潛油柱塞電泵——小排量深抽,節(jié)能防偏磨

1、山東三鐵機械有限公司Shandong Angle Lron Machinery Co., Ltd世界首創(chuàng)填補世界潛油柱塞電泵市場空白 潛油柱塞電泵 磁懸浮潛油電泵 山東三鐵機械有限公司Tel磊 QQ:70260852 E-mail:zl0546 潛油柱塞電泵（磁懸浮潛油電泵）是一種新型舉升工藝，它是機電一體，屬國內外首創(chuàng)，具有我國自主知識產權的新一代采油設備。一、 技術背景研發(fā)背景：傳統(tǒng)的有桿采油是通過抽油機抽油桿深井泵來達到采油目的，其弊端主要有：耗能高、泵效低、抽油桿與油管偏磨、停機調參和調參范圍窄。潛油離心電泵和潛油螺桿電泵只適用于大排量高含水的油井，排量30m

2、3/d，揚程2300m，50地面脫氣原油粘度500mPa.s的高液量稀油井，采出液含砂0.05%，泵口氣液比30%，泵的沉沒度要求在3之間，常規(guī)電泵工作段井斜角6，一般情況下狗腿度取3，特種斜井機組狗腿度達到58，總礦化度10000，因此適用井況范圍小。針對上述問題，我們研發(fā)的以交變磁場和永磁動子產生舉升推力為基本原理的潛油柱塞電泵（磁懸浮潛油電泵），解決了薄差油層、低滲透油層，低產井、斜井、叢式井、水平井的開采難題，因取消了抽油桿從而徹底解決了斜井采油中管桿偏磨的難題，填補了潛油離心電泵和潛油螺桿電泵的國際國內市場空白，降低了砂卡、氣鎖故障，節(jié)約了大量電能、工人勞動量、噸油成本以及井場用地、

3、抽油機抽油桿鋼材，意義影響深遠。產品優(yōu)勢：1）、動力裝置直接與泵在井下連接，去掉了抽油機平衡塊和抽油桿的無功損耗，因此舉升能耗低、損耗??；去掉了抽油桿的沖程損失，泵效可達90%以上；與同等產液量抽油機相比，耗電量減少50以上。2）、實現無桿采油，與現有舉升方式相比，在節(jié)省大量投資、減少起下作業(yè)時間和成本的同時，徹底消除了管桿偏磨。3）、動力裝置直接與泵在井下連接，整體最大長度10.8116.13m，整體外徑114143mm，在配套強閉式凡爾球座后，可實現水平井水平段采油。4）、生產制度調整智能化，調整幅度更精密、更精確，配合抽空保護裝置，可實現“零液面”采油，滿足間歇生產需要；可實現遠程控制集

4、中管理。5）、增產作用，在油層中震動產生熱量，加熱稀釋周圍油液，使油層液體加速活動，容易開采，提高供液能力。適用范圍：1）、小排量深抽井、間歇生產井，排量120m3/d，揚程2000m；2）、斜井、斜直井、大斜度井、叢式井、定向井、水平井采油；3）、低液量高油氣比井、低液量高凝油井和50地面脫氣原油粘度2000mPa.s的低液量稠油井，采出液含砂0.5%，泵口氣液比40%，總礦化度100000。二、 結構及工作原理潛油柱塞電泵（磁懸浮潛油電泵）由直線電機、抽油泵和地面智能控制柜三部分組成。直線電機與抽油泵連接后，由普通平式油管下到設計泵深，地面電源通過智能控制柜將交流電經變頻后用潛油電纜輸送到

5、井下直線電機（主要由永磁動子、定子繞組和機殼三部分組成），當電流進入定子繞組，產生的磁場通過變頻方式實現磁極的交變，和永磁動子上固定磁場的相互作用，實現永磁動子的運動，從而使懸浮的永磁動子帶動柱塞限位往復運動。1、 直線電機：其動子選用永磁材料；定子由鐵芯、線圈繞制而成，繞組絕緣采用H級絕緣材料封閉而成。其主要特性：1.1直線電機使用最高溫度為120。1.2直線電動機外形尺寸:最大外徑114/140mm，長度44609610mm。1.3電動機定子繞組的絕緣等級為H級；1.4電動機的定子制成充油封閉式結構。它能承受30mpa歷時24小時的水壓試驗，不滲漏、不產生局部變形。1.5電動機絕緣電阻在熱

