潛油電機潛油電泵

早的潛油電泵用于抽地層中和礦井里的水，由前蘇聯(lián)艾魯托諾夫(A. S Arut unoff)發(fā)明，1923年美國第1臺潛油電泵在洛杉礬問世，1926年美國開始在魯賽爾(Russell) 油田采用電泵抽油，美國潛油電泵的研究、制造和使用歷史較長，無論是在制造工藝，還是在應用技術方面都居世界領先地位。據(jù)1984年資料統(tǒng)計，美國潛油電泵井達到13 000口，檢泵周期達到400～800 d，規(guī)模較大的公司主要有Reda、Centrilift 、ODI 等。目前世界上應用潛油電泵最多的是前蘇聯(lián)，潛油電泵井近 40 000 口，產量占其原油總產量的 50 %，平均檢泵周期大于 500 d，A1metycvsk電泵制造廠成為當時世界上最大的潛油電泵制造廠。

我國是從1964年開始進行潛油電泵的研制和抽油試驗，1981年在油田大規(guī)模使用潛油電泵，1996年潛油電泵井近3700口，其中大慶油田1700口、勝利油田1285口。近年來，潛油電泵在大慶、勝利、遼河、中原以及我國西部油田得到普遍應用，數(shù)量規(guī)模較大。尤其是潛油電泵的制造、應用技術發(fā)展迅速，出現(xiàn)了天津潛油電泵公司、勝利油田無桿采油泵公司、沈陽電機廠、重慶虎溪電機廠、大慶油田電潛泵公司、大港油田中成機械制造公司等眾多潛油電泵及其相關產品的生產制造廠。

潛油電機屬三相交流鼠籠異步電機，其工作原理為:當定子三相繞組接通三相交流電源時，在電機定子內部產生一個轉速為60f/P的旋轉磁場，其轉向取決于電流相序。由于此旋轉磁場切割轉子導條，根據(jù)電磁感應定律，在閉合的轉子回路中將產生感應電流；又由于電動機法則此感應電流在旋轉磁場中又將受到力的作用，從而產生了電磁轉矩使轉子沿著旋轉磁場的方向帶動負載做異步轉動。

由于油井井徑較小，電機定子的外徑受到限制，過去只能靠增加長度來增加電機的容量，受電源率的限制，為了提高轉速，只能用2極電機，可依靠變頻電源升頻以提高轉速和縮短長度。潛油電機內腔充油密封，由定子、轉子、基本支撐件、引出線裝置和循環(huán)過濾器組成。其主要特點是電機細長，定、轉子鐵芯分為若干段，定子各段間用黃銅片隔開以支撐軸承，每段轉子鐵芯具有獨立的籠型繞組，各段轉子間裝有中間滑動軸承，其青銅軸套固定在軸上，鋼軸瓦固定在定子黃銅片的內圓上，支座推力滑動軸承，滑動軸承和黃銅片等組成基本支撐件，循環(huán)過濾器由泵葉輪、過濾簡、過濾網及水久磁鐵組成，起過志和循環(huán)油液的作用 。

受泵的設計與制造、油井及使用管理制度等多方面因素的影響，與其他機械采油方法相比較，潛油電機驅動技術有其他機械采油方法無法比擬的優(yōu)點，同時也有一定的局限性和缺點。其主要用于油井大排量抽吸液體，一次性投資比較高，電泵結構復雜，油井條件惡劣多變 ,致使電泵經常發(fā)生故障 ,頻繁作業(yè)和維修的費用較高，因而提高電泵壽命，減少故障是提高生產效率的關鍵。泵的下井深度主要受其耐溫等級的限制，同時又受電機額定功率的制約，多級大排量高功率潛油電機比較昂貴。

1.腐蝕嚴重、含氣、含砂量大的油井對電機的工作性能和使用壽命影響較大。有統(tǒng)計資料表明，電機出現(xiàn)故障相當多的原因是由于井溫過高、腐蝕嚴重而造成電機擊穿，線圈燒毀。

2.配套電機功率的影響。潛油電機大部分為45、60、70、80、100 kW 系列，下泵節(jié)數(shù)2節(jié)、4節(jié)，揚程1 000～2 000 m。電機功率普遍偏大，噸液耗電量與電機的輸入功率越高，電機效率越低，耗電量越高。同時潛油電泵負載變化大，潛油螺桿泵存在3個方向的振動，由于三相異步電機功率因數(shù)普遍較低，調速不方便，上、下沖程不可調，因而效率較低 。

電磁線

電磁線的一種。用于制造潛油電機繞組。潛油電機多用于油礦采油，在高溫下工作。為了保持內外壓力平衡，其內部包括繞組都浸在高壓力的(例如10兆帕)含水油中。為避免接頭，繞組多用單根電磁線在電機槽中反復穿繞而成，因此要求其絕緣層具有良好的耐磨性。通常采用聚酰亞胺薄膜繞包線。

聚酰亞胺薄膜具有優(yōu)異的耐熱性、介電性能，耐油和耐水性能，例如在155℃下長期進行耐油－水試驗,其電性能及外觀均無明顯變化。由于薄膜本身不熔不溶,不能形成連續(xù)密封的絕緣，通常在其上表面或上下兩面涂上一層氟-46 塑料作為粘合劑，稱為HF薄膜。

潛油電線采用HF薄膜多層繞包，其層數(shù)視電壓及機械性能而定。例如電機額定電壓為1000伏時，采用三層薄膜半搭蓋繞包，然后進行高溫燒結，使氟－46熔化而成連續(xù)密封的整體絕緣。

潛油渦輪泵機組是由分油器組裝、導連組件、潛油電泵三部分組成，分油器組裝安裝在地下貯油罐的頂端，渦輪潛泵潛沒在貯油罐燃油內，中間用導連組件相連接。分油器組裝工作在1區(qū)爆炸性氣體環(huán)境，潛油電泵和導連組件工作在0區(qū)爆炸性氣體環(huán)境。分油器組裝的防爆形式采用隔爆型結構，潛油電泵、導連組件采用隔爆型以及密封的防爆結構。

1.潛油電泵

潛油電泵由異步電機和三級離心泵組成。工作最大流量260 L/min，最大揚程為30m/min。異步電動機的防爆結構性能主要在定子結構上。定子采用屏蔽密封防爆結構，將屏蔽腔內灌入絕緣封料。定子的接插件周邊部位采用雙重的橡膠密封。

2.分油器組裝

分油器組裝是供油、供電的重要部件。

(1)分油器組裝中的接線盒部件，是連接外部引入電源電纜與潛油電泵引接線的部件。

(2)分油器組裝中的多功能閥體腔體內，是輸油系統(tǒng)重要的輸油控制樞紐。

(3)導連組件

導連組件起著連接潛油電泵與分油器組裝的作用。它根據(jù)儲油罐深淺，定制加工成各種長度。