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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,潛油電泵概述及診斷分析,目 錄,一、潛油電泵概述,二、,潛油電泵井的診斷分析,一、潛油電泵概述,潛油電泵是在井下工作的多級(jí)離心泵，同油管下入井內(nèi)，地面電源通過潛油電泵專用電纜輸入井下電機(jī)，使電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)，將井液舉升到地面。,潛油電泵由三大部分組成.如圖7-1所示：,1.井下部分：包括多級(jí)離心泵、電機(jī)、保護(hù)器、分離器；,2.中間部分：電纜；,3.地面部分：包括控制屏、變壓器、接線盒。,潛油電泵供電流程：,地面電網(wǎng)變壓器控制屏接線盒電纜潛油電機(jī),潛油電泵抽油工作流程：,分離器多級(jí)離心泵單流閥測(cè)壓閥（泄

2、油閥）井口輸油干線。,1.潛油電機(jī),潛油電機(jī)是機(jī)組的原動(dòng)機(jī)，位于井內(nèi)機(jī)組的最下端。它是三相鼠籠式異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，和其它異步電動(dòng)機(jī)一樣。與普通電機(jī)的區(qū)別是：,機(jī)身長(zhǎng)。由于潛油電機(jī)受到油井套管內(nèi)徑尺寸的限制，又要滿足負(fù)載能力的需要，因此向細(xì)長(zhǎng)方向發(fā)展，猶如一個(gè)細(xì)長(zhǎng)桿，電機(jī)長(zhǎng)度隨功率的不同長(zhǎng)短不一，最短幾米，最長(zhǎng)達(dá)十幾米。,轉(zhuǎn)軸為空心，殼體為鋼件，定子鐵芯有黃銅夾段，定子、轉(zhuǎn)子同時(shí)分段，而且長(zhǎng)軸、長(zhǎng)筒加工困難。,啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。在15轉(zhuǎn)（即0.3秒）可以達(dá)到滿載全速。,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小。當(dāng)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，突然中段電源，電機(jī)靠慣性繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但潛油電機(jī)比普通電機(jī)滑行時(shí)間短。,潛油電機(jī)內(nèi)腔充滿具有一定粘度的潤(rùn)滑油，

3、因此機(jī)械磨阻有所增加。,潛油電機(jī)有附帶的密封裝置保護(hù)器。它可以保證電機(jī)在油、氣、水、高溫、高壓的條件下工作。絕緣等級(jí)高。,潛油電機(jī)的定子繞組是由單根的銅導(dǎo)線繞制而成，繞組線必須具有耐油、氣、水和耐高溫、高壓的綜合作用，所以要具備良好的絕緣性能。,油浴冷卻。潛油電機(jī)在環(huán)境溫度較高的井下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，因此其各個(gè)部件都需要潤(rùn)滑和冷卻，潛油電機(jī)是靠電機(jī)內(nèi)的打油葉輪進(jìn)行強(qiáng)制潤(rùn)滑和冷卻。,2.保護(hù)器,保護(hù)器安裝在潛油電機(jī)上部，是用來保護(hù)潛油電機(jī)的，潛油電機(jī)雖然結(jié)構(gòu)上和地面電機(jī)基本相同，但它所處的工作環(huán)境比較惡劣，要求電機(jī)繞組能夠耐油、氣、水、壓力、溫度的綜合作用。如果井液一旦進(jìn)入電機(jī)，電機(jī)引線將有可能短路燒毀

