電潛泵技術(shù)培訓(xùn)課件

電潛泵技術(shù)培訓(xùn)加強(qiáng)電泵技術(shù)管理提高機(jī)組運(yùn)行綜合效益

1目錄

A、管理部分一、建立操作性強(qiáng)的管理制度

1、巡回檢查2、定時(shí)計(jì)量/化驗(yàn)3、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析，及時(shí)處理4、嚴(yán)格隨意停機(jī)二、嚴(yán)格操作程序

一）啟動(dòng)前的檢查二）啟動(dòng)三）機(jī)組運(yùn)行過程中日常應(yīng)收集的主要數(shù)據(jù)四）故障停機(jī)后再啟動(dòng)前至少應(yīng)完成的檢測(cè)維護(hù)工作目錄A、管理部分2B、技術(shù)部分

一、潛油電泵機(jī)組概述

1、潛油泵機(jī)組井下工作管柱簡(jiǎn)圖2、潛油電機(jī)主要結(jié)構(gòu)、工作原理和電性能測(cè)試

3、保護(hù)器的工作原理和主要功能

4、潛油泵主要結(jié)構(gòu)、工作原理及有關(guān)的基本概念5、分離器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理6、變壓器的選型設(shè)計(jì)計(jì)算二、電潛泵機(jī)組的選型設(shè)計(jì)計(jì)算

1、油井產(chǎn)能計(jì)算a、PI法（即生產(chǎn)指數(shù)法；適用于流壓高于飽和壓力）b、IPR法(適用于流壓低于適用于流壓)B、技術(shù)部分3

C、現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易計(jì)算法（適用于流壓高于飽和壓力）2、機(jī)組選型設(shè)計(jì)計(jì)算

a、用于水井的計(jì)算方法

b、稠油井電潛泵選型計(jì)算8大步驟

c、計(jì)算泵掛處的氣液比（Vg/Vt）

三、計(jì)算泵工作時(shí)的實(shí)際效率四、計(jì)算電機(jī)的實(shí)際散熱和溫升五、電潛泵井工況分析舉例六、海上油田機(jī)采方式發(fā)展趨勢(shì)

C、現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易計(jì)算4一、建立操作性強(qiáng)的管理制度

A、巡回檢查（至少內(nèi)容）

1、確定巡回檢查間隔時(shí)間：建議2小時(shí)2、必須的檢查點(diǎn)：電控柜、井口、安全閥控制盤3、必須的檢查參數(shù)：電流運(yùn)行曲線值、三相電壓/電流是否在額定值范圍內(nèi)、井口處油/套壓值是否正常

B、定時(shí)計(jì)量、化驗(yàn)

據(jù)此判斷電潛泵機(jī)組實(shí)際生產(chǎn)情況、評(píng)估機(jī)組未來是否存在潛在故障和機(jī)組性能/有關(guān)運(yùn)行參數(shù)可能的走向A、管理部分一、建立操作性強(qiáng)的管理制度A、管理部分5

C、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析、及時(shí)處理

D、嚴(yán)禁隨意停機(jī)（即使使用變頻器。特別是機(jī)組使用的后期）二、嚴(yán)格操作程序制度

一）啟動(dòng)前的檢查1、檢查出油管線是否連接好、相關(guān)的生產(chǎn)閘門/放氣閥是否處于正確的開關(guān)位置、設(shè)定值是否正確2、檢查欠載/過載設(shè)定值、延時(shí)設(shè)定值是否合理3、檢查相關(guān)系統(tǒng)的電器設(shè)備是否處于正確位置（順序：高壓真空開關(guān)/變壓器/接線盒/電控柜（變頻器）/井口）4、檢查變壓器輸出端電壓值是否正確5、檢查電源熔斷器的規(guī)格是否正確6、記錄筆的位置是否正確

C、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)分析、及時(shí)處理6

7、

系統(tǒng)必須接地

8、所有檢查內(nèi)容和數(shù)據(jù)應(yīng)有文字記錄

9、電控柜門上應(yīng)有該井井下機(jī)組的主要技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)表，以利隨

時(shí)對(duì)照檢查機(jī)組工作性能

馬達(dá)額定參數(shù)安裝時(shí)間：功率：電壓：電流：制造廠家：泵額定參數(shù)安裝時(shí)間：型號(hào)：級(jí)數(shù)：?jiǎn)渭?jí)揚(yáng)程：排量：制造廠家：電纜數(shù)據(jù)規(guī)格/型號(hào)：長(zhǎng)度：耐溫：變壓器規(guī)格/型號(hào)：初級(jí)電壓：次級(jí)電壓范圍：制造廠家：

備注：

7、系統(tǒng)必須接地

8、所有檢查7

二）啟動(dòng)

（盡量使用變頻器啟動(dòng)）

1、如果是新機(jī)組剛下井，而且事先已經(jīng)知道目前井里靜液面離井口的深度超過500m的話，啟動(dòng)前最好往井里灌滿輕質(zhì)的清潔液體（條件：生產(chǎn)管柱上必須有單流閥）2、按規(guī)定要求在電控柜上或變頻器上實(shí)施啟動(dòng)程序3、啟動(dòng)成功之后，應(yīng)盡快用鉗型電流表檢查三相實(shí)際電流值，并和圓盤記錄卡上的電流值進(jìn)行比校

4、根據(jù)井口壓力和產(chǎn)量以及現(xiàn)場(chǎng)的工作經(jīng)驗(yàn)判斷相序是否接錯(cuò)

5、待井口出液完全穩(wěn)定后，如條件允許，可以采用電潛泵憋壓方式，大致估算電潛泵機(jī)組的性能和油井靜液面高度（注：1）憋壓時(shí)間不要超過一分鐘）；2）事先計(jì)算好井液大致密度）

二）啟動(dòng)8

6、待油井出液完全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，再重新調(diào)整好電流欠/過載值和啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間值7、兩次啟動(dòng)之間的間隔時(shí)間不得少于5分鐘8、啟動(dòng)過程和啟動(dòng)后的機(jī)組正常運(yùn)行電性能數(shù)據(jù)應(yīng)有文字記錄三）機(jī)組遠(yuǎn)行過程中日常應(yīng)收集的主要數(shù)據(jù)1、檢查記錄卡片上的電流曲線是否正常2、三相電流值/并和額定值比較是否異常3、三相電壓值/并和額定值比較是否異常4、原設(shè)定的欠/過載、延時(shí)值是否漂移5、日產(chǎn)量（油、氣、水分別計(jì)量---如條件允許的話）6、出砂情況描述（如條件允許，應(yīng)定期取樣化驗(yàn)）7、井口油/套壓力值以及是否正常

6、待油井出液完全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)后，再重新調(diào)9

8、井下壓力/溫度值及變化情況（如井下安裝有測(cè)試儀的話）9、井口溫度10、安全閥控制壓力是否合適（在控制盤處檢查）11、有時(shí)為了更好地及時(shí)掌握機(jī)組的運(yùn)行情況，有助于油井的動(dòng)態(tài)分析，還必須：

1）監(jiān)測(cè)動(dòng)液面深度（利用井下回聲儀或通過油井憋壓）

2）通過有關(guān)參數(shù)計(jì)算/分析機(jī)組運(yùn)行效率四）故障停機(jī)后、再啟動(dòng)前至少應(yīng)完成的檢測(cè)維護(hù)工作

（在確保切斷電源的情況下）1、檢查記錄卡上的電流值是否異常，并分析其原因2、檢測(cè)動(dòng)力電纜三相對(duì)地絕緣阻值是否符合基本要求3、相間直阻值平衡度是否符合要求

