电潜泵知识讲座

电潜泵知识讲座第1页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六目录

A、管理部分一、建立操作性强的管理制度

1、巡回检查2、定时计量/化验3、发现问题及时分析，及时处理4、严格随意停机二、严格操作程序

一）启动前的检查二）启动三）机组运行过程中日常应收集的主要数据四）故障停机后再启动前至少应完成的检测维护工作第2页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六B、技术部分

一、潜油电泵机组概述

1、潜油泵机组井下工作管柱简图2、潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试

3、保护器的工作原理和主要功能

4、潜油泵主要结构、工作原理及有关的基本概念5、分离器的主要结构和工作原理6、变压器的选型设计计算二、电潜泵机组的选型设计计算

1、油井产能计算a、PI法（即生产指数法；适用于流压高于饱和压力）b、IPR法(适用于流压低于适用于流压)略第3页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

C、现场简易计算法（适用于流压高于饱和压力）2、机组选型设计计算

a、用于水井的计算方法

b、用于油井的计算方法（8大步骤）

c、计算泵挂处的气液比（Vg/Vt）

三、计算泵工作时的实际效率四、计算电机的实际散热和温升

第4页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六一、建立操作性强的管理制度

A、巡回检查（至少内容）

1、确定巡回检查间隔时间：建议2小时2、必须的检查点：电控柜、井口、安全阀控制盘3、必须的检查参数：电流运行曲线值、三相电压/电流是否在额定值范围内、井口处油/套压值是否正常

B、定时计量、化验

据此判断电潜泵机组实际生产情况、评估机组未来是否存在潜在故障和机组性能/有关运行参数可能的走向A、管理部分第5页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

C、发现问题及时分析、及时处理

D、严禁随意停机（即使使用变频器。特别是机组使用的后期）二、严格操作程序制度

一）启动前的检查1、检查出油管线是否连接好、相关的生产闸门/放气阀是否处于正确的开关位置、设定值是否正确2、检查欠载/过载设定值、延时设定值是否合理3、检查相关系统的电器设备是否处于正确位置（顺序：高压真空开关/变压器/接线盒/电控柜（变频器）/井口）4、检查变压器输出端电压值是否正确5、检查电源熔断器的规格是否正确6、记录笔的位置是否正确

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7、

系统必须接地

8、所有检查内容和数据应有文字记录

9、电控柜门上应有该井井下机组的主要技术参数数据表，以利随

时对照检查机组工作性能

马达额定参数安装时间：功率：电压：电流：制造厂家：泵额定参数安装时间：型号：级数：单级扬程：排量：制造厂家：电缆数据规格/型号：长度：耐温：变压器规格/型号：初级电压：次级电压范围：制造厂家：

备注：

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二）启动

（尽量使用变频器启动）

1、如果是新机组刚下井，而且事先已经知道目前井里静液面离井口的深度超过500m的话，启动前最好往井里灌满轻质的清洁液体（条件：生产管柱上必须有单流阀）2、按规定要求在电控柜上或变频器上实施启动程序3、启动成功之后，应尽快用钳型电流表检查三相实际电流值，并和圆盘记录卡上的电流值进行比校

4、根据井口压力和产量以及现场的工作经验判断相序是否接错

5、待井口出液完全稳定后，如条件允许，可以采用电潜泵憋压方式，大致估算电潜泵机组的性能和油井静液面高度（注：1）憋压时间不要超过一分钟）；2）事先计算好井液大致密度）

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6、待油井出液完全稳定运转后，再重新调整好电流欠/过载值和启动延时时间值7、两次启动之间的间隔时间不得少于5分钟8、启动过程和启动后的机组正常运行电性能数据应有文字记录三）机组远行过程中日常应收集的主要数据1、检查记录卡片上的电流曲线是否正常2、三相电流值/并和额定值比较是否异常3、三相电压值/并和额定值比较是否异常4、原设定的欠/过载、延时值是否漂移5、日产量（油、气、水分别计量---如条件允许的话）6、出砂情况描述（如条件允许，应定期取样化验）7、井口油/套压力值以及是否正常

