无杆抽油设备.ppt
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1、无杆抽油设备 采油机械u电电潜潜泵泵采采油油与与其其它它机机械械采采油油相相比比,有有排排量量、扬扬程程范范围围大大,适适应应性性强强,井井下下工工作作寿寿命命长长,地地面面工工艺艺简简单单方方便便,经济效益显著等特点。经济效益显著等特点。1.电动潜油离心泵装置的组成电动潜油离心泵装置的组成 u电潜泵由三部分组成电潜泵由三部分组成:1)井井下下部部分分:这这是是电电潜潜泵泵的的主主要要机机组组,它它由由潜潜油油电电动动机机,保保护护器器和和多多级级离离心心泵泵三三个个部部件件组组成成,其其作作用用是是将将电电能能转换为液能,以举升井液。转换为液能,以举升井液。1.电动潜油离心泵 2)地面部分:
2、由控制屏,自耦变地面部分:由控制屏,自耦变压器及辅助设备压器及辅助设备(电缆滚筒、电缆滚筒、导向轮、井口支座和挂垫等导向轮、井口支座和挂垫等)组成。组成。3)中间部分:由电缆和油管组成,中间部分:由电缆和油管组成,潜油电缆是一种具有特殊密封潜油电缆是一种具有特殊密封形式和结构的动力电缆,其功形式和结构的动力电缆,其功能是将地面的电能输送给井下能是将地面的电能输送给井下潜油电机,有圆电缆和扁电缆潜油电机,有圆电缆和扁电缆两种形式,主要由导体、绝缘两种形式,主要由导体、绝缘层,护套层及钢带铠装所组成。层,护套层及钢带铠装所组成。2.2.电动潜油离心泵井下机组的结构特点及工作原理电动潜油离心泵井下机
3、组的结构特点及工作原理2.1 多级离心泵多级离心泵u多多级级离离心心泵泵的的结结构构可可分分为为两两大大部部分分:转转动动部部分分和和固固定定部分。如部分。如图图9-2所示。所示。u转转动动部部分分包包括括:泵泵轴轴,轴轴中中间间安安装装的的多多级级叶叶轮轮,轴轴上上端端的的滑滑动动止止推推轴轴承承,以以及及轴轴下下端端的的径径向向止止推推轴轴承承等等。上上端端的的滑滑动动止止推推轴轴承承用用来来防防止止由由轴轴向向载载荷荷引引起起的的过过度度挠挠曲曲。下下端端的的径径向向止止推推轴轴承承主主要要用用来来承承受受由由于于泵泵和和保保护器花键联结不同心引起的径向载荷等。护器花键联结不同心引起的径
4、向载荷等。u固固定定部部分分包包括括:与与每每一一级级叶叶轮轮相相配配的的导导轮轮,泵泵壳壳及及填填料密封装置等。料密封装置等。1-上上节节;2-下下节节;3-花花键键联联轴轴器器;4-滑滑动动轴轴向向止止推推轴轴承承;5-径径向向滑滑动动轴轴承承壳壳体体;6-导导流流装装置置;7-叶叶轮轮;8-外外壳壳;9-泵泵轴轴;10-键键;11-下下部部滑滑动动轴轴承承;12-保保护护套套筒筒;13-底底座座;14-过过滤滤器器;15-传动联轴器传动联轴器 u和普通离泵相比较,潜和普通离泵相比较,潜油多级离心泵具有以下油多级离心泵具有以下结构特点:结构特点:2.1.1 外廓尺寸细长外廓尺寸细长2.1.
