986年開(kāi)始研究地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵。在我國(guó)的一些油田中稠油開(kāi)采的相當(dāng)突出的問(wèn)題，稠油中含有出砂，含氣現(xiàn)象，使油井工作條件及為復(fù)雜。在開(kāi)采高粘含砂含氣的原油時(shí)，螺桿泵具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它是一種容積式泵，運(yùn)動(dòng)件（只有螺桿），沒(méi)有閥和復(fù)雜的流道。油流擾動(dòng)少，使水力損失大大降低。 抽油泵講座 篩管 防轉(zhuǎn)錨 定子 轉(zhuǎn)子 地面驅(qū)動(dòng)裝置 抽油桿（含抽油桿扶正器） 油管 光桿 封井器 泵扶正器 絲堵 尾管 套管 隔爆電機(jī) 系統(tǒng)組成及泵的工作原理 系統(tǒng)組成 地面 —— 地下 —— 螺桿泵 中間 —— 中間油管或中間電纜 驅(qū)動(dòng)裝置 井口裝置 電動(dòng) 液動(dòng) 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 結(jié)構(gòu)與工作原理 螺桿泵由轉(zhuǎn)子和定子組成的， 轉(zhuǎn)子 是通過(guò)精加工、表面鍍鉻的高強(qiáng)度螺桿， 定子 就是泵筒，由一種堅(jiān)固、耐油、抗腐蝕的合成橡膠精磨成型，然后被永久地粘接在鋼殼體內(nèi)而成。螺桿泵是靠空腔排油，即轉(zhuǎn)子與定子間形成的一個(gè)個(gè)互不連通的封閉腔室，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，封閉空腔沿軸線方向由吸入端向排出端方向運(yùn)移。封閉腔在排出端消失，空腔內(nèi)的原油 也就隨之由吸入端均勻地?cái)D到排出端。同時(shí)，又在吸入端重新形成新的低壓空腔將原油吸入。這樣，封閉空腔不斷地形成、運(yùn)移和消失，原油便不斷地充滿、擠壓和排出，從而把井中的原油不斷地吸入，通過(guò)油管舉升到井口。 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 地面管線至計(jì)量間口從油管流出井上端排出井液由泵下部吸入泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)柱由地面動(dòng)力帶動(dòng)抽油桿工作過(guò)程通過(guò)帶動(dòng)?? ??????? ??：螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 優(yōu)點(diǎn)： 由于螺桿在橡皮襯套表面的運(yùn)動(dòng)帶有滾動(dòng)和滑動(dòng)的性質(zhì)，使砂粒不易沉積。由于襯套和螺桿間的容積均勻變化而產(chǎn)生的抽汲和推擠作用，使油氣混輸?shù)男Ч^好。 尺寸小，質(zhì)量輕，制造容易，維修方便，運(yùn)動(dòng)部件少，排量均勻。 缺點(diǎn)： 橡皮襯套易磨損，下部徑向上止推軸承易損壞，周期短。 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 2. 螺桿 泵的理論排量 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 螺桿在襯套中的位置不同時(shí) ， 它們之間的接觸點(diǎn)也就不同 。 當(dāng)螺桿斷面在襯套長(zhǎng)圓形斷面的兩端時(shí) ， 螺桿和襯套的接觸為 半圓弧線 ；而在襯套的其它位置時(shí) ， 螺桿和襯套僅有兩點(diǎn)接觸 。 