《潛油電泵安裝》PPT課件.ppt

一、潛油電泵的安裝 二、潛油電泵井的管理 三、潛油電泵的選擇,培訓(xùn)的主要內(nèi)容,第一部分 潛油電泵的安裝 由于潛油電泵工作在高溫、高壓的油、氣、水三相介質(zhì)中，同時(shí)在井液中還含有一定的腐蝕物和砂、蠟等，工作環(huán)境比較惡劣。所以，在潛油電泵的安裝施工過程中，技術(shù)要求比較高，必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作。在這次培訓(xùn)中，主要講述潛油電泵的一般安裝程序和要求。,第一節(jié) 潛油電泵的安裝形式 潛油電泵一般是用在水井或與水井相似的高含水井中，這樣應(yīng)用主要基于潛油電泵系統(tǒng)的兩個(gè)特性： (1) 潛油電機(jī)在小直徑套管中，可以有效地產(chǎn)生較大的功率。 (2) 潛油電泵在有限的井眼里，可以產(chǎn)生比容積泵大得多的排量。,1.潛油電泵可以經(jīng)濟(jì)有效地應(yīng)用在水源井； 2.把地層中的水抽出以后，利用其剩余壓力，將抽出的水轉(zhuǎn)注到另一口井中。 3.注采系統(tǒng)在通常水源井深度的情況下，能夠提供高達(dá)25以上的地面壓力。所產(chǎn)生的總動壓頭到地面的壓力比典型的水源井要高得多, 這個(gè)系統(tǒng)如左圖所示。,1.普通的潛油電泵安裝在垂直容器里，安裝形式和標(biāo)準(zhǔn)安裝形式一樣如圖43所示。 2. 增壓泵系統(tǒng)可以應(yīng)用在油田注水、流體輸送、腐蝕液體的處理及輸送系統(tǒng)的尾部增壓等方面。 3. 增壓泵系統(tǒng)串聯(lián)使用可以增加泵出口壓力，其壓力可以達(dá)到35MPa以上。并聯(lián)使用可以增加最終排量，其排量可以達(dá)到2000m3/d(12000BPD)以上。當(dāng)注入或增壓情況 。,1. 由于油管摩阻或泵的直徑使得套管的間隙限制了設(shè)計(jì)排量。 2.應(yīng)用底部吸入口系統(tǒng)，可以較大幅度地增加潛油電泵的排量。 3.在應(yīng)用中，電機(jī)安裝在泵的上面，吸入口位于整套系統(tǒng)的最底部。在泵的下端接一個(gè)尾部短節(jié)，作為吸入口。尾部短節(jié)上帶一個(gè)永久封隔器。,1.底部排出口是把一口井中頂部水源的水注入底部的水層。 2.安裝順序是電機(jī)、保護(hù)器、吸入口、泵及排出口，見左圖。 3.這種使用即可以減少能量損失，又可以解決水源問題。,第二節(jié) 潛油電泵施工專用工具及設(shè)備 在潛油電泵的施工過程中，除了使用通常所使用的工具外，還有一些專門的工具及設(shè)備，熟悉這些工具及設(shè)備的用途和結(jié)構(gòu)，才能正確地使用它們。 一、電纜滾筒及支架 電纜滾筒是用來纏繞電纜供運(yùn)輸時(shí)使用的。此外，它和支架配合還可用作將電纜下入井中或起出，其結(jié)構(gòu)如圖46所示。,二、導(dǎo)向滑輪 導(dǎo)向滑輪主要是在電纜器下操作時(shí)使用的，便于將電纜下入井內(nèi)或從井內(nèi)起出，如圖48所示。使用時(shí)將它用鏈條固定在井架上，其高度應(yīng)保證電纜通過它后正對井口，還要不妨礙游動系統(tǒng)的上下運(yùn)動。,吊卡及井口懸掛器是在潛油電泵機(jī)組下入油井或起出時(shí)，用于吊起電機(jī)、保護(hù)器和潛油泵時(shí)使用的。在進(jìn)行潛油電泵機(jī)組連接前，首先在其上端卡上一個(gè)特殊吊卡，再利用井口懸掛器和起吊設(shè)備吊起潛油電泵機(jī)組放入井內(nèi)，用吊卡座在井口支座上。