5、2 轴向卸载,径向扶正轴向卸载,径向扶正2.1.3 启动用单流阀和卸油启动用单流阀和卸油用溢流阀用溢流阀 2.2 保护器保护器 u保护器安装在潜油电机保护器安装在潜油电机上部,是用来保护潜油上部,是用来保护潜油电机的。电机的。u保护器的功用就是:不论沉没度多大,保证井液不能进保护器的功用就是:不论沉没度多大,保证井液不能进入电动机的内部;电机内变压器油漏失时,提供补偿;入电动机的内部;电机内变压器油漏失时,提供补偿;保护器的止推轴承承受泵所产生的一部份轴向力;对泵保护器的止推轴承承受泵所产生的一部份轴向力;对泵下部的轴承提供润滑条件。下部的轴承提供润滑条件。u保护器有三大类:活塞式保护器,橡皮
6、囊式保护器,重保护器有三大类:活塞式保护器,橡皮囊式保护器,重液隔离式保护器。液隔离式保护器。2.2.1 橡皮囊式保护器橡皮囊式保护器u橡皮囊式保护器由保护器和补偿器两部分组成。保护器橡皮囊式保护器由保护器和补偿器两部分组成。保护器装在泵和电机之间,用以防止井液侵入电机内部。补偿装在泵和电机之间,用以防止井液侵入电机内部。补偿器装在电机下部,用以补偿电机内部变压器油的漏失。器装在电机下部,用以补偿电机内部变压器油的漏失。B2.2.2 重液隔离保护器重液隔离保护器u重液隔离保护器,是使用一种高重度的液体,将电机内重液隔离保护器,是使用一种高重度的液体,将电机内的变压器油与地层液隔开,以保持电机内
7、部油压与井液的变压器油与地层液隔开,以保持电机内部油压与井液压力相平衡,并补偿由于热胀冷缩引起的电机内油体积压力相平衡,并补偿由于热胀冷缩引起的电机内油体积的变化。其结构示意图如的变化。其结构示意图如图图9-5所示。该保护器的上方装所示。该保护器的上方装有三道端面密封,以减少漏失量。保护器下端装有止推有三道端面密封,以减少漏失量。保护器下端装有止推轴承,中段有两个腔室,内腔充以变压器油,并与电机轴承,中段有两个腔室,内腔充以变压器油,并与电机内腔相通;外腔与地层液相通;内、外腔间充满高重度内腔相通;外腔与地层液相通;内、外腔间充满高重度的隔离液的隔离液(氟油氟油),将变压器油与地层液隔开。当电
8、机工,将变压器油与地层液隔开。当电机工作发热而使变压器油体积膨胀时,隔离液在外腔的液面作发热而使变压器油体积膨胀时,隔离液在外腔的液面升高;当井液进入外腔时,将使隔离液在外腔的液面降升高;当井液进入外腔时,将使隔离液在外腔的液面降低。所以,隔离液起到了活塞的作用。低。所以,隔离液起到了活塞的作用。1-上接头;上接头;2-螺母;螺母;3-端面密封;端面密封;4-上接头;上接头;5-呼吸管;呼吸管;6-护轴管;护轴管;7-扶正轴承;扶正轴承;8-接头;接头;9-轴;轴;10-外壳;外壳;11-定定位螺母;位螺母;12-止推轴承止推轴承动环;动环;13-止推轴承静止推轴承静环;环;14-下接头;下接
9、头;15-电电机内部冷却液机内部冷却液(变压器变压器油油);16-地层液;地层液;17-氟氟油油 2.3 潜油电动机潜油电动机u潜油电动机为潜油泵提供动力,一般为两极三相鼠笼感潜油电动机为潜油泵提供动力,一般为两极三相鼠笼感应式。由转子和定子两个主要部分组成。潜油电动机和应式。由转子和定子两个主要部分组成。潜油电动机和普通的交流电动机相比较,具有以下结构特点:普通的交流电动机相比较,具有以下结构特点:2.3.1 外廓尺寸细长外廓尺寸细长 2.3.2 转子和定子分节转子和定子分节2.3.3 保证电动机的严格密封并需充油保证电动机的严格密封并需充油 2.3.4 润滑油循环系统比较特殊润滑油循环系统
