潜油电动机测试装置的研制及试验

为全面系统地检测潜油电动机的各项性能指标,研制了潜油电动机测试装置。将电涡流测功机作为潜油电动机的测试负载,测出潜油电动机在不同负载下的电压、电流、功率因数和输出功率等;用埋置在潜油电动机绕组、端部及止推轴承处的热电偶测温升。同时建立水路循环系统,模拟潜油电动机的实际工况,对其进行型式试验,记录运行时的相关数据,通过数据分析系统对数据进行整理、分析,并绘制特性曲线。潜油电动机测试装置可缩短新产品的开发周期,为原有产品的改进设计提供依据。     

稀土永磁同步潜油电动机与异步潜油电动机之比较

本文通过对大庆油田自1996年开发、使用稀土永磁同步潜油电动机情况的综合分析，进而对同步潜油电动和异步潜油电动机作为潜油电泵的驱动装置，从运行机理、工艺结构、技术性能指标、现场应用及经济效果等方面进行了分析比较。在此基础上。作者提出了以同步潜油电动机替代异步潜油电动机，可作为改善潜油电泵机组的性能、提高系统效率、更好实现节能增效以及改善电网供电情况的理论依据。同时，对潜油电泵的发展及油田的开发也具有十分积极的现实意义。     

电动潜油泵启动特性与运行特性分析

根据现场试验和运行情况，分析了电动潜油泵的启动特性和运行特性。电泵启动时间仅为0．08～0．1s，0．2s达到全速运行，启动时间短，动负荷很大，可能造成泵轴断裂。如果电网电压向上波动，电泵启动时间更短，动负荷更大，泵轴更容易断裂。电泵欠载运行时，机组产生热蠕变，长期运行导致电动机绕组和电缆击穿，电动机功率因数降低。潜油电泵过载运行时，电动机电流增大，铜耗增大，温升增加，长期运行也易导致机组烧毁。建议合理降低电动机端电压，延长电泵启动时间，消除动负荷，降低启动电流，从而保证电动机和泵正常运行。     

潜油电动机定子铁心压装置的确定

潜油电动机电动潜油泵的关键部件。潜油电动机定子铁心压装置影响潜油电动机的质量和效率。因结构所限，定子铁心压装置值不能采用地面普通电动机的压装方法来确定。     

铜镍合金应用于潜油电动机止推轴承分析

描述了中原油田潜油电动机止推轴承的失效状况,分析了锰白铜材料Cu20Ni20Mn的性能特点,并以此材料制备止推轴承,通过合理的热处理工艺,获得了满足中原油田潜油电动机止推轴承工作条件的显微组织及力学性能。从对Cu20Ni20Mn的性能分析和现场应用情况可以看出,它的时效特性使其具有优良的力学性能,尤其是高温性能良好,不仅可以在液体润滑条件下良好地工作,而且可以在边界润滑、甚至干摩擦条件下良好地工作,具有适合于潜油电动机轴承静块在不同工作条件下长寿命运行的力学性能,可以在深井机组中进一步推广应用。     

潜油电动机启动过程对油管的振动影响分析

潜油电动机启动过程会引起举升油管的扭转振动。建立了电潜泵和油管柱组合系统较精确的振动模型,通过构建潜油电动机启动过程的仿真模型,得出不同工况下举升油管的运动规律。实例仿真结果表明,潜油电动机启动时冲击电流会达到稳态电流的20倍左右;同时表明,潜油电动机启动过程中,油管的转角始终处于上升阶段,当电动机稳态运行时,油管转角先处于上升阶段,然后做类似正弦波的周期运动,且在每一个振动周期中转角的最小值为一定值。     