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8、井下压力/温度值及变化情况（如井下安装有测试仪的话）9、井口温度10、安全阀控制压力是否合适（在控制盘处检查）11、有时为了更好地及时掌握机组的运行情况，有助于油井的动态分析，还必须：

1）监测动液面深度（利用井下回声仪或通过油井憋压）

2）通过有关参数计算/分析机组运行效率四）故障停机后、再启动前至少应完成的检测维护工作

（在确保切断电源的情况下）1、检查记录卡上的电流值是否异常，并分析其原因2、检测动力电缆三相对地绝缘阻值是否符合基本要求3、相间直阻值平衡度是否符合要求

第10页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六4、检查熔断器（保险丝）是否完好5、检查（电控柜里）有关触点是否完好

6、（电控柜里）低压控制线路是否完好

7、欠/过载电流设定值和延迟设定值是否严重漂移

8、检查.动力电缆在变压器上的接头是否松动

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B、技术部分

一、电潜泵机组概述

1、潜油泵机组工作管柱简图

变压器电控柜接线盒井口动力电缆安全阀电缆封隔器电缆穿透器生产油管泵油气分离器保护器潜油电机控制管线防气阀卸油阀单流阀油层套管第12页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

2、潜油电机主要结构、工作原理和电性能测试●

潜油电机为两级、细长式、三相鼠笼式异步电动机。它主要由定子、转子轴承构成。

●根据客户功率要求，潜油电机由数个这种功率相同的细长式、三相鼠笼式异步电动机串联而成（单节），单节最大长度可达10米。更大功率的电机可以由几个单节电机串联组成。

●定子的铁心中均匀分布三相绕组，绕组为电机提供旋转磁场；当绕组接通交流电时，根据左手定则，转子为电机提供电磁转矩。

（见下图）第13页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六1第14页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六潜油电机定子绕组第15页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

●轴承全部为滑动轴承。其中一个为止推滑动轴承，承载转子的重量；其余的为径向滑动轴承，起扶正转子的作用；

●

电机内部充满绝缘性能很高的润滑油，在电机中起绝缘、润滑和转递热量作用。

●根据客户的温度要求，目前国内潜油电机主要分900C、1200C和1500C三种；

●定子的绝缘结构分绝缘漆（清漆）和环氧树脂两种；两种形式各有优缺点；

●满负荷时电机的功率因数和效率比轻负荷时高；

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●电机的效率稍微提高一些，如果电机数量大的话，即可为用户节约大量的电费；效率＝输入功率功率因数＝OAOI输出功率oIAE线电流感应电流（电压）（迟后电压φ的）滞后电流（和电压同相位的）有效电流φ900（实测值）第17页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

铠皮ΩK兆欧表ABCA相-----铠皮B相-----铠皮C相-----铠皮≥1000兆欧下井前应对电缆进行下列两种电性能测量1、对地绝缘阻值测量2、测量相间直阻值ΩABCA----BB-----CC-----A万用表标准值天津：2.0～3.0欧姆森垂:2.0～2.2欧姆雷达:1.8～2.2欧姆三相间的阻值不平衡度≤2%三次测得的平均值－最小值(或最大值)最小值(或最大值)≤2%第18页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

ΩKABCA相-----外壳≥500兆欧B相-----外壳≥500兆欧C相-----外壳≥500兆欧注:测完后要立即放电。下井前应对电机进行下列电性能测试1、对电机进行对地绝缘阻值测量2、对电机进行相间直阻测量ΩBC标准值天津：1.7～2.0欧姆森垂:0.9～1.0欧姆雷达:0.9～1.0欧姆三相间直阻值不平衡度≤2%三次的平均值－最小值(最大值)最下值(或最大值)A--BB--CC--AA外壳外壳兆欧表万能表实际操作过程中，测一相即可。第19页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六3、保护器的工作原理和主要功能

1、连接泵和电机；2、承担电机的部分轴向负荷（带一个止推轴承）；

3、为电机的动力端提供密封功能，防止井液进入电机内造成绕组短路，并保持电机内的压力和井内的压力系统想连通；

4、补偿电机升温后电机油体积的膨胀；关键作用第20页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六典型保护器密封示意图第21页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六第22页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