8、井下壓力/溫度值及變化情況（如井下安裝有測(cè)104、檢查熔斷器（保險(xiǎn)絲）是否完好5、檢查（電控柜里）有關(guān)觸點(diǎn)是否完好

6、（電控柜里）低壓控制線路是否完好

7、欠/過載電流設(shè)定值和延遲設(shè)定值是否嚴(yán)重漂移

8、檢查.動(dòng)力電纜在變壓器上的接頭是否松動(dòng)

4、檢查熔斷器（保險(xiǎn)絲）是否完好11

B、技術(shù)部分

一、電潛泵機(jī)組概述

1、潛油泵機(jī)組工作管柱簡(jiǎn)圖

變壓器電控柜接線盒井口動(dòng)力電纜安全閥電纜封隔器電纜穿透器生產(chǎn)油管泵油氣分離器保護(hù)器潛油電機(jī)控制管線防氣閥卸油閥單流閥油層套管B、技術(shù)部分12

2、潛油電機(jī)主要結(jié)構(gòu)、工作原理和電性能測(cè)試●

潛油電機(jī)為兩級(jí)、細(xì)長(zhǎng)式、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。它主要由定子、轉(zhuǎn)子軸承構(gòu)成。

●根據(jù)客戶功率要求，潛油電機(jī)由數(shù)個(gè)這種功率相同的細(xì)長(zhǎng)式、三相鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)串聯(lián)而成（單節(jié)），單節(jié)最大長(zhǎng)度可達(dá)10米。更大功率的電機(jī)可以由幾個(gè)單節(jié)電機(jī)串聯(lián)組成。

●定子的鐵心中均勻分布三相繞組，繞組為電機(jī)提供旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；當(dāng)繞組接通交流電時(shí)，根據(jù)左手定則，轉(zhuǎn)子為電機(jī)提供電磁轉(zhuǎn)矩。

2、潛油電機(jī)主要結(jié)構(gòu)、工作原理和電性能測(cè)試131114潛油電機(jī)定子繞組潛油電機(jī)定子繞組15

●軸承全部為滑動(dòng)軸承。其中一個(gè)為止推滑動(dòng)軸承，承載轉(zhuǎn)子的重量；其余的為徑向滑動(dòng)軸承，起扶正轉(zhuǎn)子的作用；

●

電機(jī)內(nèi)部充滿絕緣性能很高的潤(rùn)滑油，在電機(jī)中起絕緣、潤(rùn)滑和轉(zhuǎn)遞熱量作用。

●根據(jù)客戶的溫度要求，目前國(guó)內(nèi)潛油電機(jī)主要分900C、1200C和1500C三種；

●定子的絕緣結(jié)構(gòu)分絕緣漆（清漆）和環(huán)氧樹脂兩種；兩種形式各有優(yōu)缺點(diǎn)；

●滿負(fù)荷時(shí)電機(jī)的功率因數(shù)和效率比輕負(fù)荷時(shí)高；

●軸承全部為滑動(dòng)軸承。其中一個(gè)為止推滑動(dòng)軸承，承載16

●電機(jī)的效率稍微提高一些，如果電機(jī)數(shù)量大的話，即可為用戶節(jié)約大量的電費(fèi)；效率＝輸入功率功率因數(shù)＝OAOI輸出功率oIAE線電流感應(yīng)電流（電壓）（遲后電壓φ的）滯后電流（和電壓同相位的）有效電流φ900（實(shí)測(cè)值）●電機(jī)的效率稍微提高一些，如果電機(jī)數(shù)量大的話，即17

鎧皮?K兆歐表ABCA相-----鎧皮B相-----鎧皮C相-----鎧皮≥1000兆歐下井前應(yīng)對(duì)電纜進(jìn)行下列兩種電性能測(cè)量1、對(duì)地絕緣阻值測(cè)量2、測(cè)量相間直阻值?ABCA----BB-----CC-----A萬(wàn)用表標(biāo)準(zhǔn)值天津：2.0～3.0歐姆森垂:2.0～2.2歐姆雷達(dá):1.8～2.2

歐姆三相間的阻值不平衡度≤2%三次測(cè)得的平均值－最小值(或最大值)最小值(或最大值)≤2%鎧皮?K兆歐表ABCA相-----鎧皮B相-----18

?KABCA相-----外殼≥500兆歐B相-----外殼≥500兆歐C相-----外殼≥500兆歐注:測(cè)完后要立即放電。下井前應(yīng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行下列電性能測(cè)試1、對(duì)電機(jī)進(jìn)行對(duì)地絕緣阻值測(cè)量2、對(duì)電機(jī)進(jìn)行相間直阻測(cè)量?BC標(biāo)準(zhǔn)值天津：1.7～2.0歐姆森垂:0.9～1.0歐姆雷達(dá):0.9～1.0歐姆三相間直阻值不平衡度≤2%三次的平均值－最小值(最大值)最下值(或最大值)A--BB--CC--AA外殼外殼兆歐表萬(wàn)能表實(shí)際操作過程中，測(cè)一相即可?！?%?KABCA相-----外殼≥500兆歐B相-----193、保護(hù)器的工作原理和主要功能

1、連接泵和電機(jī)；2、承擔(dān)電機(jī)的部分軸向負(fù)荷（帶一個(gè)止推軸承）；

3、為電機(jī)的動(dòng)力端提供密封功能，防止井液進(jìn)入電機(jī)內(nèi)造成繞組短路，并保持電機(jī)內(nèi)的壓力和井內(nèi)的壓力系統(tǒng)想連通；

4、補(bǔ)償電機(jī)升溫后電機(jī)油體積的膨脹；關(guān)鍵作用3、保護(hù)器的工作原理和主要功能關(guān)鍵作用20典型保護(hù)器密封示意圖典型保護(hù)器密封示意圖21電潛泵技術(shù)培訓(xùn)課件22

典型的（其中一道）機(jī)械密封典型的（其中一道）機(jī)械密封234、潛油泵主要結(jié)構(gòu)、工作原理及有關(guān)基本概念

●潛油泵是由多個(gè)單級(jí)離心泵串聯(lián)而成。每一級(jí)由一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪和一個(gè)固定的導(dǎo)輪（殼）組成；葉輪內(nèi)的油液隨著葉輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)壓能的轉(zhuǎn)換。導(dǎo)輪的主要作用是在轉(zhuǎn)換液體壓能的同時(shí)，把部分高速動(dòng)能變成低速（舉升）能量（勢(shì)能）；●泵的葉輪分“浮式”葉輪和“固定”式兩種。浮式葉輪多用于中小排量泵；固定式葉輪一般用于大排量泵；

4、潛油泵主要結(jié)構(gòu)、工作原理及有關(guān)基本概念●潛油泵是24

典型的全浮式泵示意圖典型的全浮式泵示意圖25

典型的半浮式泵示意圖典型的半浮式泵示意圖26浮式泵平衡原理葉輪（隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)）導(dǎo)殼（固定）平衡孔上軸承下軸承浮式泵平衡原理葉輪導(dǎo)殼（固定）平衡孔上軸承下軸承27排量曲線圖排量對(duì)軸承的影響排量曲線圖排量對(duì)軸承的影響28

有關(guān)泵的一些基本概念：1、離心泵的排量取決于：轉(zhuǎn)速、葉輪尺寸、出口壓力和液體性質(zhì)，與泵的級(jí)數(shù)無關(guān)；2、離心泵的揚(yáng)程取決于：葉輪的圓周速度（H＝u2/g）和泵的級(jí)數(shù)；3、泵的揚(yáng)程與所泵送的液體的比重?zé)o關(guān);比如，泵送比重為1.0的清水、比重為0.7的油、比重為1.2的鹽水和其它任何比重的液體時(shí),其揚(yáng)程都是一樣的;但功率不同;