,潛油電泵機(jī)組在下井時(shí)，為了電機(jī)內(nèi)部的潤滑和冷卻，需要用專門的注油泵給電機(jī)和保護(hù)器注入潤滑油(電機(jī)油)，使?jié)櫥蛢?nèi)不混入氣泡，以保證電機(jī)和保護(hù)器內(nèi)潤滑油的清潔度即充滿度，并且如圖410所示未注油泵示意圖。,電纜卡子時(shí)將電纜和油管固定在一起的特殊元件，在將電纜下入油井過程中，需要專門的工具拉緊鉗和鎖緊鉗將電纜卡子打緊，以保證將電纜固定在油管上，并與連接潛油電泵機(jī)組的油管一起下入油井中，使電纜不受其自重的拉伸而引起變形，如圖411所示。,第三節(jié) 潛油電泵的安裝 一、施工準(zhǔn)備及井場布置 在進(jìn)行潛油電泵安裝以前，首先應(yīng)準(zhǔn)備好潛油電泵機(jī)組及施工設(shè)備，并在井場布置好。潛油電泵機(jī)組和施工設(shè)備應(yīng)根據(jù)井場的地形和面積來進(jìn)行布置。施工時(shí)，控制柜、變壓器、電纜滾筒支架(或電纜絞車)、作業(yè)機(jī)以及其它設(shè)備的安裝與擺放，要做到工作方便，操作安全，如圖412所示給出一個(gè)典型的潛油電泵施工井場布置圖。,二、安裝前的檢查 1.潛油電泵機(jī)組檢查 (1)井下機(jī)組的檢查：首先，分別測量電機(jī)和電纜的三相流電阻和對地絕緣電阻是否符合要求。要求三相間直流電阻在所要求范圍值內(nèi)，并且三相不平衡度不大于2，對地絕緣電阻大于1000；然后，檢查各部件軸頭尺寸是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，連接花鍵套是否齊全等；最后，核對潛油電泵機(jī)組的規(guī)格和型號是否正確，所需要的設(shè)備是否全部運(yùn)到井場，并按要求在安裝報(bào)告上記錄其部件編號、型號、性能參數(shù)及測量數(shù)據(jù)等。 (2)地面設(shè)備的檢查：檢查控制柜、變壓器、接線盒各連接螺絲是否緊固，型號是否正確。變壓器是否漏油，否則需進(jìn)行處理并補(bǔ)充變壓器油。井場電源電壓是否符合要求。,2.油套管及井口的檢查 (1)油管檢查：準(zhǔn)備下井使用的油管內(nèi)外表面應(yīng)清洗干凈，絲扣無損壞現(xiàn)象，無漏失和彎曲現(xiàn)象。 (2)套管檢查：無論對于老井檢泵，還是新井下泵，在潛油電泵安裝之前，應(yīng)對套管是否變形及有無卡阻現(xiàn)象進(jìn)行檢查。 (3)井口檢查：檢查套管法蘭和井口裝置是否存在毛刺和外伸尖角，這些缺陷都會損傷潛油電泵設(shè)備或刮壞電纜。 3.核實(shí)計(jì)算下井深度 在進(jìn)行潛油電泵設(shè)備安裝前，應(yīng)根據(jù)施工設(shè)計(jì)，計(jì)算核實(shí)設(shè)備下井深度。按照油管規(guī)格及下井深度，計(jì)算所需要的油管數(shù)量，并配備油管短節(jié)，以保證潛油電泵設(shè)備下到預(yù)定深度 。,三、井下設(shè)備的安裝 測試裝置的安裝 如果需要安裝井下測試裝置，首先應(yīng)該將吊卡卡在測試壓裝置的頂部，卸掉尾部絲堵，連接好尾部大小頭、扶正器和尾部桶桿或尾管。上緊測試裝置下部注油孔絲堵，下放并座在井口。然后，卸掉上端護(hù)蓋，測量其三相直流電阻為0，對地絕緣電阻應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。