6、態(tài)下，用2500V兆歐表測試，不低于500M ；1.6電動機的繞組在熱態(tài)下，能承受交流50赫茲，2800V歷時1分鐘的絕緣介電強度試驗，該試驗在產品出廠前已做完。不須重復試驗，如用戶要求作此項試驗時，試驗電壓值降到75%。1.7電動機使用時允許瞬間過電流，電流值為額定值的1.5倍，歷時3min。2、抽油泵：是在常規(guī)柱塞抽油泵結構基礎上，將固定凡爾由泵的下端移至上端，其柱塞通過推桿與直線電動機動子相接；抽油泵外形尺寸:最大外徑90mm，長度63506520mm。3、地面智能控制柜智能控制裝置由程序控制設定沖次，采用變頻形式進行調速，在最大排量內隨意在線調節(jié)產量。三、潛油柱塞電泵（磁懸浮潛油電泵）

7、型號表示方法ZS QY DB 10/20/30/40/50 - / 最大軸向投影尺寸額定揚程最大功率電力驅動抽油泵潛油運行柱塞式四、 主要技術參數1、直線電機:最大外徑:114/143mm長度:44609610mm額定交流電壓：380V/660V/1140V額定電流：30-70A工作制度：間歇絕緣等級：H防護等級：IP58額定限速度：0.82m/s額定推力： 8-60KN耐溫：180額定耐壓：30MPa動子行程:1.23m冷卻方式:井液流動2、抽油泵:最大外徑：90mm長度：63506520mm沖次：0.1-10次/分基本形式泵的直徑mm排量系數k連接油管外徑mm柱塞沖程長度m排量m3/d(沖

8、次10次/min)公稱直徑基本直徑管式泵整體泵筒2827.90.89731.2310.93231.81.16731.2314.23838.11.63731.2320.04444.12.19731.2326.95050.02.83731.2334.85757.03.67731.2345.16363.04.49731.2355.27070.05.54731.2368.18383.07.79731.2395.89595.010.2731.23125.53、智能控制系統(tǒng)輸入電壓：三相三線380V/660V/1140V控制電壓:380V工作電壓: 380V/660V/1140V工作溫度：-40-60控制

9、系統(tǒng)作為WFQYDB型磁懸浮電泵的重要組成部分，其主要功能是給直線電機提供驅動電源、運行參數設定、運行狀態(tài)監(jiān)測與指示、運行過程控制和為系統(tǒng)提供安全保護等等。主要性能：3.1動子和柱塞移動速度動子和柱塞的移動速度可在運行中用撥碼開關在線調節(jié)（即上/下沖程頻率），共10位，單位為cm/s。3.2動子和柱塞沖次動子和柱塞的沖次可在運行中用撥碼開關在線調節(jié)，單位為次/min。3.3動子和柱塞沖程指示動子和柱塞沖程的數值用數碼管直接即時顯示在控制器面板上，單位為cm。3.4安全保護和報警指示在系統(tǒng)運行中如果發(fā)生負載短路、動子推力不足、動子和柱塞阻塞、井口結冰或油管結蠟、控制箱內溫度過高及電網停電等故障時

10、，系統(tǒng)會自動停止運行，并由“報警指示”燈用不同的閃爍信號給出指示。3.5電源電壓 380V/660V/1140V3.6輸出最大功率 50kw3.7輸出平均功率 （1-6）kw 取決于速度和沖次五、 功能和參數設置1、按鈕功能控制箱的操作面板布局，如下圖所示。 、自動運行 按下“自動運行”按鈕，保持0.2秒，抬起時，啟動機組自動運行。、停止運行 按下“停止運行”按鈕時，機組立即停止運行。、手動上行 按下“手動上行”按鈕，保持0.2秒，抬起時，電機動子和泵柱塞開始上行移動，手動上行的頻率由“上頻”撥碼開關設定。、手動下行 按下“手動下行”按鈕，保持0.2秒，抬起時，電機動子和泵柱塞開始下行移動，手

11、動下行的頻率也是由“上頻”撥碼開關設定。手動操作主要用來調整直線電機動子的起始位置或安裝時判斷移動方向是否與按鈕標示一致，也可用于堵塞故障的排除，但不允許長時間使用，最多只能運行一個單行程便會自動停止運行。而且，必須等待6秒后才能啟動下一次運行。、復位 當機組出現死機或停機報警期間，按下“復位”按鈕，使程序復位并重新開始自動運行。2、顯示 顯示器在運行中顯示沖程，單位為厘米。在因故障停機時，顯示故障的原因：dLU -輸出端短路（duan LU）, dSE -管路或油泵堵塞（du SE）, CFH -超負荷（CHAO FUHE）, CUd -控制器箱內溫度超過允許值（CHAO WENDU）.3、