1000（英尺）1000（英尺）比重1.2比重1.0比重0.7520磅/英寸2433磅/英寸2303磅/英寸2泵泵泵1000（英尺）有關(guān)泵的一些基本概念：10001000比重29

4、額定電流不同的電機(jī)不能串聯(lián)使用；

5、泵應(yīng)在廠家所推薦的最佳范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。

?若實(shí)際排量超過最佳排量范圍上限，則上止推軸承加速磨損；

?若實(shí)際排量超過最佳排量范圍下限，則下止推軸承加速磨損；

?偏離的越多，上止推軸承或下止推軸承磨損得越快；6、一旦泵的型號(hào)和泵的級(jí)數(shù)定了之后，就意味著泵的最大揚(yáng)程定了，再增加多大的功率也不會(huì)增加泵的揚(yáng)程；7、如果電機(jī)在低于額定電壓下工作，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降，電流上升，長(zhǎng)此下去，對(duì)電機(jī)壽命是非常不利的；電機(jī)在稍微高于額定電壓下長(zhǎng)期工作，通常對(duì)電機(jī)不會(huì)有明顯的影響；

4、額定電流不同的電機(jī)不能串聯(lián)使用；30

8、單流閥的作用：1）防止停泵時(shí)油管內(nèi)的贓物下沉而卡泵；

2）防止泵反轉(zhuǎn)（反轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的電流可能燒壞電機(jī)和電纜、損壞傳動(dòng)軸

3）若管柱上沒有單流閥，當(dāng)電機(jī)還在反轉(zhuǎn)時(shí)，若有人重新啟動(dòng)電機(jī)，這時(shí)機(jī)組很可能會(huì)損壞；

9、氣鎖如果井液中有大量的游離氣存在，當(dāng)游離氣多到一定程度，進(jìn)到泵內(nèi)的基本上都是氣體時(shí)，泵就會(huì)抽空，這種現(xiàn)象叫氣鎖；發(fā)生氣鎖時(shí)，泵即表現(xiàn)為欠載停機(jī)；8、單流閥的作用：3110、氣穴由于井液進(jìn)入泵葉輪后，液體流速加快，同時(shí)壓力降低，當(dāng)壓力下降到泡點(diǎn)壓力以下時(shí)，液體會(huì)汽化，在泵中形成氣體段塞，當(dāng)氣體段塞進(jìn)入到葉輪的高壓區(qū)時(shí)，氣體段塞被壓碎。此時(shí)，被壓碎的氣體段塞產(chǎn)生巨大的能量而破壞葉輪。這種現(xiàn)象叫氣穴。（當(dāng)油層泡點(diǎn)壓力高時(shí)，容易產(chǎn)生這種現(xiàn)象）；10、氣穴325、旋轉(zhuǎn)分離器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理

a、主要結(jié)構(gòu)

主要由上下接頭、分離腔、分流殼、軸、導(dǎo)向輪、導(dǎo)輪、葉輪和誘導(dǎo)葉輪等組成。

b、工作原理

首先誘導(dǎo)葉輪將油氣引入低壓吸入葉輪區(qū)，然后，低壓吸入葉輪使油氣混合液獲得穩(wěn)定的壓頭。葉輪的高速旋轉(zhuǎn)使混合液的流向經(jīng)過導(dǎo)向輪后，由徑向流變?yōu)檩S向流進(jìn)入分離腔?；旌弦涸诟咚傩D(zhuǎn)分離腔內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。由于離心力原理，比重大的液體甩向外圍，比重輕的氣體則聚集于軸心附近。被甩向外圍的液體，經(jīng)分流殼進(jìn)入泵的第一級(jí)；氣體則經(jīng)過分流殼的分叉流道、再經(jīng)過上接頭放氣孔進(jìn)入油套環(huán)空。

5、旋轉(zhuǎn)分離器的主要結(jié)構(gòu)和工作原理331上接頭分流殼（不轉(zhuǎn)）分流腔（轉(zhuǎn)）軸（轉(zhuǎn)）導(dǎo)向輪（轉(zhuǎn)）導(dǎo)輪（不轉(zhuǎn)）誘導(dǎo)葉輪（轉(zhuǎn)）下接頭葉輪（轉(zhuǎn)）旋轉(zhuǎn)氣體分離器工作原理油氣水混合液油和水進(jìn)入上面泵氣體進(jìn)入套管環(huán)空1上接頭分流殼（不轉(zhuǎn)）分流腔（轉(zhuǎn)）軸（轉(zhuǎn)）導(dǎo)向輪（轉(zhuǎn)）導(dǎo)輪（346、海洋平臺(tái)電潛泵變壓器的選型設(shè)計(jì)計(jì)算A、基本原則：１）合適足夠的防爆、防雨／水性能（防護(hù)等級(jí)IP23，絕緣等級(jí)F）２）容量能滿足目前最小機(jī)組功率和今后可能的最大機(jī)組功率要求;（多檔；一般1２檔基本夠用）３）電壓、電流的取值范圍至少能基本上覆蓋目前國(guó)內(nèi)幾大電潛泵生產(chǎn)廠家機(jī)組的電壓、電流值；B、變壓器容量計(jì)算

KVA＝√3×V×i1000式中：KVA---------千伏安（視在功率）V---------電壓，伏特i---------電流（線性電流），安培公式：6、海洋平臺(tái)電潛泵變壓器的選型設(shè)計(jì)計(jì)算A、基本原則：35

假設(shè)某平臺(tái)在20年內(nèi)，電潛泵的最小功率為35千瓦，最大功率為130千瓦。在這種情況下，如何設(shè)計(jì)變壓器的容量和電壓檔位？

方法：1）首先應(yīng)根據(jù)最小功率35千瓦和最大功率130千瓦，查有關(guān)電潛泵生產(chǎn)廠家的電機(jī)目錄，圈定出符合這兩種功率的最低/最高電壓范圍和最小/最大電流值范圍。2）符合功率35千瓦的電機(jī)有：760v/43A；975V/34A；1230V/27A970V/38A；693V/43A；-----；符合功率130千瓦的電機(jī)有：1820V/63A；-----；

假設(shè)某平臺(tái)在20年內(nèi)，電潛泵的最小功率為35千瓦，最36

因此，最低電壓為693伏；最高電壓為1820伏；最小電流為27安培；最大電流為63安培；700V（60A，47kw）770（60A，52kw）847（60A，57kw）932（60A，63w）1025（60A，69kw）1128（60A，76kw）1241（60A，84kw）1365（60A，92kw）1502（60A，101kw）1652（60A，112kw）1817（60A，123kw）1999V（60A，135kw）注：按變壓器的功率因素（cos）0.65計(jì)算,則變壓器的最大容量為200千伏安才能滿足130千瓦要求。電壓檔位設(shè)計(jì)（以某平臺(tái)為例）注：千伏安和千瓦之間的關(guān)系線電流電壓①電流（和電壓同相位）②滯后電流（滯后電壓900）9000AIEKVA＝√3×V×i1000Kw＝√3×v×i×cos1000（視在功率）（實(shí)際功率）因此，最低電壓為693伏；最高電壓為1837