由于螺桿和襯套是連續(xù)嚙合的 ， 這些接觸點(diǎn)就構(gòu)成了密封線 ， 在襯套的一個(gè)導(dǎo)程 T內(nèi)便形成一個(gè)密封腔室 。這樣 ， 在沿單螺桿泵的全長(zhǎng)上 ， 襯套內(nèi)螺旋面與螺桿的螺旋面形成了一個(gè)個(gè)封閉腔室 。 可見(jiàn) ， 襯套螺桿副的長(zhǎng)度至少為襯套的一個(gè)導(dǎo)程 ， 才能形成完整的密封腔 。 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 式中 Qt——泵的理論排量 ， m3/d e——螺桿的偏心距 ， m n——螺桿的轉(zhuǎn)速 ， r/min dp——螺桿截面的直徑 ， dp =2r， m T——襯套的導(dǎo)程 ， T=2t,m t——螺桿的螺距 ， m。 Tedq P4?則泵的理論排量為 : Te n dQPt 5760?泵每轉(zhuǎn)排量為 : 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 3. 泵的容積效率和系統(tǒng)效率 1) 泵的實(shí)際排量 Q與理論排量 Qt的比值 ， 稱(chēng)為泵的容積效率 ， 記作 ， 用公式表達(dá)為 v?tv ?? 泵的容積效率實(shí)質(zhì)上是一個(gè)排量系數(shù)，它與泵揚(yáng)程、轉(zhuǎn)子與定子間配合的過(guò)盈量、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以及舉升液體的粘度等參數(shù)有關(guān)，是一個(gè)多變量函數(shù)。 螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 2) 泵的系統(tǒng)效率 η定義為泵的有功功率 (水力功率 )Ph與泵的輸入功率 Pin之比 ， 即 其中： inhPP??31 10 ??? gHQP h ??UIP in 3103 ???螺桿泵的結(jié)構(gòu)與工作原理 抽油泵講座 潛油電泵全稱(chēng)為電動(dòng)潛油離心泵 ， 簡(jiǎn)稱(chēng)電泵 ， 是重要的機(jī)械采油方法 。 優(yōu)點(diǎn)： 排量大 、 自動(dòng)化程度 三、潛油電泵采油 潛油電泵 抽油泵講座 (1) 地面部分 : 包括變壓器、控制屏、接線盒和特殊井口裝置等。 (2) 中間部分 : 主要有油管和電纜。 (3) 井下部分 : 主要有多級(jí)離心泵、油氣分離器、潛油電機(jī)和保護(hù)器。 1. 系統(tǒng)組成 潛油電泵 抽油泵講座 系統(tǒng)工作過(guò)程 舉升到地面使井液逐級(jí)增壓分離器輸入泵內(nèi)離心泵旋轉(zhuǎn)井下電機(jī)控制屏電機(jī)所需工作電壓地面電源工作過(guò)程油管由泵葉輪把井液通過(guò)帶動(dòng)電纜輸入變壓器?? ????? ????? ???? ???? ???? ???? ??潛油電泵 抽油泵講座 (1) 離心泵 離心泵是由多級(jí)組成的，其中每一級(jí)包括一個(gè)固定的導(dǎo)輪和一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪。 葉輪的 型號(hào) 決定了泵的排量； 葉輪的 級(jí)數(shù) 決定了泵的揚(yáng)程和電機(jī)所需的功率。 2. 系統(tǒng)的設(shè)備裝置 潛油電泵 抽油泵講座 保護(hù)器 是電泵機(jī)組正常運(yùn)轉(zhuǎn)不可缺少的重要部件之一。根據(jù) 結(jié)構(gòu)和作用原理 不同，可將其分為 連通式、沉降式 和 膠囊式 三種類(lèi)型。 