埕岛油田潜油电泵井提升系统效率潜力分析

对埕岛油田潜油电泵井能耗现状进行了分析,从潜油电泵机组配套电机功率、电泵扬程、下泵节数、下泵深度等方面入手,测算潜油电泵各部分功率损失,对比各部分功率及电泵采油系统效率变化,找出了节能降耗的潜力,并提出了优化方案,可以提高系统效率,降低能耗。     

潜油电泵井功率预测及影响因素分析

潜油电泵泵效相对较低、能耗较大,准确预测潜油电泵功率对指导设备选型和现场电网配置等具有重要意义。分析了原油黏度对潜油电泵系统和耗电功率的影响以及影响潜油电泵实际耗电功率的主要因素。当原油黏度增大时,所需泵耗电功率增加;潜油电泵工作特性和变频情况是影响其耗电功率的主要因素,导致部分井实际耗电功率与预测结果偏差较大。基于能量守恒原理,推导了潜油电泵系统耗电功率的预测方法,结果表明,与现场实际耗电功率对比,该套预测方法的符合率较高,可以为潜油电泵能耗计算以及合理选泵设计提供依据。     

潜油电泵井效率计算与分析

潜油电泵在油田开发的各种机械采油设备中占有相当大的比例,但是在选井、选泵上依然存在一些问题,经常出现泵工作时偏离高效区、不能在理想工况点下运行的情况,导致整套机组的系统效率低、能耗大。以潜油电泵井系统效率计算和测试试验为基础,分析了影响机组系统效率的各种因素,分析表明系统效率高低取决于潜油电泵设备各部件损耗和运行参数的设置,以及管理水平和油井状况;提出了通过提升潜油电泵产品结构性能、优化油井和参数设计、加强日常管理等措施来提高潜油电泵井的系统效率,进而达到节能降耗的目的。     

潜油电泵合理选配工艺研究

根据潜油电泵特性,分析了不合理选井、选泵对生产和能耗的影响。实际应用情况表明,运行在低排量效率区的潜油电泵占的比例较大,严重影响了油井产量;运行在高排量效率区的潜油电泵虽然占的比例较小,但是能耗损失较大。对于低排量效率油井,应以提高潜油电泵的适应性来提高排量效率,列举了宽流道混流泵在聚合物驱油井的使用情况。对于高排量效率井,应合理选择泵型,保证泵在高效区内工作,从而降低能耗。采用变频技术,可有效增宽泵的高效区,有利于节能降耗,并可保证泵的举升扬程。频率升高,泵的负载功率比电机的输出功率增加得快,对于电机功率余量较小的工频机组,直接采用变频器只可降频调参。     

潜油电泵系统能耗分析

文中对潜油电泵地面与井下各部件进行了系统能耗理论分析与现场试验分析，绘制了潜油电泵系统能流图，找出了潜油电泵系统的能耗分布的规律，并依据生产实际情况提出了电泵井系统效率偏低的主要原因与节能降耗的具体措施，为探索潜油电泵的节能途径提供科学依据。     

提高电潜泵采油系统效率的优化设计

针对电潜泵采油井耗电量高、系统效率低的问题,从电潜泵井产液量、动液面、配套电机功率、电泵扬程、下泵深度等参数入手,研究了电泵井系统各部分功率损失和系统效率问题,并应用电潜泵采油系统优化设计软件对18口电泵井进行了优化设计,通过现场推广应用,系统效率提高14·35%,吨液百米耗电降低1·098kW·h。     

可调油嘴用于潜油电泵井的参数调节分析

根据可调油嘴的工作原理，以潜油电泵井系统效率最高为目标函数，通过改变油嘴直径来调整潜油电泵的抽吸参数和工况点，确保潜油电泵在高效区运行。该项技术的成功应用，保证了供液不足井的连续运转和减少启动次数，降低电机功率，减少了能耗。     

潜油电泵井系统的优化设计

潜油电泵井系统由油井、潜油电泵机组和管路三个子系统组成，三个子系统既有区别又相互联系。对潜油电系井系统进行优化设计应以系统效率最高为目标函数，综合考虑油井、潜油电泵机组和管路三者的相互关系，通过优选泵型、级数和电动机型号等使潜油电泵井系统效率达到最高和节能。最后给出了优化设计的具体方法及两口井的设计计算实例。     

潜油电泵振动故障分析及振动模型

介绍了潜油电泵的基本结构和研究现状，分析了潜油电泵系统机械故障产生的原因及故障与振动的关系，指出多级离心泵是潜油电泵系统的主要振动源，进而建立了潜油电泵与油管柱组合系统的振动模型及系统旋转部件的振动模型。建议采取合理的减振措施，以延长潜油电泵的稳定工作时间，防止泵的早期破坏；同时加强潜油电泵的使用管理及对泵工作状态的监控，定期提泵检修，延长泵的使用寿命。     

耐高温潜油电泵关键技术在渤海油田的应用

渤海油田绝大部分油井采用电泵采油,其中有部分油井为高温井,以前使用120℃以下的常规潜油电泵机组,平均检泵周期不到200 d。针对渤海部分油井井温高、环境恶劣的特点,通过系统的对潜油电泵进行技术分析,对潜油电泵的绝缘系统、润滑系统、轴承系统、密封系统及胶囊等橡胶材料进行重新设计和选材研究,设计开发了180℃耐高温潜油电泵,系统解决潜油电泵的耐高温问题。通过在渤海高温油田成功应用,检泵周期达350 d以上,有效提高了高温电泵井的寿命。     