二、電潛泵機(jī)組的選型設(shè)計(jì)計(jì)算

1）油井的產(chǎn)能計(jì)算

a、PI法（即產(chǎn)液指數(shù)法；適用于流壓高于飽和壓力）

當(dāng)流壓高于飽和壓力時(shí)，液流近似單向流，其特性曲線是一條斜率為“J”的直線。

式中：q-------油井日產(chǎn)量，m3/d（已知）；Pws------油層靜壓，MPa（已知）；pwf-----在產(chǎn)量為q時(shí)的流壓，MPa（已知）；J-------產(chǎn)液指數(shù)，m3/d/MPa根據(jù)已知的油井生產(chǎn)測(cè)試數(shù)據(jù)(q、Pws、Pwf），即可計(jì)算出斜率“J”。毫無疑問，當(dāng)流壓Pwf＝0時(shí)，產(chǎn)液量q為最大值，即qPws－PwfJ＝二、電潛泵機(jī)組的選型設(shè)計(jì)計(jì)算138

這時(shí)的q即為qmax。計(jì)算出qmax后，用斜率“J”即可畫出一條直線。在“PI”曲線以內(nèi)每一個(gè)流壓值（Pwf）都對(duì)應(yīng)于一個(gè)相應(yīng)的產(chǎn)量值（q）。根據(jù)“PI”曲線，有關(guān)工程師可以選擇合適的生產(chǎn)制度、選擇合適排量的電潛泵機(jī)組。

這時(shí)的q即為qmax。39

P1＝PWS＝100P1＝PWS＝100

P2＝PWf假設(shè)：P2＝Pwf＝90、80、70…油流因沿程阻力消耗能量油層套管油管

P1＞P2，即PWS＞Pwf（生產(chǎn)時(shí)）式中：Pws----地層靜壓Pwf-----生產(chǎn)流壓炮眼油井生產(chǎn)時(shí)地層能量損失J＝qPws－pwfq靜液面動(dòng)液面電泵機(jī)組總成P1＝PWS＝100P1＝PWS＝10040

舉例：

根據(jù)油藏部門提供的下列已知數(shù)據(jù)，計(jì)算該井的最大能。

1、已知數(shù)據(jù)測(cè)試產(chǎn)量-------q＝119.2m3/d(750bb/d);油層靜壓-------Pws＝6.5MPa(925psi);在產(chǎn)量為119.2m3/d時(shí)的流壓Pwf＝3.87Mpa(550psi);

2、求該井的最大產(chǎn)能解：將已知數(shù)據(jù)代入公式，求出直線斜率“J”J＝Pw－Pwf＝6.5－3.87＝45.3m3/d/MPa119.2當(dāng)流壓Pwf＝0時(shí)，產(chǎn)量q為最大值qmax，所以，qmaxpws＝J

qmax＝J×Pws＝45.3×6.5＝294m3/d（1850bb/d）q舉例：J＝Pw－Pwf＝6.5－3.87＝4541

油井產(chǎn)能曲線圖油井產(chǎn)能曲線圖42

b、IPR法（即沃格法；適用于流壓低于飽和壓力）

基本方程：qqmax＝1－0.2PwfPws－0.8PwfPws2式中:q-------測(cè)試時(shí)的日產(chǎn)量，m3/d；（已知）

Pws------油層靜壓，MPa；（已知）Pwf------在q產(chǎn)量下時(shí)的井底流壓，MPa；（已知）qmax-------油井最大日產(chǎn)量，m3/d；（未知）舉例（略）b、IPR法（即沃格法；適用于流壓低于飽43

C、現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易計(jì)算方法若在現(xiàn)場(chǎng)無法通過測(cè)試作業(yè)獲得油井產(chǎn)量和壓力數(shù)據(jù)時(shí)，我們可以用下面簡(jiǎn)易方法計(jì)算油井的近似最高產(chǎn)能，并大致了解油井的動(dòng)液面和靜液面置。

操作步驟如下：1、停泵關(guān)井，待液面恢復(fù)靜止?fàn)顟B(tài)。如果是虧空井或原來沒開井,在求產(chǎn)之前應(yīng)將油管灌滿液體；2、灌滿液體之后，關(guān)閉出油閘門；3、開泵運(yùn)行（大略一分鐘）；4、在泵運(yùn)行時(shí)，立即記下井口壓力表讀數(shù)。此壓力值是排量為“0”時(shí)的力；5、然后打開出油閘門；6、計(jì)量產(chǎn)液量，直到產(chǎn)量穩(wěn)定為止；7、關(guān)閉閘門；

8、記錄關(guān)閉閘門時(shí)的井口壓力（有氣體存在時(shí)井口壓力恢復(fù)得緩慢）。這個(gè)壓力值代表上述第6項(xiàng)測(cè)得的排量穩(wěn)定時(shí)的壓力；C、現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易計(jì)算方法44

根據(jù)上述兩個(gè)點(diǎn)的壓力，即可以確定出油井的產(chǎn)能。如下圖所示。圖中閘門全關(guān)閉時(shí)泵所產(chǎn)生的壓頭用“H”表示，相應(yīng)的地面表壓用“P1”表示，靜液面高度用L1表示。請(qǐng)注意，在目前給定的排量下，閘門打開時(shí)泵所產(chǎn)生的壓頭和閘門全關(guān)閉時(shí)泵所產(chǎn)生的壓頭是一樣的，都是“H”。穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)，地面表壓為“P2”（注：P1和P2的值是永遠(yuǎn)不相等的）；

動(dòng)液面高度用L2表示。液面從靜液面下降至動(dòng)液面處的距離為L(zhǎng)2－L1，大致相當(dāng)于P1－P2，如圖所示。這種關(guān)系可用下面公式表示：

式中，L2－L1

-------給定排量下的壓力降，英尺（公制時(shí)為m）；

P1－P2-------地面壓力表的差值，磅/英尺2（公制時(shí)為Mpa）；P1－P2KL2－L1＝根據(jù)上述兩個(gè)點(diǎn)的壓力，即可以確定45

壓頭（英尺）＝磅/英尺2×2.31r（液體比重）壓頭(m)＝kg/cm2×10r（液體比重）注:

■常用K值如下（英制時(shí)）：淡水為0.43;鹽水為0.45～0.5;400API原油為0.36;

■L1、P1、P2、r為已知值；

K---------常數(shù)，每英尺高度液體在每平凡英寸面積上所產(chǎn)生的重量，磅/英寸2；壓頭（英尺）＝磅/英尺2×2.31r（液體比重4601002003004005006007008009001000DT1000900800700600500400300200100地面排量L2－L1L2L1HP1P1P2L2－L1＝P1－P2井的生產(chǎn)率井的生產(chǎn)率P2H現(xiàn)場(chǎng)求油井產(chǎn)能簡(jiǎn)易計(jì)算圖動(dòng)液面靜液面H＝L1＋100P1rH＝L2＋100P2rL2＝L1＋100（P1－P2）r用公制時(shí)：ab01002003004005006007008009001047

圖中所給出的數(shù)據(jù)是測(cè)試排量為400桶/天時(shí)的壓力降。從圖中可以看出，當(dāng)動(dòng)液面降至1000英尺時(shí)，該井可能達(dá)到的最大的理論排量。作該圖時(shí)只用了兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)（a、b），便作出了壓力降曲線。用幾個(gè)不同的測(cè)試排量，可以獲得更多的測(cè)試點(diǎn)，以便檢查曲線的正確性（重合性）.圖中所給出的數(shù)據(jù)是測(cè)試排量為400桶/天時(shí)的壓48

2)、機(jī)組選型設(shè)計(jì)計(jì)算

這里我們必須明白幾個(gè)基本問題：

■任何廠家提供的潛油泵的排量和揚(yáng)程數(shù)據(jù)，都是按泵送水條件提供的。如果泵送介質(zhì)變了（不是水），在計(jì)算泵的排量和功率揚(yáng)程時(shí)，應(yīng)根據(jù)有關(guān)公式或有關(guān)圖表或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)對(duì)排量、揚(yáng)程和功率進(jìn)行修正;