作用： 1） 密封電機(jī)軸的動(dòng)力輸出端 ， 防止井液進(jìn)入電機(jī) 2） 在電泵機(jī)組啟 、 停過(guò)程中 ， 為電機(jī)油的熱脹冷縮 提供一個(gè)補(bǔ)償油的儲(chǔ)藏空間 。 3） 通過(guò)連接電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與泵軸 ， 起傳遞扭矩的作用 4） 保護(hù)器內(nèi)的止推軸承可承受泵的軸向力 。 （ 2） 保護(hù)器 潛油電泵 抽油泵講座 （ 3） 油氣分離器 自由氣進(jìn)入離心泵后 ， 將 使泵的排量 、 揚(yáng)程和效率下降 ，工作不穩(wěn)定 ， 而且 容易發(fā)生氣蝕損害葉片 。 因此 ， 常用氣體分離器作為泵的吸入口 ， 以便將氣體分離出來(lái) 。 按分離方式 不同 ，分離器分可為 沉降式 和 旋轉(zhuǎn)式 兩種類(lèi)型 。 旋轉(zhuǎn)式分離器 是靠旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力進(jìn)行油氣分離的，分離效果較好。 Vg/Vl30%,分離效率 90%,適用于低含砂井。 沉降式分離器 是靠重力分異進(jìn)行油氣分離的 ， 其效果較差 。 當(dāng) Vg/Vl10%， 分離效率最高為 37%， 當(dāng) Vg/Vl 10%， 分離效率會(huì)下降 。 潛油電泵 抽油泵講座 潛油電纜作為電泵機(jī)組輸送電能的通道部分 ， 長(zhǎng)期工作在高溫 、 高壓和具有腐蝕性流體的環(huán)境中 ， 因此 ， 要求 潛油電纜具有 較高 的 芯線電性 、 絕緣層的介電性 ， 較好 的 整體抗腐 、 耐磨以及耐高溫 等穩(wěn)定的物理化學(xué)性能 。 潛油電纜包括 潛油動(dòng)力電纜 和 潛油電機(jī)引接線 。動(dòng)力電纜分為 圓電纜 和 扁電纜 兩種類(lèi)型，而 電機(jī)引接線 只有扁電纜 一種。 井徑較大者 用圓 電纜， 井徑較小者 可用 扁 電纜。 （ 4） 電纜 潛油電泵 抽油泵講座 控制屏 是對(duì)潛油電泵機(jī)組的啟動(dòng) 、 停機(jī)以及在運(yùn)行中實(shí)行一系列控制的專(zhuān)用設(shè)備 ， 可分為 手動(dòng) 和 自動(dòng) 兩種類(lèi)型 。 它可隨時(shí)測(cè)量電機(jī)的運(yùn)行電壓 、 電流參數(shù) ， 并自動(dòng)記錄電機(jī)的運(yùn)行電流 ， 使電泵管理人員及時(shí)掌握和判斷潛油電機(jī)的運(yùn)行狀況 。 （ 5） 控制屏 潛油電泵 抽油泵講座 1) 為 防止短路 燒壞電機(jī) ， 提供短路速斷保護(hù)； 2) 欠載時(shí) 實(shí)際排量將 小于 設(shè)計(jì)排量 ， 電機(jī)將因工作時(shí) 產(chǎn)生的熱量不能全部散發(fā)而燒壞 ， 因此控制屏提供 3) 過(guò)載時(shí) 電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)容易燒壞 ， 因此控制屏還提 供過(guò)載保護(hù)； 4) 潛油電泵 不允許反轉(zhuǎn) ， 因此三相電機(jī)的 相序要正 確 ， 對(duì)此控制屏提供了相序保護(hù)； 5) 控制屏還設(shè)有 延時(shí)再啟動(dòng) 裝置 ， 對(duì)于間歇生產(chǎn)的井 實(shí)行自動(dòng)延時(shí)再啟動(dòng)控制 。 控制屏的功能 潛油電泵 抽油泵講座 潛油電泵的 工作特性曲線是指 泵的 揚(yáng)程 、 功率和效率 同 排量 之間的關(guān)系曲線 ， 它是選泵設(shè)計(jì)的 重要依據(jù) 。 