带护罩电动潜油泵机组的研究与应用

带护罩电动潜油泵机组的护罩是电潜泵应用工艺中保护潜油电动机正常运移的一种装置。它将离心泵吸入口、电动机保护器和潜油电动机罩于其内,迫使油井液和井口注入液从护罩下端流经潜油电动机进入离心泵吸入口,有利于冷却潜油电动机并降低原油粘度,从而提高电潜泵机组的运转寿命。试验证明：（１）带护罩电潜泵机组配合地面掺水工艺,可以在日产液量小于３０ｍ３、原油粘度达１０００ｍＰａ·ｓ的低产稠油井中应用;（２）将该泵组下到生产层位以下,可在气液比为 ４００ｍ３／ｔ的井中连续正常运转;（３）可在大直径套管井中成功运转;（４）下入地面单层套管口袋井中,可对低压来水实施无泄漏增压注水。     

潜油电泵高效运行的途径

潜油电泵高效运行的主要途径是：①根据油井流入特性，优化设计潜油电泵的抽吸参数，使油井的供液能力与泵的排注液能力匹配；②采用变频调速器，改变潜油电机的转速，进而改变电泵的特性，达到供采平衡；③采用可调油嘴改变电泵的管路特性，以改变其抽吸参数和工况点，使电泵在高效区运行。实践证明，采用此方法后，可确保潜油电泵在高效区运行，不仅提高了系统效率，增加了产液量，而且还节省大量电能，延长了潜油电泵的寿命。     

潜油电动机定子铁心压装力的确定

潜油电动机是电动潜油泵的关键部件。潜油电动机定子铁心压装力影响潜油电动机的质量和效率。因结构所限，定子铁心压装力值不能采用地面普通电动机的压装方法来确定。笔者在多年的实践中，通过比较几个生产厂家电动机的压装力值和所取的安全系数，并经理论计算和实践，认为定子预紧力安全系数取２．５～３较为合适。     

潜油电泵智能控制技术研究

目前我国潜油电泵控制技术与国外存在较大差距,传统工频控制状态下故障频繁,系统效率低,能源浪费严重,运行成本偏高,变频控制不能实时自动调整。针对潜油电泵控制方面存在的问题,将模糊控制策略引入潜油电泵系统控制,设计出智能控制器与井下四参数监测系统。将智能控制与变频技术、井下监测技术有机结合,实现了潜油电泵采油系统的智能控制,保证潜油电泵实时高效合理运行,达到延长运行寿命,提高系统效率,节能降耗的目标。     

电潜泵潜油电动机转子弯曲振动临界转速分析

通过对采油电潜泵潜油电动机转子结构的振动模型简化 ,应用机械振动理论和方法 ,分析了转子无阻尼弯曲振动的临界转速问题。建立起一般的分析计算方法 ,并根据电动机转子的具体简化模型 ,应用计算机编程进行了计算。计算结果表明 ,目前油田上使用的电潜泵电动机转速恰好在临界转速 (共振区 )内 ,会引起过大的弯曲振动 ,振动载荷约为正常载荷的 12倍 ,将显著降低潜油电动机和泵系统的寿命     

基于Labview的潜油电动机自动测功系统

针对潜油电动机进行试验和测试难度较大的问题,利用软件平台Labview设计的虚拟二次仪表和硬件平台相互结合,开发出一套潜油电动机自动测功系统。该系统采用简单直观的人机交互窗口操作方式,能够方便地完成对潜油电动机空载、负载、堵转3种状态下的性能测试试验,并绘制出所需要的性能参数曲线,同时能够进行信号存储、回放察看、报表打印等,并在现场应用中取得了良好的效果。     

潜油电泵变频调速系统

潜油电泵采取全压工频恒压运行，并且采用直接启动，存在着诸如冲击大、影响电泵寿命和油田产量、能耗严重等问题。随着变频调速技术的发展，变频器应用于电潜电泵系统。变频器在节能、提高产品质量与自动化程度方面都具有优势，但对潜油电泵也有负面影响。为此研究潜油电泵的变频调速问题，优化设计变频调速系统．具有重要的现实意义。     