■同一套機(jī)組在泵水時(shí)的排量比泵高粘度原油或含水在30%～50%的原油時(shí)的排量大得多；

■電潛泵機(jī)組選型設(shè)計(jì)計(jì)算的核心，是計(jì)算在要求的產(chǎn)量下泵的揚(yáng)程和電機(jī)功率。2)、機(jī)組選型設(shè)計(jì)計(jì)算49

a、水井電潛泵選型計(jì)算方法（基本的）

公式：8813×η式中N電機(jī)

------電機(jī)功率，kw；

Q--------泵排量，m3/日H總-------泵總揚(yáng)程，m；r--------水比重；

η泵------

泵的效率；

b、稠油井電潛泵選型計(jì)算方法

Q×H×rN電機(jī)＝

a、水井電潛泵選型計(jì)算方法（基本的）88150

（稠油）粘度對(duì)電潛泵性能的影響電潛泵在泵送粘性液體時(shí)，較之泵送水來，其揚(yáng)程、排量和效率都要下降，而功率則上升。但是，目前，粘度對(duì)電潛泵性能所產(chǎn)生的全部影響尚沒弄清?，F(xiàn)在各廠家都根據(jù)自己的泵在各種不同粘度條件下進(jìn)行試驗(yàn)后，分析出不同粘度對(duì)泵造成的性能影響，并相應(yīng)的作出若干組修正圖表。下面所講的電潛泵在泵送粘性液體條件下的選泵程序，只是個(gè)近似值。但是，這種選泵程序，對(duì)于大多數(shù)泵的使用目的來說具有足夠的精確度。如果不考慮粘度影響，將會(huì)大大影響泵的工作性能。實(shí)踐證明，原油含水的多少，將會(huì)直接影響液體粘度的大小。根據(jù)根據(jù)過去的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)原油中含水為20%--40%時(shí)，其粘度值為原來單一原油粘度的2倍--3倍。比如說，如果原油原來的粘度為200SSU，含水為30%時(shí)，則實(shí)際的混合液的粘度可能會(huì)超過500SSU。（稠油）粘度對(duì)電潛泵性能的影響51

目前尚沒有找到原油隨著含水上升的多少粘度相應(yīng)增加多少倍的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式。因此，在泵送粘性液體時(shí)，通常都是先按水的特性，對(duì)泵進(jìn)行選型計(jì)算，然后再利用有關(guān)的修正系數(shù)對(duì)上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正。但是，在泵送極高粘度液體時(shí)，為了選擇最佳性能的泵，必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。目前尚沒有找到原油隨著含水上升的多少粘度相應(yīng)增52

稠油井電潛泵選型八步驟1、先按泵送水時(shí)的計(jì)算方法，計(jì)算泵的總壓頭；2、通過試驗(yàn)或按照下面的圖1，計(jì)算出在地層條件下脫氣原油的粘度；3、通過試驗(yàn)或按照下面的圖2，將上述脫氣原油粘度校正為氣飽原油粘度（CP-厘泊）；4、把上述粘度單位（CP-厘泊），根據(jù)圖3轉(zhuǎn)換成SSU粘度單位;5、根據(jù)含水多少以及在某種含水條件下粘度增加的倍數(shù)，對(duì)上述第4步中的粘度繼續(xù)進(jìn)行校核（見圖4）；6、參照表1和表2的校正系數(shù)，對(duì)已知的總壓頭、排量、制動(dòng)馬力以及效率進(jìn)行修正；7、根據(jù)上述第6步的結(jié)果選擇合適的泵、馬達(dá)；

8、選擇合適的其他設(shè)備，如電纜、控制柜、變壓器等；稠油井電潛泵選型八步驟53舉例說明泵送稠油時(shí)各種校正系數(shù)使用方法

(注：假如該泵已事先按照泵送水時(shí)的基本計(jì)算方法，將其揚(yáng)程、排量計(jì)算出來)

a、油井基本數(shù)據(jù)和已知條件如下

1、油井?dāng)?shù)據(jù)：套管———7”，O.D，23#/FT

射孔段——5300～5400FT泵掛深度——

5200FT動(dòng)液面高度—泵以上200FT2、生產(chǎn)數(shù)據(jù)井口壓力——50PSIGOR--------50：1（標(biāo)準(zhǔn)英尺3/桶）

舉例說明泵送稠油時(shí)各種校正系數(shù)使用方法54

井底溫度——130°F需要的排量（按水計(jì)算）——1700桶/天（即270方/日）泵的總壓頭或揚(yáng)程（按水計(jì)算）——5215FT

3、液體數(shù)據(jù)：原油比重——16°A.P.I(0.9593)含水率——30%水比重——1.02

混合液比重＝0.9775井底溫55

53005400L1＝5000

（泵實(shí)際舉升高度）50005200（動(dòng)液面深度）（泵掛深度）L2（磨阻）L3（井口回壓）射孔段L4（套管壓力）H總＝L1＋L2＋L3－L4＝5215（ft）注：此處L4＝0靜液面深度電潛泵生產(chǎn)管柱圖53005400L1＝500050056

b、具體步驟如下

1、先按泵送水時(shí)的計(jì)算方法，計(jì)算泵的總壓頭（例題中已給出）；

2、根據(jù)已知條件（A.P.I16°和130°F），從圖1查得脫氣原油的粘度為140CP；

3、根據(jù)已知條件（50:1GOR以及上述的140CP），從圖2將上述脫氣原油的粘度140CP，校正為飽和原油條件下的原油粘度65CP；

4、根據(jù)圖3查得65CP條件下，對(duì)應(yīng)的塞氏粘度為380SSU(400?)；

5、根據(jù)圖4，查得假設(shè)在含水為30%時(shí)粘度校正系數(shù)為：2.8(倍),因此，當(dāng)含水為30%時(shí)，混合液的實(shí)際粘度值應(yīng)為：380×2.8=1064SSU≈1000SSU

（下部的所有修正系數(shù)都將以1000SSU值為準(zhǔn)查找）；

6、根據(jù)表1和表2，查得排量、揚(yáng)程和制動(dòng)馬力的校正系數(shù)分別為：b、具體步驟如下57

（在大氣壓和600F條件下原油API重度）圖1、在不同地層溫度下脫氣原油粘度曲線不含氣原油的絕對(duì)粘度值（厘泊）層地溫度（在大氣壓和600F條件下原油API重度）圖158

天然氣在地層壓力下的溶解度（英尺3/桶）圖2、飽和原油在地層溫度和壓力下的粘度曲線飽和氣原油在地層溫度和壓力下的絕對(duì)粘度（厘泊）不含氣原油在地層溫度和壓力下的絕對(duì)粘度天然氣在地層壓力下的溶解度（英尺3/桶）圖2、59

比水輕的液體

圖3、CP（厘泊）和SSU粘度單位換算圖粘度（CP）粘度（SSU）比水輕的液體圖3、CP（60

圖4、乳化對(duì)原油粘度的影響曲線中密松圖4、乳化對(duì)原油粘度的影響曲線中密松61

表1表162

表4表2表4表263

查表2，當(dāng)SSU為1000時(shí),相應(yīng)的校正系數(shù)為:●排量校正系數(shù)為——0.84

●揚(yáng)程校正系數(shù)為——0.85

●馬力校正系數(shù)為——1.162×G●(泵效)效率校正系數(shù)為----0.43注：1).泵的效率為70%時(shí)，查表2。泵效為60%時(shí)，查表1。2).上述校正系數(shù)是泵效為70%的校正系數(shù)。3).‘G’為混合液體在泵送溫度條件下的比重。因此，使用上述校正系數(shù)后，其結(jié)果為：●