青海油田机采井潜油电泵的选型及优化

潜油电泵井的系统效率与油井的油压、套压、产液量、动液面和油气比诸多因素有关。降低潜油电机的输入电功率或者提高潜油电泵的水力功率均有助于提高系统效率。对潜油电泵机组选型必须在油井的产液量和扬程确定后才能进行;在进行机组配套之前必须了解油藏是否含有腐蚀性气体成分,以便针对性地进行防腐处理。降低潜油电机的输入电功率或者提高潜油电泵的水力功率均有助于提高系统效率。     

基于电参数的潜油电泵井动液面计算模型

针对目前潜油电泵井动液面实时监测困难,影响生产效率与效益的问题,基于潜油电泵井生产系统的构成和机采设备的工作原理,考虑油套环空中液面以上气体的热辐射、液面以下液体的热传导作用和电机、电缆发热等影响,建立了"四段法"潜油电泵井井筒流体温度计算模型;研究分析了实时监测的地面电参数与潜油电泵输入功率、泵有效举升高度、泵吸入口压力的内在关系以及潜油电泵的工作特性,推导了基于地面实测电参数的潜油电泵井动液面计算模型。现场17口油井资料计算分析结果表明:模型准确度较高,井筒流体温度的平均相对误差为8.75%,动液面的平均相对误差为6.98%。该方法能够实时准确地计算潜油电泵井动液面,为潜油电泵井智能化管理和实时优化调整提供理论和技术支持。     

潜油电泵变频技术的研究与应用

针对潜油电泵存在稳定性差、使用寿命短、能耗高等问题,提出把变频技术应用到潜油电泵井上.根据井下不同工况,对电泵控制系统的性能进行优化,实现机组在最佳工作点工作,得到延长机泵使用寿命,提高运行效率,节能降耗的效果.     

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。     

潜油电泵轴断裂失效分析

潜油电泵轴是潜油电泵的重要部件，泵轴细而长，传递的功率大，工作时扭转角较大。泵轴的强度极限、屈服极限很大，加工倒角的尺寸误差及表面质量引起的应力集中现象较为明显，疲劳极限下降率较高，易于引起泵轴过早断裂。     

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针对潜油电泵生产过程中的实际问题,应用节点系统分析方法并以潜油电泵为函数节点,结合潜油电泵特性曲线,建立了定向井潜油电泵举升系统设计的数学模型。该模型综合考虑了地层与潜油电泵抽油系统的供排协调关系,定向井套管内径与潜油电泵外径的间隙、潜油电泵长度以及潜油电泵弯曲角对潜油电泵工作的影响。避免因下泵深度处狗腿度引起潜油电泵损坏失效。该数学模型还考虑了举升过程井筒径向传热和潜油电机发热引起的温度升高,在预测不同产液量下潜油电泵举升系统压力温度分布时,将井口温度作为未知量,避免了因井口温度值不准确而产生的计算误差。文中以渤海油田CB—A19井为例,给出了潜油电泵举升系统工艺设计结果。     

潜油电泵水平测试台架投入应用

采气工艺研究所潜油电泵水平测试台架是从美国ＣＥＮ ＴＲＩＬＩＦＴ(森锤 )公司引进的目前世界最先进的潜油电泵测试装置 (见图 1)。该装置最大功率 2 6 0 .5ｋＷ、频率范围 0～12 0Ｈｚ、排出口最高压力 35ＭＰａ ,可对 5 13、40 0、338系列的各种型号潜油电泵进行测试 ,获得被测泵的工况参数 (压力、排量、功率和效率等 )及特性曲线 ,并与该泵的标准曲线进行比较 ,以确定被测泵的性能。该装置的应用将对提高西南油气田分公司电潜泵应用水平及电潜泵排水采气工艺的推广应用起到极大的推动作用。采气工艺研究所采气工艺实验室利用潜油电泵…     

潜油电泵变频技术的现场应用

潜油电泵工艺作为油田开采重要的机械采油技 术,是油田长期稳产的重要手段之一。在生产中, 潜油电泵受到高温、高压、腐蚀、气蚀和地层能量 等井下工况的影响,加上地面供电系统电压波动和 机组本身匹配性较差,造成机泵运行寿命短、泵效 低、能耗高、无法自动控制井下液位及压力,使电 泵机组不能在最佳状态下运行。运用变频技术对潜 油电泵的控制系统进行改进,可以提高其生产效     

电潜泵采油系统效率优化设计

为了降低彩南油田潜油电潜泵采油井的耗电量,提高其系统效率,文章以电潜泵井各部分功率损失与系统效率的关系为基础,从电潜泵井产液量、动液面、配套电机功率、电泵扬程、下泵深度等参数入手,编制了电潜泵工况分析及优化设计软件,并应用该软件对彩南油田21口电潜泵井耗电量高、系统效率低的问题进行了原因分析,且对21口井重新进行优化设计。通过优化后的效果分析,系统效率提高了20.01%,吨液耗电降低了6.67 k W·h,年节约电费262.41万元。     

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。