最后，從上往下注滿電機(jī)油。 連接下節(jié)電機(jī)并注油 將吊卡卡在下節(jié)電機(jī)頂部，松開電機(jī)上端護(hù)蓋螺絲，并保持有一定的間隙。卸掉電機(jī)尾部(或測試裝置頂部)注油孔絲堵，連接上注油接頭，以815的速度緩慢搖動注油泵進(jìn)行注油，直到電機(jī)頂部出油為止，停止35后再注油，反復(fù)三次，確保電機(jī)腔內(nèi)無空氣。,連接上接電機(jī)并注油 如果有更多節(jié)電機(jī)可用同樣的方法依次連接完。 連接保護(hù)器和分離器 安裝電纜頭 對于插入式電纜頭，直接對好三相引線，將電纜的插頭和電機(jī)的引線插座相連接，對稱均勻上緊螺絲即可. 對于纏繞式電纜頭，將電機(jī)引線拉出5080，將電纜的插頭和電機(jī)引線的插座逐相進(jìn)行連接，并用專用壓緊鉗壓緊. 連接工作完成后，在電纜終端測量機(jī)組的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求。,保護(hù)器注油 保護(hù)器注油主要講述沉淀式保護(hù)器、膠囊式保護(hù)器和連通式保護(hù)器的主油工藝。 (1)沉淀式保護(hù)器的注油以雙沉淀室結(jié)構(gòu)的保護(hù)器為例，如圖4-13所示。 卸下電機(jī)頂部注油閥絲堵，并連接上注油接頭，將保護(hù)器的1、2、3放氣孔絲堵卸下。以8-15的速度搖動注油泵進(jìn)行注油，至各放氣出油無氣泡為止。更換鉛墊，按出油順序逐個(gè)上緊絲堵。卸下注油接頭，更換注油閥鉛墊后，上緊注油閥絲堵。,(2)膠囊式保護(hù)器的注油以上部為膠囊、下部位沉淀室復(fù)合結(jié)構(gòu)的保護(hù)器為例，如圖4-14所示。 將電機(jī)頂部注油絲堵卸下，聯(lián)上注油接頭，打開保護(hù)器上的1、2、3、5、7放氣絲堵。以8-15的速度搖動注油泵進(jìn)行注油，待各個(gè)放氣孔出油無氣泡時(shí)，按出油順序，更換鉛墊，逐個(gè)上緊絲堵。,(3)連通式保護(hù)器的注油以QYBL40型保護(hù)器為例，如圖415所示。 將上節(jié)電機(jī)頂部的注油閥絲堵卸下，連接上注油接頭，卸開 保護(hù)器1、2、3、4、5放氣孔絲堵。以815的速度搖動注油泵注油，反復(fù)三次至放氣孔出油無氣泡為止，更換鉛墊(3孔不換鉛墊)，按出油順序逐個(gè)上緊絲堵，卸下注油接頭，更換鉛墊，上緊絲堵。 然后將注油泵換到氟油桶中，卸下2注油閥絲堵，連接上注油接頭，卸下3放氣孔絲堵。以815的速度搖動注油泵進(jìn)行二次注油(注氟油)。,裝上電纜護(hù)罩，打好電纜卡子，下放機(jī)組座在井口上。用轉(zhuǎn)向表確定電機(jī)轉(zhuǎn)向，并做好A、B、C三相記號。 連接各節(jié)泵 將吊卡卡在下節(jié)泵的頂部吊起，卸開下端護(hù)蓋，同時(shí)打開分離器上端護(hù)蓋，裝上花鍵套，盤分離器軸及下節(jié)泵軸應(yīng)輕松靈活，更換“”環(huán)，下放下節(jié)泵和分離器連接，對稱均勻上緊螺絲。 依次連接完各節(jié)泵。同時(shí)，在下放機(jī)組時(shí)裝上電纜護(hù)罩。打好電纜卡子。 安裝單流閥和泄油閥 在泵出口裝上大小頭，連接一根油管后，裝上單流閥，再接上一根油管，裝上卸油閥或測壓閥，即完成整套電泵機(jī)組的安裝過程。 應(yīng)注意在下放油管時(shí)，在每根油管接箍上下300處各打一個(gè)電纜卡子。在連接機(jī)組時(shí)應(yīng)注意防倒塊在同一側(cè)面。