總揚(yáng)程H總=5215/0.85=6135FT●

總排量Q總=1700/0.84=2024桶/天然后，根據(jù)泵水的特性曲線，選擇合適的泵機(jī)組。

查表2，當(dāng)SSU為1000時(shí),相應(yīng)的64

從圖5上可以看出，當(dāng)排量為2024桶/天時(shí)（以校正后的排量為準(zhǔn)），基本上是處于最高效率點(diǎn)‘A’。因此，我們選擇此泵，并以此泵特性曲線為準(zhǔn)來計(jì)算其它有關(guān)參數(shù)。從‘A’點(diǎn)向上作垂線交于‘B’點(diǎn)，再?gòu)摹癇”點(diǎn)向左作平行線交于“C”，得該種型號(hào)的泵每級(jí)的壓頭為44.5英尺/級(jí)。然后，再根據(jù)上述校正后的總壓頭（6135ft）以及每級(jí)的壓頭（44.5ft/級(jí)），求出該種型號(hào)的泵的總級(jí)數(shù)為：6135/44.5=138（級(jí)）。又從圖5上可以查得，每級(jí)的制動(dòng)馬力為1.0，因此，該泵所需要的總的制動(dòng)馬力為：138（級(jí)）×1.0/級(jí)（馬力）×1.1852=164HP（注：1.1852=1.162×1.02）其他設(shè)備的選擇（比如電纜、控制柜、變壓器等）即可根據(jù)總的功率（164HP），參考有關(guān)資料逐一選擇。從圖5上可以看出，當(dāng)排量為265

圖5、（某型號(hào)）泵的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線（每天桶）（加侖/分）泵單級(jí)揚(yáng)程曲線（英尺）泵效曲線（單級(jí)）制動(dòng)馬力圖5、（某型號(hào)）泵的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線（每天桶）（加66

7、選擇馬達(dá)和泵

●因?yàn)閳D5中泵曲線的最佳排量，正好符合我們的排量要求（≈2024桶/天），而且該泵的效率也比較高（≈70%），因此，我們選擇該型號(hào)泵（假設(shè)為”WJ-2000”）?！裆厦娓鶕?jù)圖（曲線）5已經(jīng)計(jì)算出，當(dāng)泵排量為2024桶/天，它需要的電機(jī)功率為164HP。但市售電機(jī)不一定有164HP，因此，我們可以選擇接近于164HP的市售電機(jī)即可。8、其他設(shè)備的選擇（比如電纜、控制柜、變壓器等）即可根據(jù)總的功率（164HP）和井溫，參考有關(guān)資料逐一選擇。7、選擇馬達(dá)和泵67

c、計(jì)算泵掛處的氣液比（Vg/Vt）

舉例：1、已知條件：氣體比重(

yg)---------

0.80原油比重(yo)---------0.865飽和壓力------------1500磅/英寸2泵掛處的溫度---------1450F預(yù)計(jì)泵沉沒處壓力----400磅/英寸2預(yù)計(jì)產(chǎn)油量-----------154桶/日原油重度------------320API預(yù)計(jì)產(chǎn)水量----------446桶/日地面油氣比----------225英尺3/桶2、計(jì)算步驟

c、計(jì)算泵掛處的氣液比（Vg/Vt）68

1）、計(jì)算（地層條件下的）溶解油氣比（RS）---英制單位方法A：

可直接從有關(guān)地質(zhì)資料上查得RS

方法B：

應(yīng)用公式計(jì)算：

RS＝Y(jié)g×Pb18×10

×0API1010.83式中RS---在地層條件下的溶解油氣比(標(biāo)準(zhǔn)英尺3/標(biāo)準(zhǔn)桶)Yg---氣體比重Pb---地層飽和壓力(磅/英寸2)T----（地層）井底溫度(0F)

上述計(jì)算出來的溶解油氣比值，必須用下圖的系數(shù)進(jìn)行修正。此系數(shù)校正了井底流壓低于飽和壓力時(shí)的影響。0.00091T0.01251）、計(jì)算（地層條件下的）溶69

先計(jì)算地層飽和壓力和泵掛處的壓力之比值

泵處沉沒壓力地層飽和壓力

比值＝400/1500＝.266），然后再根據(jù)下圖查找在泵掛處壓力下溶解油氣比的溶解度為52%）。，（此例題的先計(jì)算地層飽和壓力和泵掛處的壓力之比值泵處70

0.520.2660.520.26671

因此，泵掛處的溶解油氣比，即RS修＝RS×0.52；根據(jù)已知油井?dāng)?shù)據(jù)，查有關(guān)地質(zhì)資料或經(jīng)過計(jì)算,得地層條件下的溶解油氣比RS＝347標(biāo)準(zhǔn)英尺3/標(biāo)準(zhǔn)桶。所以，泵掛處的溶解油氣比應(yīng)為:RS修＝347×0.52＝180.44(標(biāo)準(zhǔn)英尺3/標(biāo)準(zhǔn)桶)

注：也可直接用下面公式計(jì)算校正系數(shù)fc：fc＝0.629×

Pb＋0.37P式中P------泵入口壓力，MpaPb------地層飽和壓力，Mpa

即：fc＝0.629×4001500＋0.37＝0.537≈0.52因此，泵掛處的溶解油氣比，即RS修＝R72

2)、計(jì)算泵掛處氣體體積系數(shù)Bg（泵掛處桶/標(biāo)準(zhǔn)千英尺3--英制單位）Bg＝5.05×Z×TP式中Bg----（泵掛處）氣體體積系數(shù)，(泵掛處桶/標(biāo)準(zhǔn)千英尺3)Z-----氣體壓縮系數(shù)(0.81～0.91)T-----（泵掛處）井底溫度,0F,(460＋0F)P------泵掛處的壓力(磅/英寸2)將已知數(shù)據(jù)代入上述方程，得：Bg＝5.05×

ZTP＝5.05×0.85×(460＋145)400＝6.49(泵處桶/標(biāo)準(zhǔn)千英尺3)3)、計(jì)算泵掛處的油體積系數(shù)B0

（泵掛處桶/標(biāo)準(zhǔn)桶，英制單位）B0＝0.972＋0.000147×F

1.175式中F＝RS修×YgY00.5＋1.25T2)、計(jì)算泵掛處氣體體積系數(shù)B73

將已知數(shù)據(jù)代入上述方程式，得B0＝0.972＋0.000147×RS修×YgY00.5＋1.25T1.175＝0.972＋0.000147×180.44×0.800.5＋1.25×1450.8651.175＝1.121(泵掛處桶/標(biāo)準(zhǔn)桶)4)、計(jì)算泵入口處氣體總體積Vt（游離氣和溶解氣之合—英制單位）Vt＝

日產(chǎn)油量（桶）×油氣比1000＝154×2251000＝34.66千英尺3其中：?