浅析潜油电泵电缆选择的影响因素与方法

潜油电泵电缆是电潜泵井举升系统必不可少的组成部分,同时又是电潜泵井举升系统中的薄弱点。合理地选择潜油电泵电缆对提高电潜泵井的运行寿命与油田的检泵周期有重要的意义。本文介绍了潜油电缆的结构,影响潜油电泵电缆选择的主要因素以及潜油电泵电缆的选择方法。     

电潜泵潜油电动机转子弯曲振动临界转速分析

通过对采油电潜泵潜油电动机转子结构的振动模型简化，应用机械振动理论和方法，分析了转子无阻尼弯曲振动的临界转速问题。建立起一般的分析计算方法，并根据电动机转子的具体简化模型，应用计算机编程进行了计算。计算结果表明，目前油田上使用的电潜泵电动机转速恰好在临界转速（共振区）内，会引起大的弯曲振动，振动载荷约为正常载荷的12倍，将显著降低潜油电动机和泵系统的寿命。     

电潜泵潜油电动机转子转动性能的分析计算

为了解决现有电潜泵潜油电动机转子及其止推轴承在设计和制造中的问题 ,通过对电潜泵潜油电动机转子的结构和理想状况转动方程的简化 ,从理论上分析了电动机转子浸在变压器油中转动时的转动性能 ,给出了端部止推轴承摩擦阻力矩、介质粘滞阻力矩及其摩擦功耗和理想状况下有、无介质阻尼时转子自由滑行时间的计算方法 ,为潜油电动机的设计、制造及应用提供了一定的理论依据和技术支持。     

中原新型节能潜油电动机的开发和应用

为解决电潜泵井生产过程中能耗大、采油成本高等问题,研制出新型节能潜油电动机。介绍了新型节能电动机研制的技术依据、技术路线、技术关键,以及优化设计结果和节能效果分析。与中原统图电动机相比,其运行电流平均降低45.2％,功率和功率因数平均提高4.53％和3.72％,电缆节能达68.3％。现场应用表明,新型节能潜油电动机具有降低电潜泵井系统能耗、节约电网容量、延长电潜泵机组使用寿命和检泵周期、减少作业与维修费用、增加油井产量等特点,其推广应用将对油田的增油降耗起重要作用。     

大排量井下电动潜油螺杆泵研究与应用

针对螺杆泵举升技术存在的问题,开发研制了一种QYLB800-24C—DQ001型电动潜油螺杆泵。它主要由4极潜油电动机、保护器、联泵机构和专用螺杆泵总成组成,地面采用电潜泵现有的配套技术。现场试验证明,用井下电动机经井下传动机械驱动螺杆泵是合理的,井下传动机械的设计制造是成功的。由于它具有低投入和低运行成本优势,对油田开发降低投资和成本具有重要意义,它适合于聚合物驱举升方式,有望成为聚合物驱采油方式的首选技术。     

潜油电动机冷热态电阻的自动测量

潜油电动机的冷热态电阻是衡量潜油电动机质量的重要指标,目前大多数潜油电动机试验台都采用手工方法测量,其缺点是受人工接线的影响,测量速度慢,触点误差难以控制,特别是热态电阻的测量,不能满足测量时间的要求。为此,介绍一种利用分压电路原理的自动测量方法。该方法通过测量标准电源在电阻上的压降来测量电动机的冷热态电阻,效果好,自动测量电路简单,测量重复性好,性能可靠,测量系统自动化程度高。     

潜油电动机增容使用分析与建议

不恰当或无休止地对潜油电动机增容不仅给增容使用带来了误区,而且错误地使用往往会缩短电动机的使用寿命。以英制456系列潜油电动机为例,对增容使用进行分析并列举相关试验数据,提出潜油电动机增容建议。建议认为,当井温低于90℃时可以考虑将表1中的电动机电压提高1.16倍、容量提高1.4倍使用;当井温在90～120℃时间,可以考虑将表1中的电动机电压提高1.05倍、容量提高1.2倍使用,即井温高时应适当降低增容倍数。