典型的（其中一道）机械密封第23页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六4、潜油泵主要结构、工作原理及有关基本概念

●潜油泵是由多个单级离心泵串联而成。每一级由一个转动的叶轮和一个固定的导轮（壳）组成；叶轮内的油液随着叶轮的旋转而旋转，以实现压能的转换。导轮的主要作用是在转换液体压能的同时，把部分高速动能变成低速（举升）能量（势能）；●泵的叶轮分“浮式”叶轮和“固定”式两种。浮式叶轮多用于中小排量泵；固定式叶轮一般用于大排量泵；

图（全浮式、部分浮式、图磨损）第24页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六全浮式典型的全浮式泵示意图第25页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

典型的半浮式泵示意图第26页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六浮式泵平衡原理第27页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六排量曲线图排量对轴承的影响第28页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

有关泵的一些基本概念：1、离心泵的排量取决于：转速、叶轮尺寸、出口压力和液体性质，与泵的级数无关；2、离心泵的扬程取决于：叶轮的圆周速度（H＝u2/g）和泵的级数；3、泵的扬程与所泵送的液体的比重无关;比如，泵送比重为1.0的清水、比重为0.7的油、比重为1.2的盐水和其它任何比重的液体时,其扬程都是一样的;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）第29页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

4、额定电流不同的电机不能串联使用；

5、泵应在厂家所推荐的最佳范围内运转。

♥若实际排量超过最佳排量范围上限，则上止推轴承加速磨损；

♥若实际排量超过最佳排量范围下限，则下止推轴承加速磨损；

♥偏离的越多，上止推轴承或下止推轴承磨损得越快；6、一旦泵的型号和泵的级数定了之后，就意味着泵的最大扬程定了，再增加多大的功率也不会增加泵的扬程；7、如果电机在低于额定电压下工作，电机转速下降，电流上升，长此下去，对电机寿命是非常不利的；电机在稍微高于额定电压下长期工作，通常对电机不会有明显的影响；

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8、单流阀的作用：1）防止停泵时油管内的赃物下沉而卡泵；

2）防止泵反转（反转时产生的电流可能烧坏电机和电缆、损坏传动轴

3）若管柱上没有单流阀，当电机还在反转时，若有人重新启动电机，这时机组很可能会损坏；

9、气锁如果井液中有大量的游离气存在，当游离气多到一定程度，进到泵内的基本上都是气体时，泵就会抽空，这种现象叫气锁；发生气锁时，泵即表现为欠载停机；第31页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六10、气穴由于井液进入泵叶轮后，液体流速加快，同时压力降低，当压力下降到泡点压力以下时，液体会汽化，在泵中形成气体段塞，当气体段塞进入到叶轮的高压区时，气体段塞被压碎。此时，被压碎的气体段塞产生巨大的能量而破坏叶轮。这种现象叫气穴。（当油层泡点压力高时，容易产生这种现象）；第32页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六5、旋转分离器的主要结构和工作原理

a、主要结构

主要由上下接头、分离腔、分流壳、轴、导向轮、导轮、叶轮和诱导叶轮等组成。

b、工作原理

首先诱导叶轮将油气引入低压吸入叶轮区，然后，低压吸入叶轮使油气混合液获得稳定的压头。叶轮的高速旋转使混合液的流向经过导向轮后，由径向流变为轴向流进入分离腔。混合液在高速旋转分离腔内做匀速圆周运动。由于离心力原理，比重大的液体甩向外围，比重轻的气体则聚集于轴心附近。被甩向外围的液体，经分流壳进入泵的第一级；气体则经过分流壳的分叉流道、再经过上接头放气孔进入油套环空。

第33页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六1上接头分流壳（不转）分流腔（转）轴（转）导向轮（转）导轮（不转）诱导叶轮（转）下接头叶轮（转）旋转气体分离器工作原理油气混合液油气第34页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六6、海洋平台电潜泵变压器的选型设计计算A、基本原则：１）合适足够的防爆、防雨／水性能（防护等级IP23，绝缘等级F）２）容量能满足目前最小机组功率和今后可能的最大机组功率要求;（多档；一般1２档基本够用）３）电压、电流的取值范围至少能基本上覆盖目前国内几大电潜泵生产厂家的机组的电压、电流值；B、变压器容量计算