每下入10根油管，測量一次潛油電泵機(jī)組的三相直流電阻和對地絕緣電阻。,四、地面設(shè)備的安裝 1.定頻地面設(shè)備的安裝 定頻地面設(shè)備比較簡單，一般只有一臺降壓變壓器和一臺定頻控制柜。在安裝時(shí)，要求將控制柜安裝在井場值班房內(nèi)，并符合到接線盒的距離要求。 2.變頻地面設(shè)備的安裝 變頻地面設(shè)備共分兩種情況，一種是低壓變頻，包括一臺降壓變壓器、一臺升壓變壓器和一臺變頻控制柜；另一種是中壓變頻，包括一臺降壓變壓器和一臺變頻控制柜。,3.接線盒的安裝 在一般情況下，接線盒安裝位置到井口的距離應(yīng)不小于5，到控制柜的距離應(yīng)不小于10。在安裝接線盒時(shí)，距離地面的高度應(yīng)不小于0.5。從接線盒到控制柜的電纜必須埋入地下，同時(shí)將接線盒固定在水泥基礎(chǔ)上，其標(biāo)準(zhǔn)安裝如圖416所示。,第四節(jié) 潛油電纜的連接 潛油電纜的連接有圓電纜與扁電纜、扁電纜與扁電纜的連接兩種方式，其基本步驟和要求大同小異。其連接程序及要求如下： 1.首先測量動力電纜和小扁電纜的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求。 2.準(zhǔn)備好所需要連接的電纜、工具及材料。從電纜一端剝?nèi)?00的鎧皮，并把電纜上的鎧皮整理好捆牢。,3.剝?nèi)ル娎|上的鎧皮后，再剝?nèi)ゾ幙棇雍徒^緣層，并用砂布將剝出的電纜芯線上的聚酰亞胺膜或氧化膜擦干凈，尺寸如圖417所示。 4.選用合適的壓接套，將動力電纜和小扁電纜芯線套上 5.用白布擦干凈電纜芯編織層和絕緣層上的污物，將絕緣層和護(hù)套層用砂紙打毛。 6.首先用HT氟46絕緣膠帶逐相繞包5層；然后用聚四氟乙烯絕緣膠帶逐相繞包5層；再用白膠帶逐相繞包1層；最后將三相導(dǎo)線并攏，用白膠帶總包2層。要求每層1/2搭接，絕緣膠帶要拉伸至原寬度的1/2 7.繞包鎧皮： 8.整理外形：外形尺寸要求長度不大于700，寬度不大于48，厚度不大于28 9.測量檢查：當(dāng)電纜連接完畢以后，測量電纜的三相直流電阻和對地絕緣電阻。三相直流電阻要求不平衡度應(yīng)小于2，對地絕緣電阻應(yīng)大于1000。,第五節(jié) 潛油電泵井口的安裝 當(dāng)油管下到預(yù)定深度后，就可以安裝電泵井口了。目前在潛油電泵井的施工中，所使用的潛油電泵井口有兩種：一是型電泵井口即穿膛式結(jié)構(gòu)油管掛；二是型電泵井口即側(cè)開式結(jié)構(gòu)油管掛；三是潛油電泵井口電纜穿越器，俗稱BIW頭。在安裝潛油電泵井口以前，首先測量井下設(shè)備的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求，然后按照井場面積和距離，以及所使用的井口裝置，留取適當(dāng)長度的電纜后將其余部分鋸掉。,一、型電泵井口 型電泵井口即穿堂是電泵井口主要由油管掛、法蘭盤、防噴盒、密封膠圈及防噴盒壓蓋等組成，其結(jié)構(gòu)如圖418所示。,二、型電泵井口 型電泵井口即側(cè)開式電泵井口，它主要由開口法蘭、開閉門、壓塊、油管掛、大、小支撐塊、接頭、橡膠密封墊等部件組成，其結(jié)構(gòu)如圖419所示。,三、井口電纜穿越器 井口電纜穿越器主要由井口、井下電纜連接器、動力連接裝置、油管懸掛器、井口適配器、地面電纜連接器等部件組成，其結(jié)構(gòu)如圖420所示,注意：安裝BIW 頭時(shí)，注意BIW 頭有圓點(diǎn)的一端應(yīng)與油管中心在同一軸線上。