4、，軸承潤(rùn)滑條件變差使磨損加快，同時(shí)對(duì)定轉(zhuǎn)子鐵芯有腐蝕作用。因此井液一定不能進(jìn)入電機(jī)。保護(hù)器的作用就是防止井液進(jìn)入電機(jī)，補(bǔ)償電機(jī)中潤(rùn)滑油的損失，平衡電機(jī)內(nèi)外腔的壓力。目前國(guó)內(nèi)外使用的保護(hù)器種類很多，但使用最普遍的主要有連通式、沉淀式和膠囊式三種。,3.多級(jí)離心泵,多級(jí)離心泵按其結(jié)構(gòu)基本上分為兩個(gè)部分，即轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分。轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要有軸、鍵、葉輪、摩擦墊、軸兩端的青銅軸套和限位卡簧；固定部分主要有導(dǎo)殼、泵殼、上軸承外套及下軸承外套等。,潛油多級(jí)離心泵是一種現(xiàn)代化深井抽油設(shè)備，與普通離心泵相比，在結(jié)構(gòu)上有以下特點(diǎn)：,直徑小、長(zhǎng)度大、級(jí)數(shù)多。由于受套管的內(nèi)徑限制，泵的外徑?。坏蟮膲侯^高達(dá)幾千米

5、，因此級(jí)數(shù)多、長(zhǎng)度大；由于工藝制造因素，一般分成數(shù)節(jié)，例如雷達(dá)550m,3,/d泵，揚(yáng)程1000m的多級(jí)離心泵有五節(jié)394級(jí)，總長(zhǎng)度為18.63m。,軸向卸載、徑向扶正。為了消除軸向力而引起的泵軸彎曲偏擺、葉輪震動(dòng)，采用軸向卸載、徑向扶正機(jī)構(gòu)。,泵吸入口有脫氣裝置。為了防止井液中的氣體進(jìn)入多級(jí)離心泵，在吸入口處裝有油氣分離器，以提高泵效。,4.分離器,潛油電泵是一種多級(jí)離心泵，在運(yùn)行過程中，如果井液中含有大量氣體，將使泵的壓頭、排量、排量效率都顯著下降。隨著泵內(nèi)液體含氣量的不同，對(duì)泵的性能影響也不同，當(dāng)進(jìn)入泵內(nèi)的氣體占進(jìn)液量的15%時(shí)，泵的吸入過程將中斷。從而無法抽吸液體。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原

6、因是：多級(jí)離心泵在抽吸過程中，吸入口壓力較低，地層液中含的氣體大量分離出來，占據(jù)了吸入口及泵的內(nèi)部空間，使液體難以進(jìn)泵。,為了減少氣體對(duì)多級(jí)離心泵特性的影響，在設(shè)計(jì)葉輪時(shí)，可以采取各種防氣措施，但靠葉輪本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往解決不了大量氣體的影響，因此必須采取措施，使氣體在進(jìn)泵之前就分離出來，使泵不受或少受氣體的影響。為此在潛油多級(jí)離心泵吸入口安裝油氣分離器，讓地層液經(jīng)過油氣分離器分離后再進(jìn)入泵內(nèi)。目前所使用的油氣分離器按其使用原理可分為沉降式和旋轉(zhuǎn)式兩類。,5.控制屏,控制屏是潛油電泵機(jī)組的專用控制設(shè)備。潛油電泵機(jī)組的啟動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)都是依靠控制屏來完成的。它由主回路、控制回路、測(cè)量回路三部分組

7、成。具有以下功能：能連接和切斷供電電源與負(fù)載之間的電路；通過電流記錄儀，能把機(jī)組在井下的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)反映出來；通過電壓表檢測(cè)機(jī)組的運(yùn)行電壓和控制電壓；有識(shí)別負(fù)載短路和超負(fù)荷功能；借助中心控制器，能完成機(jī)組的欠載保護(hù)停機(jī)；當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)欠載停機(jī)時(shí)能按預(yù)定的程序自動(dòng)恢復(fù)后再啟動(dòng)；通過選擇開關(guān)，可以完成機(jī)組的手動(dòng)、自動(dòng)兩種啟動(dòng)方式；通過指示燈亮，可以顯示機(jī)組的運(yùn)行、欠載、過載三種運(yùn)行狀態(tài)。,主回路是由直接與電源相連接的元器件組成的電路。,電泵專用控制屏的主回路是由電源開關(guān)、真空交流接觸器及控制電源變壓器等組成。,控制回路里的所有元器件不直接與電路連接，所以也叫二次回路，由下列元器件組成：控制電壓調(diào)整開關(guān)、控