10、比较特殊2.4 油气分离器油气分离器u油气分离器通常作为潜油离心泵的吸入口,固定在泵的油气分离器通常作为潜油离心泵的吸入口,固定在泵的下部,用以分离井液中的游离气体使其不能进入泵中。下部,用以分离井液中的游离气体使其不能进入泵中。1-泵轴;泵轴;2-衬套接头;衬套接头;3-分离器接头;分离器接头;4-花键套;花键套;5-分离器导轮;分离器导轮;6-壳体;壳体;7-叶叶轮;轮;8-轴;轴;9-吸入口;吸入口;10-滤网滤网 3.在复杂使用条件下电动潜油离心泵的结构特点在复杂使用条件下电动潜油离心泵的结构特点3.1 在多砂油井中使用在多砂油井中使用 3.2 在多气油井中使用在多气油井中使用3.3
11、在含水油井中使用在含水油井中使用4.潜油多级离心泵的工况参数确定潜油多级离心泵的工况参数确定 u潜潜油油多多级级离离心心泵泵的的基基本本参参数数与与普普通通离离心心泵泵的的基基本本参参数数相相同同。4.1 压压 头头 HB=HD+hY+hD+HFY 4.2 流流 量量u潜油多级离心泵的流量,可由油井产液量确定。潜油多级离心泵的流量,可由油井产液量确定。4.3 泵级压头泵级压头HJ及泵级数及泵级数u泵级压头指单级叶轮的输出压头,泵级压头指单级叶轮的输出压头,m。HJ=u2max/2gku u水力活塞泵装置是通过高压动力液向井底传递动力并实现水力活塞泵装置是通过高压动力液向井底传递动力并实现抽汲井
12、液的一种无杆抽油设备。抽汲井液的一种无杆抽油设备。u动力液由地面动力泵通过油管输送到驱动油缸,从而带动动力液由地面动力泵通过油管输送到驱动油缸,从而带动抽油泵抽油。抽油泵抽油。u水力活塞泵能有效地开采粘油井和多蜡井,深井和方向井,水力活塞泵能有效地开采粘油井和多蜡井,深井和方向井,效率较高。效率较高。1.水力活塞装置的组成和工作流程水力活塞装置的组成和工作流程u水力活塞泵抽油装置由三部分组成:水力活塞泵抽油装置由三部分组成:u 2.水力活塞泵水力活塞泵 1)井下部分:由液动机,水力活塞泵和滑阀控制机构三个部井下部分:由液动机,水力活塞泵和滑阀控制机构三个部分组成,起着抽油的主要作用,是水力活塞
13、泵的主要机分组成,起着抽油的主要作用,是水力活塞泵的主要机组;组;2)地面部分:由地面动力泵,各种控制阀及动力液处理和准地面部分:由地面动力泵,各种控制阀及动力液处理和准备设备等组成,起着供给和处理动力液的作用;备设备等组成,起着供给和处理动力液的作用;3)中间部分:包括将动力液从地面送到井下机组的中心油管中间部分:包括将动力液从地面送到井下机组的中心油管以及将抽取的原油和工作过的废动力液一起排回地面的以及将抽取的原油和工作过的废动力液一起排回地面的专门通道。专门通道。u水力活塞泵抽油系统的工作流程,按动力液循环方式的水力活塞泵抽油系统的工作流程,按动力液循环方式的不同分为开式系统和闭式系统两
14、类。不同分为开式系统和闭式系统两类。2.水力活塞泵井下机组的结构和工作原理水力活塞泵井下机组的结构和工作原理2.1 差动式单作用水力活塞泵差动式单作用水力活塞泵u水力活塞泵的井下机组是整套装置的关键部分,主要包水力活塞泵的井下机组是整套装置的关键部分,主要包含液动机,控制滑阀,水力活塞泵几个部分。图含液动机,控制滑阀,水力活塞泵几个部分。图9-9是是差动式单作用型水力活塞井下机组的结构示意图。它的差动式单作用型水力活塞井下机组的结构示意图。它的作用原理如下:作用原理如下:u u螺杆泵是一种井下渐进式容积泵螺杆泵是一种井下渐进式容积泵(PC泵泵),由定子和转子,由定子和转子组成,螺杆泵的运动规律
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