如圖6所示,第六節(jié) 潛油電泵井的投產(chǎn) 潛油電泵井的投產(chǎn)，由于所采取的控制方式不同而有所不同。目前，潛油電泵井共包括兩種控制形式，即普通定頻控制和變頻控制，其中變頻控制又分低壓變頻和中壓變頻。 一、定頻控制 首先測量機(jī)組的三相直流電阻和對地絕緣電阻應(yīng)符合要求。根據(jù)電機(jī)額定電壓和電纜壓降損失，計(jì)算出地面所需要的電壓，并調(diào)節(jié)變壓器檔位開關(guān)到要求值。在井口裝上一塊量程為2040的壓力表。調(diào)整過、欠載電流和欠載延時(shí)再啟動時(shí)間。過載電流調(diào)整為額定電流的120，欠載電流調(diào)整為額定電流的80，欠載延時(shí)再啟動時(shí)間可按油井實(shí)際情況調(diào)整，但最少應(yīng)調(diào)整為30以上。,二、變頻控制 變頻控制投產(chǎn)主要步驟與定頻控制的投產(chǎn)基本一致，主要區(qū)別在于控制柜的參數(shù)設(shè)定和調(diào)整。在下面的內(nèi)容中，我們將以西門子生產(chǎn)的低壓變頻為例，來說明投產(chǎn)時(shí)，變頻器的參數(shù)設(shè)定和調(diào)整。,第七節(jié) 潛油電泵井起作業(yè) 1.起泵作業(yè)前必須嚴(yán)格遵循復(fù)檢制度，對機(jī)組的三相直流電阻及對地絕緣電阻進(jìn)行測量檢查，并做好記錄。 2.按要求安裝井架、電纜滾筒和電纜導(dǎo)向滑輪等。 3.如井口使用電纜穿越器，則從井口處卸掉地面電纜連接器，并裝上護(hù)蓋。關(guān)閉總閘門，拆卸出口管線和法蘭上端螺栓，卸掉井口。 4.將管柱提出井口，從油管掛下面拆除電纜卡子，卸下井下電纜連接器，并裝上護(hù)蓋。 5.卸掉油管掛，將管柱座在井口。往油管內(nèi)投一根30500金屬棒砸斷泄油閥芯。,6.起出足夠長的電纜后，留出4001000的余量，固定在電纜滾筒內(nèi)。如使用電纜穿越器，則將連接在電纜端部的井下電纜連接器，并采取保護(hù)措施。 7.起油管要平穩(wěn)，防止刮、碰傷電纜，拆除電纜卡子要用鐵皮剪子剪斷，注意不要損傷電纜鎧皮及絕緣，一旦發(fā)現(xiàn)電纜損傷，應(yīng)及時(shí)做好標(biāo)記并詳細(xì)記錄。電纜應(yīng)整齊地纏繞在滾筒上，嚴(yán)禁打扭和交錯(cuò)排列。 8.機(jī)組起到井口后，從上節(jié)泵開始逐節(jié)拆卸，同時(shí)檢查花鍵套、軸頭、“O”型密封圈以及盤軸檢查，并做好記錄。將各部件的花鍵套裝回原處，裝好護(hù)蓋，擰緊螺絲。 9.應(yīng)仔細(xì)地進(jìn)行外觀檢查，并在電纜與電機(jī)分離后，分別測量各自的三相直流電阻及對地絕緣電阻。 10.在起井過程中，從保護(hù)器、電機(jī)里放油樣檢查油質(zhì)，做好檢查記錄。,11.機(jī)組起出地面后用蒸氣清洗干凈，分別裝入對應(yīng)的包裝箱內(nèi)，放好墊塊，擰緊包裝箱的螺栓。 12.填寫起泵施工報(bào)告，項(xiàng)目如下： (1)施工單位、施工井號、施工日期和施工單位負(fù)責(zé)人。 (2)作業(yè)原因、安裝日期、停機(jī)日期、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。 (3)機(jī)組各部件編號、銘牌參數(shù)、包裝向號。 (4)機(jī)組起出前和起出后電機(jī)及電纜的直流電阻及對地絕緣電阻。 (5)起泵過程中檢查情況，如盤軸情況、油品狀況以及其它異常情況和部位。