8、制電源自動(dòng)開關(guān)、控制方式選擇開關(guān)、中間繼電器、壓敏電阻及整流電路等。,測(cè)量回路的主要任務(wù)是：通過儀表監(jiān)視機(jī)組在井下的運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè)機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)電壓和二次回路所需的控制電壓，它由電流互感器、電流記錄儀、電壓互感器及電壓表等組成。,6.變壓器,由于潛油電泵可以在不同深度的油井中使用，因此在供給電機(jī)動(dòng)力的電纜上壓降不同。為了保障供給電機(jī)不同的額定電壓，以及補(bǔ)償井下電纜的壓降，必須使用特殊配套的變壓器來獲得不同等級(jí)的電壓，以滿足生產(chǎn)的需要。,目 錄,一、潛油電泵概述,二、潛油電泵井的診斷分析,二、潛油電泵井的診斷方法,1.運(yùn)行電流卡片的分析,潛油電泵運(yùn)行電流卡片是管理人員管理電泵井、分析井下機(jī)組工作狀況

9、的主要依據(jù)。它可以直接反映電泵運(yùn)行是否正常，甚至發(fā)生極輕微的故障及異常情況，運(yùn)行電流卡片都可以顯示出來。電流卡片所記錄電流的變化與電機(jī)工作電流的變化成直線關(guān)系。可以認(rèn)為電流卡片所記錄的電流的變化情況是電機(jī)運(yùn)行狀況的變化。所以，研究分析電流卡片，對(duì)分析電泵運(yùn)行情況，判斷電泵運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種故障是具有指導(dǎo)意義的。下面列舉幾種具有代表意義的運(yùn)行電流卡片的分析，來指導(dǎo)分析現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的各種電流卡片,。,正常運(yùn)行的電流卡片,如圖7-2所示為電泵正常運(yùn)行情況下的電流卡片。在這種情況下，電流記錄儀所畫出的是一條光滑對(duì)稱的曲線，其電流值等于或接近電機(jī)的額定電流值。這說明電泵的選擇和設(shè)計(jì)是合理的，設(shè),計(jì)功率和實(shí)

10、際功率基本相等。電泵實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)也可能產(chǎn)生一條類似的曲線，記錄的電流值略高或低于電機(jī)的額定電流值，只要此曲線對(duì)稱，波動(dòng)范圍在規(guī)定值內(nèi)，并且天天始終一致，則均屬正常?？ㄆ霈F(xiàn)的任何一種較大的變化，都表明油井的生產(chǎn)條件發(fā)生了變化。,電壓波動(dòng)的電流卡片,如圖7-3所示為電壓波動(dòng)的電流卡片。在電泵的運(yùn)行過程中，電機(jī)的電流值與電壓值成反比關(guān)系，因此電源電壓的波動(dòng)，將會(huì)引起電機(jī)電流值的波動(dòng)，來維持恒定的負(fù)荷。由于電源電壓波動(dòng)所引起的電流值的波動(dòng)，在運(yùn)行電流卡片上就出現(xiàn)了“釘子狀”的突變。電源電壓波動(dòng)最普遍的原因，一是由于功率較大的注水泵或,其它設(shè)備突然啟動(dòng)所造成的電壓瞬間波動(dòng)，也可能是幾種較小的電壓波動(dòng)組合