12、參數設置、上頻率 電機動子上行運行的驅動頻率由“上頻”撥碼開關設置，置碼范圍為： 8，9，0，1，2，3，4，5分別代表頻率8，9，10，11，12，13，14，15Hz。上頻率數值越大，上行速度就越快、電流越小、耗能越低，但電機的推力也越小。初次開機時，可選15Hz，而當液面逐漸下降出現超負荷現象時，則應及時把上頻率逐漸調整到14，13，12數值，以提高電機的推力。、下頻率 電機動子下行運行的驅動頻率由“下頻”撥碼開關設置，置碼范圍為：5，6，7，8，9，0，1，2，3，4分別代表頻率15，16，17，18，19，20，21，22，23，24Hz。一般情況下，下頻率都可以選擇24Hz。 、沖

13、次 電機動子每分鐘的沖程次數，由“沖次”撥碼開關設置，置碼范圍為0.10.0，分辨率為0.1次/分。這樣，沖程次數可以在0.110次/分之間選擇。 六、操作步驟1、設置參數（1）、設置上頻率 按液位高低或所需推力的大小，選擇適當的上頻率，由“上頻”撥碼開關設置。 （2）、設置沖次 按所定的產量多少、液位高低，選擇沖次的數值，由“沖次”撥碼開關設置。2、上電 先開低壓開關，等待3秒鐘后，再開高壓開關，檢查電壓指示是否正常。3、啟動 按下“自動運行”按鈕，保持0.2秒，抬起后，機組開始自動運行。沖程顯示器上顯示柱塞的行程，單位為厘米。在系統(tǒng)運行中由于電網故障而停機后，當恢復供電時，系統(tǒng)會自動啟動運

14、行。4、運行后參數的調整、調整上頻率 當柱塞向上運行時，電流表指針向右轉動。這時如果指針出現抖動，則表示電機已超負荷，應立即減小上行頻率。每次只減1個碼，然后再觀察，直到指針不抖動為止。（減到8為止）。、調整沖次 在機組運行過程中，要改變產量，則只需隨時在線調整沖次即可。七、故障診斷及處理1、意外停機 由于意外干擾，如電網有較大的波動或雷電干擾等，可能發(fā)生意外停機，這種停機故障“報警指示”燈沒有指示。巡檢中發(fā)現這種停機現象時，應首先檢查面板上的電壓指示，如果正常，可按下“復位”按鈕，重新啟動機組繼續(xù)運行。2、短路 在運行中如果發(fā)現停機，同時“報警指示”燈連續(xù)明亮，顯示器顯示dLU，表明負載電路

15、中發(fā)生了短路，應切斷電源進行檢查。3、超溫度 當機箱內的溫度較高時，風機會自動啟動，如果溫度仍繼續(xù)上升以致過高時，程序將自動停止電機運行，同時，“報警指示”燈一亮一滅連續(xù)閃亮，顯示器顯示CUd。當溫度下降到正常范圍時，電機會自動重新啟動運行。4、超負荷 在自動運行過程中，如果發(fā)現剛開始上行或剛開始下行時電流表指示就很大，并且連續(xù)抖動，表明電機已經超負荷，必須立即減小頻率，提高電機的驅動能力。若當時機旁無人監(jiān)測時，稍后程序會自動停止電機運行，同時，“報警指示”燈一短亮一長亮連續(xù)閃亮,顯示器顯示CFH。5、堵塞 由于油管內結冰、結蠟、柱塞卡緊或沙堵等原因造成堵塞時，泵的行程會縮短。這時，程序將自動

16、調整行程，以避免電流過大。如果堵塞現象未消除，則行程會繼續(xù)減小，當減到一半時，將自動停止運行。同時，“報警指示”燈二短亮一長亮連續(xù)閃亮,顯示器顯示dSE。這時，可將“上頻”撥碼開關置于較低值，然后，用“手動上行”和“手動下行”按鈕啟動上下交替運行，反復沖擊幾次，如果堵塞不嚴重時，就有可能沖開，恢復正常運行。6、在運行中發(fā)現高壓空氣開關自動跳閘，不要直接送電，應檢查排除故障后再送電。潛油柱塞電泵（磁懸浮潛油電泵）作業(yè)規(guī)程1 定義1.1 潛油柱塞電泵（磁懸浮潛油電泵）由管式抽油泵、直線電機、電纜和地面智能控制柜構成，可在油井下運行，用于抽汲油井液體的抽油裝置。1.2 直線電機 采用電力驅動，其運動