,運(yùn)行電流卡片的分析 潛油電泵運(yùn)行電流卡片是管理人員管理潛油電泵井，分析井下潛油電泵機(jī)組工作狀況的主要依據(jù)。它可以直接反映出潛油電泵運(yùn)行是否正常，甚至發(fā)生極輕微的故障及異常情況，運(yùn)行電流卡片都可以顯示出來。電流卡片所記錄電流的變化與電機(jī)工作電流的變化呈直線關(guān)系，因此可以認(rèn)為電流卡片所記錄的電流的變化情況是電機(jī)運(yùn)行狀況的變化。在本節(jié)里通過對14種具有代表意義的運(yùn)行電流卡片的分析，來指導(dǎo)分析現(xiàn)場出現(xiàn)的各種電流卡片 。,如圖63所示為潛油電泵正常運(yùn)行情況下的電流卡片。在這種情況下，電流記錄儀所畫出的是一條光滑對稱的曲線，其電流值等于或接近電機(jī)的額定電流。這說明潛油電泵的選擇和設(shè)計(jì)是合理的，設(shè)計(jì)功率和實(shí)際功率基本相等。,如圖64示為電源電壓波動的電流卡片。由于電源電壓波動所引起的電流值的波動，在運(yùn)行電流卡片就會出現(xiàn)“釘子狀”的突變。電源電壓波動最普遍的原因是：第一，由于有較大功率的注水泵會其它設(shè)備突然啟動所造成的電壓瞬間波動，也可能是其它幾種較小的電壓波動的組合；第二，由于其它的電干擾，例如雨天雷電就是一個(gè)原因。,如圖65示為泵發(fā)生氣塞(氣體干擾)時(shí)的電流卡片。潛油電泵在運(yùn)行過程中如果產(chǎn)生了氣體，造成泵引起氣塞而抽空。由于液面的不斷下降，最后接近泵吸入口，氣體開始進(jìn)入泵內(nèi)，由于氣體的干擾，使電機(jī)負(fù)荷發(fā)生波動，導(dǎo)致電流波動，最后由于發(fā)生氣塞而使?jié)撚碗姳脵C(jī)組欠載停機(jī)。,如圖66示為泵抽空時(shí)的電流卡片。該電流卡片表明了潛油電泵由于抽空而自動停機(jī)，然后又自動啟動。 開始因?yàn)闆]有氣體出現(xiàn)，所以潛油電泵的運(yùn)行電流也比較平穩(wěn)。 運(yùn)行一段后，液面接近泵吸入口，這時(shí)產(chǎn)量和電流值同時(shí)下降，最后達(dá)到欠載整定值而自動停機(jī)。,如圖67示為泵抽空后不合理啟動的電流卡片。 此電流卡片表示了潛油電泵在運(yùn)行過程中因欠載而自動停機(jī)，經(jīng)過一段間后又重新啟動，但沒有成功。這說明在泵抽空后，油井內(nèi)液面尚未恢復(fù)到足夠的高度，因此潛油電泵沒有啟動起來。所以，必須延長再啟動時(shí)間。這種情況屬于選泵設(shè)計(jì)不合理，泵排量大于油井的實(shí)際產(chǎn)能。在檢泵時(shí)應(yīng)更換排量小一些的泵。,如圖68所示為頻繁的短周期運(yùn)行的電流卡片。在這張電流卡片上，電流和潛油電泵機(jī)組的啟停呈周期性的波動。這種電流曲線表明了潛油電泵機(jī)組的選擇不夠合理，也就是說油井的產(chǎn)能小于泵的額定排量 。,如圖69為泵在含氣井中運(yùn)行的電流卡片。此電流卡片說明，潛油電泵的選擇基本符合要求，但是井中含氣量較高，分離器不能足以將氣體完全排出，使較多氣體進(jìn)入泵內(nèi)。電流波動是由于原油脫氣進(jìn)泵所引起的，這種情況將會降低總的產(chǎn)液量。,如圖610所示為欠電流停泵的電流卡片。此電流卡片表示當(dāng)泵啟動后，運(yùn)行了一個(gè)很短的時(shí)間，然后因欠電流而停機(jī) 。 這種情況一般有三個(gè)方面的原因：第一是由于井液密度過低或產(chǎn)量過少所造成，第二是