潛油電泵的工作特性曲線是使泵在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn) ， 對(duì)排出端進(jìn)行節(jié)流 ， 以改變流量的辦法試驗(yàn)測(cè)得的 ， 試驗(yàn)介質(zhì) 是 清水 。 在實(shí)際應(yīng)用時(shí) ， 由于其使用條件與試驗(yàn)條件不相符 ， 尤其是當(dāng)用電泵抽取粘度很高的液體時(shí) ， 從而使特性曲線發(fā)生變化 。因此 ， 實(shí)際使用時(shí)應(yīng)根據(jù)使用條件對(duì)工作特性曲線進(jìn)行校正 。 潛油電泵的工作特性曲線 潛油電泵 抽油泵講座 總動(dòng)壓頭 （ 總揚(yáng)程 ） ： 油井生產(chǎn)情況下 ， 井低壓力將井液舉升到地面所消耗的能量折算成液柱高度 。 對(duì)于潛油電泵井來(lái)說(shuō) ， 就是潛油電泵將井液舉升到地面所消耗的能量折算成液柱高度 。 1. 總動(dòng)壓頭 (總揚(yáng)程 )的確定 潛油電泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理 pFpHH tp ???? 0；頭，－泵吸入口壓力折算壓；－油管摩阻損失壓頭，；油壓折算壓頭，；－泵掛深度，；油井總動(dòng)壓頭，mpmFmpmHmHt0p??潛油電泵 抽油泵講座 多級(jí)離心泵的選擇： 泵型 和 總級(jí)數(shù) 的確定 。 泵型選擇 ， 主要根據(jù)泵的 設(shè)計(jì)排量 ， 在相應(yīng)的套管直徑及電源頻率等條件下的標(biāo)準(zhǔn)工作特性曲線來(lái)選擇 。 泵的總級(jí)數(shù) Z可由下述公式求得： 式中： Hj——單級(jí)揚(yáng)程 ， 可由泵型的標(biāo)準(zhǔn)工作特性曲線查得 (排量－揚(yáng)程曲線 )。 jHHZ ?（ 1） 多級(jí)離心泵 2. 系統(tǒng)的設(shè)備選擇 潛油電泵 抽油泵講座 當(dāng)多級(jí)離心泵的型號(hào) 、 揚(yáng)程及所需的總級(jí)數(shù)確定以后 ， 潛油電機(jī)所需的功率 N（ kW） 為 : 由泵的標(biāo)準(zhǔn)工作特性曲線查出單級(jí)功率 Pj后 ， 計(jì)算需要的電機(jī)功率： （ 2）潛油電機(jī) ?? 1 2lQHN ?dQ /m 3泵的額定排量，?m泵的額定揚(yáng)程，?H－井液平均相對(duì)密度l?－泵的效率，％?ljZpN ??根據(jù)功率 N選擇合適的電機(jī) 額定電壓 U 電額定流 I 潛油電泵 抽油泵講座 規(guī)格和型號(hào)主要決定于電纜的載流能力和工作環(huán)境 。 下表為不同電纜的載流能力 。 電纜型號(hào) 最大電流 A 電纜型號(hào) 最大電流 A 1號(hào)銅電纜 115 4號(hào)銅電纜 70 2/0號(hào)鋁電纜 115 2號(hào)鋁電纜 70 2號(hào)銅電纜 95 6號(hào)銅電纜 55 1/0號(hào)鋁電纜 95 4號(hào)鋁電纜 55 電纜的長(zhǎng)度一般為下泵深度加上 20～ 30 m地面用電纜的長(zhǎng)度 。 （ 3）潛油電纜 根據(jù)電機(jī)的功率 N，額定電壓 U，額定電流 I 電纜規(guī)格型號(hào) 潛油電泵 抽油泵講座 )s i nc o s(3 ?? XRILU ???式中 ΔU——電纜的電壓損失 ， V I——電機(jī)的工作電流 ， A L——電纜的長(zhǎng)度 ， km R—— 導(dǎo) 體 的 有 效 阻 抗 ， Ω/km ； —— X——導(dǎo)體的電抗 ， Ω/km ——無(wú)功功率因數(shù) 。 ?sin?cos電纜的 電壓損失 可