泵處溶解氣氣量＝日產(chǎn)油量（桶）×RS修1000＝154×180.441000＝27.78千英尺3注:指地面氣量?！?82m3將已知數(shù)據(jù)代入上述方程式，得B0＝0.97274

?泵處游離氣氣量＝34.66－27.78＝6.88千英尺3?泵掛處油體積V0＝日產(chǎn)油量（桶）×B0＝154×1.121＝172桶?泵掛處游離氣的體積Vg(按體積系數(shù)Bg轉(zhuǎn)換為桶數(shù))

＝游離氣量(千英尺)3×Bg

＝6.88×6.49＝45桶?泵掛處水體積＝446桶?泵掛處油、氣、水總體積＝172＋45＋446＝663桶?泵掛處游離氣占泵入口處三相流總體積的百分率為：

VgVt＝45663＝6.78%從計(jì)算結(jié)果可以看出，要想日采出600桶產(chǎn)液量(油154桶，水446桶），應(yīng)選擇排量為663桶的泵才能滿足日產(chǎn)液600桶要求。?泵處游離氣氣量＝34.66－75

注1：對(duì)中等油氣比的重原油，如果一時(shí)得不到某油田的實(shí)際RS(溶解油氣比)、BG(氣體體積系數(shù))和B0(油體積系數(shù))值，可用下面的簡(jiǎn)易方法計(jì)算RS、Bg和B0。其誤差為5%～10%。●RS＝135＋0.25P標(biāo)準(zhǔn)英尺3/標(biāo)準(zhǔn)桶式中P-----泵沉沒處壓力，磅/英寸2●Bg＝2572P＝桶/標(biāo)準(zhǔn)千英尺3●B0＝1.05＋0.0005Rs

其它具體計(jì)算方法同前。注2:用公制單位直接計(jì)算時(shí)，計(jì)算公式為：

RS＝0.1342Yg×10×Pb×100.0125×141.5Y0－131.5100.00091×(1.8t＋32)10.83注1：對(duì)中等油氣比的重原油，如果一時(shí)得不到某油76

式中Yg-------氣體比重Y0-------原油比重Pb-------原油地層飽和壓力，Mpat--------泵掛處溫度，0CRs--------泵掛處溶解油氣比（沒修正前的），m3/m3注：應(yīng)根據(jù)：泵入口壓力（Mpa）/地層飽和壓力（Mpa）比值，查曲線圖對(duì)Rs進(jìn)行修正。B0＝0.972＋0.000147×5.61Rs修×YgYo0.5

1.25×1.8t＋321.175式中B0-------（泵掛處）原油體積系數(shù)，

m3/m3Yg--------氣體比重Yo--------原油比重Rs修

-----(泵入口處)根據(jù)Rs修正后的溶解油氣比，m3/m3t--------（泵入口處）溫度，0C＋式中Yg-----77

Bg＝0.000378×ZP，m3/m3式中Bg--------（泵入口處）天然氣體積系數(shù),m3/m3Z--------天然氣壓縮系數(shù)，0.81～0.91t--------（泵掛處）井底溫度，0CP--------泵入口處壓力，Mpat＋273最后，泵入口處的氣液比（GLR）為：（1－fw）×（GOR－Rs修）×Bg（1－fw）×B0＋（1－fw）×（GOR－Rs修）×Bg＋fwGLR＝式中fw------含水率，小數(shù)GOR----地面油氣比，m3/m3Rs修----地層溶解油氣比（Rs）的修正值Bg------（泵入口處）天然氣體積系數(shù)，m3/m3

Bg＝0.000378×ZP，m3/m3式中78

Bo-------泵入口處油體積系數(shù)，m3/m3

注：泵入口處的氣液比是隨流壓的變化而變化的。為了隨時(shí)掌握泵掛處的氣液比值，可以事先假設(shè)數(shù)個(gè)不同的泵入口壓力值，并計(jì)算出相應(yīng)值下的、泵掛處數(shù)個(gè)不同氣液比值。據(jù)此即可繪制出泵入口處氣液比與泵入口處的壓力關(guān)系曲線圖。Bo-------泵入口處油體積系數(shù)，79

三、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算泵工作時(shí)的實(shí)際效率

泵的名牌效率一般都比較高，但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中泵的有效功率到底有多大，泵運(yùn)轉(zhuǎn)得是否合理，可以通過計(jì)算泵的實(shí)際工作效率與泵的名牌效率進(jìn)行比較來衡量。如果實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)效率太低，應(yīng)采取措施整改。基本公式：

η泵實(shí)際效率＝N泵出N泵入----------------（1）N泵入（kw）＝√3×V×i×COSφ×η電機(jī)效率1000---------------（2）N泵出（kw）＝Q×H總×r混102---------------（3）式中N泵出-------------泵的輸出功率，kw；N泵入-------------泵的輸入功率（即電機(jī)的輸出功率），kw；三、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算泵工作時(shí)的實(shí)際效率80

V--------------電機(jī)工作電壓；I--------------電機(jī)工作電流；COSφ--------------電機(jī)功率因素；

η電---------------電機(jī)效率；r混----------------產(chǎn)液混合液比重（kg/m3）；H總---------------泵的實(shí)際總揚(yáng)程（m）；Q＝日產(chǎn)液量（kg）混合液比重（kg/m3）×86400例題：某井下入雷達(dá)公司電潛泵，日產(chǎn)液量539噸，含水80/%，動(dòng)液面高度（H動(dòng)）607m，井口壓力1.1Mpa，套壓2.1Mpa，工作電流49A，工作電壓2000V，功率因素COSφ為0.70，電機(jī)效率η電為0.85，原油比重r油為863.4kg/m3，水比重r水為1000kg/m3。試計(jì)算電潛泵的實(shí)際工作效率是多少？

V-----------81

解：1、計(jì)算泵的實(shí)際軸功率（即泵的實(shí)際輸入功率）

√3×2000×49×0.70×0.851000＝101(kw)N泵入＝H井口＝1020.973×(1.1－2.1)＝－104m所以,H總＝607－104＋0＝503m

2、計(jì)算泵的實(shí)際輸出功率（即泵的有效功率）A、計(jì)算油井混合液的比重r混

r混＝r水×0.80＋(1－0.80)×r油＝1000×0.80＋0.20×863.4＝973kg/m3

B、計(jì)算總揚(yáng)程H總＝H動(dòng)＋H井口－H套＋H磨式中：H動(dòng)＝607m；H磨＝略；H井口＝1.1Mpa；H套＝2.1Mpa解：√3×2000×49×082

注:

?1Mpa＝9.87(物理)大氣壓?1（物理）大氣壓＝1.0322(工程)大氣壓?1Mpa＝9.87×1.0322＝10.187(工程)大氣壓

?10m高水柱相當(dāng)于1（工程）大氣壓（水的比重按1.0計(jì)算)

C、泵的實(shí)際輸出功率

N泵出＝Q×H總×r混102＝102973×86400539000×503×973＝30.7kwN泵出N泵入＝30.7101＝0.3039＝30.4%η泵實(shí)際效率＝注:?1Mpa＝9.87(物83

四、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)組的實(shí)際散熱量和溫升

公式：t（0F）＝泵實(shí)際輸入功率×(1－泵實(shí)際效率)×0.707×60加侖/分×8.33×比重×比熱

泵實(shí)際輸入功率(馬力)--------根據(jù)泵的實(shí)際排量Q、揚(yáng)程H總、比重r混和泵效算出（參考上述N泵入計(jì)算公式）泵實(shí)際效率---------泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的實(shí)際效率，非名牌上的效率（參考上述η泵實(shí)際效率計(jì)算公式）比重------混合液的比重比熱------混合液的比熱例題：某型泵在最高效率點(diǎn)時(shí)的排量為600桶/日（17.5加侖/分),壓頭為3000英尺,泵最高效率為60%，電機(jī)效率為0.83,混合液的比重為0.7938，混合液的比熱為0.5。求該泵在最高效率點(diǎn)時(shí)的機(jī)組溫升是多少？

四、現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)組的實(shí)際散熱量和溫升公式84

注：此例題是求機(jī)組在最高效率點(diǎn)（名牌效率）工作狀態(tài)下的溫升。但現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算時(shí)，泵的實(shí)際效率往往低于泵的名牌效率，因此，在現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)組的溫升時(shí)，應(yīng)先計(jì)算出泵的實(shí)際工作效率（參考上述η泵實(shí)際效率計(jì)算公式），然后再根據(jù)公式計(jì)算機(jī)組溫升。解：