11、；二是由于其它的電干擾，例如雨天雷電就；對(duì)于這種情況，在大面積停電時(shí)，我們應(yīng)該等其它設(shè)備啟動(dòng)一段時(shí)間后，再啟電泵，或在電泵井安裝避雷器，減少電壓波動(dòng)對(duì)電泵的影響。,泵發(fā)生氣塞時(shí)的電流卡片,如圖7-4所示為泵發(fā)生氣塞（氣體干擾）時(shí)的電流卡片。電泵在運(yùn)行過程中，由于液面逐漸下降至吸入口，造成泵內(nèi)進(jìn)氣因氣塞而,抽空,最后由于發(fā)生氣塞而使機(jī)組欠載停機(jī)。還有一種就是泵已有氣塞現(xiàn)象，并繼續(xù)在較低的電流下工作。說明欠載值整定較低。,泵抽空時(shí)的電流卡片,如圖7-5所示為泵抽空時(shí)的電流卡片。該電流卡片表明了電泵由于抽空而欠載停機(jī)，然后又重新啟動(dòng)，隨后因同一原因再次停機(jī)。這種情況的發(fā)生：一是由于所選的泵排量大于油

12、井的實(shí)際,產(chǎn)能；二是周圍注水井欠注；三是有可能是活門下移，并且活門不嚴(yán)所造成。因此卡片分析要結(jié)合生產(chǎn)情況進(jìn)行綜合分析，才能找出電流變化的原因。,泵抽空后不合理啟動(dòng)的電流卡片,如圖7-6所示為泵抽空后不合理啟動(dòng)的電流卡片。此電流卡片表示了電泵在運(yùn)行中因欠載而自動(dòng)停機(jī)，經(jīng)過一段時(shí)間后又重新啟動(dòng)，但,是沒有成功。這說明在泵抽空后，井內(nèi)液面尚未恢復(fù)到一定高度，泵沒有啟動(dòng)起來，必須延長(zhǎng)再啟動(dòng)時(shí)間。這種情況屬于選泵不合理，泵排量大于油井的產(chǎn)能，在檢泵時(shí)應(yīng)更換排量小一些的泵。,頻繁的短周期運(yùn)行的電流卡片,如圖7-7所示為頻繁的短周期運(yùn)行的電流卡片。在這張電流卡片上，電流和機(jī)組的啟停呈周期性的波動(dòng)。這種電流曲

13、線表明電泵的選擇不夠合理，也就是油井的產(chǎn)能小于泵的額定排量。當(dāng)泵啟,動(dòng)以后，油井液面很快下降，電機(jī)負(fù)荷變輕，運(yùn)行電流降到欠載電流以下，選成機(jī)組欠載停機(jī)，經(jīng)過一段時(shí)間后再啟動(dòng)，重復(fù)以上過程。遇到這種情況，應(yīng)立即換小排量的泵，因?yàn)檫@種情況對(duì)電機(jī)極為有害。,泵在含氣井中運(yùn)行的電流卡片,如圖7-8所示為泵在含氣井中運(yùn)行的電流卡片。此電流卡片說明，電泵的選擇基本符合要求，但是井中有一定的氣體，電流波動(dòng)是由于原油脫氣進(jìn)泵所引起的，這種情況將會(huì)降低排量效率。解決,這個(gè)問題，可以配套使用旋轉(zhuǎn)式分離器、雙分離器或高效分離器消除氣體影響。,欠電流停泵的電流卡片,如圖7-9所示為欠電流停泵的電流卡片。此電流卡片表示

14、當(dāng)泵啟動(dòng)后，運(yùn)行了一個(gè)很短的時(shí)間，然后因欠電流而停機(jī)。這種情況一般是：第一，由于井液密度過低或產(chǎn)量過少所造成的，不能使運(yùn)行電流高于欠載電流值以上而導(dǎo)致機(jī)組欠載停機(jī)，需要重新進(jìn)行選泵更換合適的機(jī)組；第二，由于電流互感器虛接或主,控有問題所引起，需要電泵井管理人員進(jìn)行處理；第三，由于泵軸斷或花鍵套脫所引起，需要起井檢查更換機(jī)組；第四，由于丟手下移活門關(guān)閉所引起，需要捅活門。,欠載保護(hù)裝置失靈，使電流一直降到電機(jī)的空載運(yùn)行電流時(shí)仍不停機(jī)，并在此電流下運(yùn)行一段時(shí)間。由于泵空轉(zhuǎn)，沒有液體流過電機(jī)表面而帶走電機(jī)所發(fā)出的熱量，使溫度不斷升高，從而破壞電機(jī)系統(tǒng)的絕緣，最終將導(dǎo)致電機(jī)燒毀。,欠載保護(hù)失靈的電流卡