17、部分應做直線運動的電動機。2 要求2.1 整機要求2.1.1 潛油泵應符合標準， 2.1.2 井下工作條件2.1.2.1 工作溫度：釤鈷120。2.1.2.2 井底靜壓力：30MPa。2.1.2.3 油液中含油量應10%。2.1.3 井上環(huán)境條件2.1.3.1 額定電壓：380V/660V/1140V、三相三線制，五檔調節(jié)，頻率：50HZ。3 操作規(guī)程3.1 電泵井下泵前的準備與要求3.1.1 校正井架，大鉤對準井口。3.1.2 起出原井管柱，用蒸氣清洗干凈。3.1.3 刮蠟。刮蠟器直徑小于套管內徑2mm能通過為合格，若下不去應依次減少2mm，然后再加大直徑確保刮蠟質量。3.1.4 通井。通井

18、規(guī)長度不小于9m，外徑應等于機組最大投影尺寸加2mm，起下順利無阻卡。通井深度在直線電機以下20m。3.1.5 電纜滾筒安裝在距井口15-20m處，與井口和作業(yè)機中心連線夾角為3045。3.1.6 電纜導向滑輪應牢固地裝在距地面8-10m高處，與井口、電纜滾筒成一作業(yè)平面。3.1.7 機組按順序擺放在導向輪的相對方向。3.1.8 打開電纜頭護蓋，將其終端用導線短接，用萬用表R1檔分別測三相直流電阻，不平衡率不大于2%，測完后拆除接線。用2500V兆歐表測量電纜三相對地及相間絕緣電阻，應大于2000M，測完應對地放電，并蓋好護蓋。3.2 連接電機與抽油泵操作3.2.1 拆掉電機引出線防護罩，用2

19、500V兆歐表測電機對機殼絕緣電阻不小于1000 M,測電機三相繞組的直線電阻是否平衡。3.2.2 吊卡卡在電機吊裝位置，將電機吊起，在起吊過程中電機引出線必須對準吊卡缺口處，確保電纜不受損害。3.2.3 用專用工具將電機動子吊出，距電機接箍150mm左右。3.2.4 將抽油泵吊起，去掉防護罩，用專用工具將泵體內的聯桿拉出泵筒的200mm左右，與電機動子對接。在對接前應清洗螺紋，擦干后涂厭氧膠，擰緊。直線電機與抽油泵外殼連接時作業(yè)工用管鉗帶緊即可，決不允許使用液壓鉗。為防止電纜損壞，在對接過程中，不允許電機轉動。3.2.5 進行電機引出線與電纜連接，連接處應置于泵體防砂接頭以下位置、電機引出線

20、超長部分減掉三根導線長度錯開各差60mm，在去掉外絕緣層90mm，內絕緣層去掉25mm，再插入銅套，用專用卡鉗卡緊。電纜端的處理與電機引出線相同。連接處用砂紙打磨，清洗干凈。處理過的接頭用聚全氟乙丙烯壓敏粘帶半疊包10層，再用聚四氟乙烯壓敏粘帶半疊包6層，再用玻璃絲布壓敏粘帶半疊包12層，最后用鎧皮鎧裝而成。3.2.6 固定電纜，電機引出線、電機接箍、大小扁電纜接頭上下、防砂接頭、篩管兩端100mm處、泵體兩端和中間各打一個電纜卡子。3.3 下泵3.3.1 將原井套管頭換成電泵采油樹的套管頭。3.3.2 泵出口上部位安裝泄油器。3.3.2 電纜并在油管柱外壁上，每根油管接箍上下0.2m處和油管

21、中間，各打一個電纜卡子或保護器，電纜卡子應使電纜鎧皮輕微變形而又不損傷電纜絕緣層為原則。在定向井、水平井，在造斜點以下，應全部采用保護器保護電纜。3.3.3 每下6根油管測量一次機組電阻及對地絕緣電阻，油管全部下完所測的阻值均符合規(guī)定要求方可安裝井口。3.3.4 下泵注意事項3.3.4.1 連接機組時，井口必須放蓋板，防止發(fā)生井下落物。3.3.4.2 下油管時應防止下部油管旋轉，打好背鉗，每根油管節(jié)箍上下使用1個雙聯保護器或油管節(jié)箍上下200mm處各使用1個電纜卡子，油管中間使用1個單聯保護器或電纜卡子，起下油管限速6根/h。3.3.4.3 下泵時作業(yè)機和電纜滾筒必須相應同步運行，不允許靠油管自重帶著電纜滾筒旋轉。3.3.4.4 必須按規(guī)定位置打保護器或電纜卡子，電纜卡子松緊要合適，避免損