1）計(jì)算泵的輸出功率

N泵出＝17.5加侖/分×3000×0.79383960＝10.52(馬力)2)計(jì)算泵的輸入功率(泵制動(dòng)功率)N泵入＝N泵出0.6＝10.520.6＝17.54馬力)＝加侖/分×揚(yáng)程(英尺)×r混3960注：此例題是求機(jī)組在最高效率點(diǎn)（名牌效率）工作85

3)計(jì)算電機(jī)的輸入功率

N電入＝N泵入0.83＝17.540.83＝21.12(馬力)4)分析很顯然,給電機(jī)輸入的21.12馬力中,除了10.52馬力之外,其余的功率都以熱的形式損失掉了。因此：N電損＝21.12－10.52＝10.61(馬力)；因?yàn)椋?馬力＝42.44英熱單位/分；因此，10.61馬力×＝450.28英熱單位/分（即電機(jī)每分鐘損失的熱量）；電機(jī)的上述熱量被流過電機(jī)而進(jìn)入泵的液體帶走。

42.44英熱單位/分馬力3)計(jì)算電機(jī)的輸入功率N電入＝N泵入0.8386

17.5加侖/分×8.1磅/加侖＝142磅/分注:當(dāng)液體的比重為0.7938時(shí),每加侖液體重為8.1磅。在這種情況下，每磅液體每分鐘應(yīng)帶走的熱量為：

450.28英熱單位/分142磅/分＝3.17英熱單位/磅溫升＝△t＝3.170.5＝6.340F17.5加侖/分×8.1磅/加侖＝142磅/分87

五、電潛泵井工況分析和故障處理五、電潛泵井工況分析和故障處理88

卡1、電泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的電流曲線卡記錄筆起始點(diǎn)卡1、電泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的電流曲線卡記錄筆起始89

1、A～B段因?yàn)槭菃?dòng)初期,液面較高，泵的排量和電流都略高于正常值。2、B～C段為正常工作電流,排量接近設(shè)計(jì)值。3、C～D段排量開始低于額定排量，并有波動(dòng)，游離氣開始進(jìn)泵，電流開始下降。4、最后D段上，電流值既低又不穩(wěn)定，液面接近吸入口。5、由于液面繼續(xù)下降，游離氣繼續(xù)增多，產(chǎn)生氣鎖，電流疾速下降。6、當(dāng)電流下降到低于欠載電流時(shí)，控制柜跳閘停機(jī)。

解決辦法

●加深泵掛，減少脫氣

●縮小油嘴

●間抽

●換小泵記錄筆起始點(diǎn)卡2、氣鎖1、A～B段因?yàn)槭菃?dòng)初期,記錄筆起始點(diǎn)卡2、90

1、因供液能力不足，當(dāng)電流下降到欠載電流設(shè)定值時(shí)停機(jī).2、再啟動(dòng)，同樣原因又欠載停機(jī)。3、A～B、B～C、C～D段的情況和卡1的情況基本相似。4、本卡片整個(gè)曲線上沒有游離氣影響。5、到了D段以后，因供液不足,排量和電流下降，最后因欠載停機(jī)。6、停機(jī)過段時(shí)間再起泵，還是因?yàn)楣┮翰蛔?，很快又因欠載停機(jī)。

解決辦法1、和卡2的解決辦法相同。2、采取酸化/壓裂等措施?？?、抽空記錄筆起始點(diǎn)1、因供液能力不足，當(dāng)電流卡3、抽空記錄筆起始91

1、因井筒供液嚴(yán)重不足，起泵之后很快欠栽跳閘停機(jī)。2、停泵后過段時(shí)間再自動(dòng)啟動(dòng)，因時(shí)間太短，液面恢復(fù)不夠，供液仍然不足，電機(jī)根本無法啟動(dòng)。3、又過了一個(gè)停泵周期后再啟動(dòng)，井筒里有了一定高度的液面，啟動(dòng)成功。但過了不多久，又因欠載停機(jī)。4、如此反復(fù)循環(huán)。

解決辦法1、間抽2、進(jìn)行增產(chǎn)措施3、換小泵卡4、抽空-----自動(dòng)再啟動(dòng)失敗記錄筆起始點(diǎn)1、因井筒供液嚴(yán)重不足，卡4、抽空-----自92

●本卡片的情況和前面的“抽空”情況相似，但泵運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間更短。而且再啟動(dòng)反復(fù)循環(huán)?！裨蚩赡苁潜门帕窟^大或其它原因。解決辦法1、應(yīng)立即確定液面的高度度。如果不是液面過低低問題，應(yīng)查看油管壓力是否過高。因?yàn)榕懦龉芫€堵塞或閥門關(guān)閉，排量過小或無排量,電流下降也可能導(dǎo)致欠栽停機(jī)。2、排量過低也可能是油管漏失引起的。

注：這種抽油狀況對(duì)電機(jī)非常有害。應(yīng)立即整改。卡5、短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)頻繁循環(huán)啟動(dòng)記錄筆起點(diǎn)●本卡片的情況和前面的卡5、短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)頻繁93

1、本曲線說明機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)情況還可以，排量基本接近設(shè)計(jì)要求，但有較多的氣體通過泵。2、曲線波動(dòng)是因?yàn)檩^多的游離氣造成的。

解決辦法1、因?yàn)榛旧喜幻黠@影響產(chǎn)量，所以，一般情況下不去動(dòng)它。2、如有可能，下次作業(yè)時(shí)，加深泵掛或提高分離器的效果.卡6、油井含較多游離氣記錄筆起點(diǎn)1、本曲線說明機(jī)組的卡6、油井含較多游離氣記94

啟動(dòng)之后機(jī)組只運(yùn)轉(zhuǎn)了幾秒鐘，即欠栽停機(jī)。由于是自動(dòng)再啟動(dòng)程序，因此,循環(huán)過程不斷發(fā)生。產(chǎn)生的原因一般都是液體的密度太小或流量太小，造成工作電流低于欠載電流而停機(jī)。解決辦法1、如果經(jīng)測(cè)試證明泵吸入口確實(shí)有液體，可以用降低欠載電流的辦法解決。2、如果是第2個(gè)問題所致，

則應(yīng)調(diào)整時(shí)間繼電器，使之與欠載繼電器斷開?？?、瞬時(shí)欠載停機(jī)記錄筆始點(diǎn)啟動(dòng)之后機(jī)組只運(yùn)轉(zhuǎn)卡7、瞬時(shí)欠95

電機(jī)正常啟動(dòng)后，由于工作電流下降至無載電流，而且欠載電流值調(diào)整不正確，造成電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間在欠載情況下工作，電機(jī)或或電纜過熱燒毀，電機(jī)過載跳閘（先欠載，后過載）.

原因電機(jī)功率過大，而且油井供液能力不足。由于一方面電機(jī)功率過大，電流較大，發(fā)熱量較大；而另一方面，供液能力不足，在單位時(shí)間里帶走的熱量有限，電機(jī)/電纜的溫度越來越高，最后導(dǎo)致電機(jī)或電纜燒毀，電機(jī)過載停機(jī)。

解決辦法1、電機(jī)功率不要選的過大2、對(duì)于可能產(chǎn)生供液能力不足的大功率機(jī)組，應(yīng)將其欠載電流調(diào)得略高一些。欠載電流更不能低于空載電流?？?、欠載停機(jī)記錄筆起點(diǎn)電機(jī)正常啟動(dòng)后，由于工作卡8、欠96