15、片,如圖7-10所示為欠載保護(hù)失靈的電流卡片。此電流卡片表示了當(dāng)機(jī)組正常啟動(dòng)以后，運(yùn)行一段時(shí)間，電流逐漸下降，一直降到電機(jī)的空載運(yùn)行電流為止。電機(jī)幾乎在空載條件下進(jìn)行一段較長(zhǎng)時(shí)間，突然過載停機(jī)。這說明由于某種原因使運(yùn)行電流下降，而,正常過載停機(jī)的電流卡片,如圖7-11所示為正常過載停機(jī)的電流卡片。此卡片表明，開始時(shí)機(jī)組電流運(yùn)行正常，后來電流逐漸升高，最后達(dá)到過載電流整定值，導(dǎo)致機(jī)組過載停機(jī)。這時(shí)應(yīng)檢查過載原因，排除故障后，,再進(jìn)行試啟動(dòng)。若沒有問題則投入正常運(yùn)行，否則需進(jìn)一步查找故障原因。,泵在有雜質(zhì)的井液中運(yùn)行電流卡片,如圖712所示為泵在含有雜質(zhì)的井液中運(yùn)行的電流卡片。這種電流卡片表明了電

16、泵啟動(dòng)以后，運(yùn)行到某一時(shí)間，突然發(fā)生波動(dòng)，過一段,時(shí)間又自動(dòng)恢復(fù)正常。引起上述現(xiàn)象的原因是井液中含有松散的泥砂或碎屑，也可能是套變，泵內(nèi)機(jī)械部分卡。嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成過載停機(jī)或卡泵。,手動(dòng)強(qiáng)制再啟動(dòng)的電流卡片,如圖7-13所示為手動(dòng)強(qiáng)制再啟動(dòng)的電流卡片。電流曲線表明，當(dāng)泵啟動(dòng)后，正常運(yùn)行一段時(shí)間，后來出現(xiàn)電壓波動(dòng)沖擊，最終使機(jī)組過載停機(jī)，試圖手動(dòng)再啟動(dòng)若干次失敗。引起過載停機(jī)的原因有可能是發(fā)生電壓波動(dòng)（如雷電等），也可能接頭或保險(xiǎn)被,燒壞，機(jī)組偏載運(yùn)行所引起，還可能是控制部分有問題或電壓過低。如果發(fā)生上述現(xiàn)象，應(yīng)仔細(xì)檢查發(fā)生故障的原因，并立即進(jìn)行處理，不允許強(qiáng)制啟動(dòng)，否則很容易燒設(shè)備。,負(fù)載波動(dòng)的電流卡片,如圖7-14所示為負(fù)載波動(dòng)的電流卡片。此電流卡片的曲線表明，負(fù)載變化不規(guī)則，這種變化一般是井液密度發(fā)生變化或地面回壓過高所引起的。,發(fā)生這種現(xiàn)象，不宜手動(dòng)啟動(dòng)，更不許自動(dòng)啟動(dòng)，應(yīng)由管理人員查找出問題并處理后，方可投入運(yùn)行。,油井井取樣,一、準(zhǔn)備工作,1、穿戴好勞保用品。,2、取樣桶一只、放污桶一只、棉紗少許。,二、操作步驟,1、打開取樣閥們把死油放進(jìn)放污桶內(nèi)。,2、打開樣桶蓋，一手拿取樣桶