KVA＝√3×V×i1000式中：KVA---------千伏安（视在功率）V---------电压，伏特i---------电流（线性电流），安培公式：第35页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

假设某平台在20年内，电潜泵的最小功率为35千瓦，最大功率为130千瓦。在这种情况下，如何设计变压器的容量和电压档位？

方法：1）首先应根据最小功率35千瓦和最大功率130千瓦，查有关电潜泵生产厂家的电机目录，圈定出符合这两种功率的最低/最高电压范围和最小/最大电流值范围。2）符合功率35千瓦的电机有：760v/43A；975V/34A；1230V/27A970V/38A；693V/43A；-----；符合功率130千瓦的电机有：1820V/63A；-----；

第36页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

因此，最低电压为693伏；最高电压为1820伏；最小电流为27安培；最大电流为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：按变压器的功率因素（cos）0.65计算,则变压器的最大容量为200千伏安才能满足130千瓦要求。电压档位设计（以某平台为例）注：千伏安和千瓦之间的关系线电流电压①电流（和电压同相位）②滞后电流（滞后电压900）9000AIEKVA＝√3×V×i1000Kw＝√3×v×i×cos1000（视在功率）（实际功率）第37页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

二、电潜泵机组的选型设计计算

1）油井的产能计算

a、PI法（即产液指数法；适用于流压高于饱和压力）

当流压高于饱和压力时，液流近似单向流，其特性曲线是一条斜率为“J”的直线。

式中：q-------油井日产量，m3/d（已知）；Pws------油层静压，MPa（已知）；pwf-----在产量为q时的流压，MPa（已知）；J-------产液指数，m3/d/MPa根据已知的油井生产测试数据(q、Pws、Pwf），即可计算出斜率“J”。毫无疑问，当流压Pwf＝0时，产液量q为最大值，即qPws－PwfJ＝第38页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六这时的q即为qmax。计算出qmax后，用斜率“J”即可画出一条直线。在“PI”曲线以内每一个流压值（Pwf）都对应于一个相应的产量值（q）。根据“PI”曲线有关工程师可以选择合适的生产制度、选择合适排量的电潜泵机组。

举例：

根据油藏部门提供的下列已知数据，计算该井的最大产能。

1、已知数据测试产量-------q＝119.2m3/d(750bb/d);油层静压-------Pws＝6.5MPa(925psi);在产量为119.2m3/d时的流压Pwf＝3.87MPa(550psi);

2、求该井的最大产能

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解：将已知数据代入公式，求出直线斜率“J”J＝qPws－Pwf＝119.26.5－3.87＝45.3m3/d/MPa当流压Pwf＝0时，产量q为最大值qmax，所以，qmaxpwsqmax＝J×Pws＝45.3×6.5＝294m3/d（1850bb/d）典型的“PI”油井产能曲线图见下图。＝J第40页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

油井产能曲线图第41页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

b、IPR法（即沃格法；适用于流压低于饱和压力）

基本方程：qqmax＝1－0.2PwfPws－0.8PwfPws2式中:q-------测试时的日产量，m3/d；（已知）

Pws------油层静压，MPa；（已知）Pwf------在q产量下时的井底流压，MPa；（已知）qmax-------油井最大日产量，m3/d；（未知）举例（略）第42页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

C、现场简易计算方法若在现场无法通过测试作业获得油井产量和压力数据时，我们可以用下面简易方法计算油井的近似最高产能，并大致了解油井的动液面和静液面置。

操作步骤如下：1、停泵关井，待液面恢复静止状态。如果是亏空井或原来没开井,在求产之前应将油管灌满液体；2、灌满液体之后，关闭出油闸门；3、开泵运行（大略一分钟）；4、在泵运行时，立即记下井口压力表读数。此压力值是排量为“0”时的力；5、然后打开出油闸门；6、计量产液量，直到产量稳定为止；7、关闭闸门；

8、记录关闭闸门时的井口压力（有气体存在时井口压力恢复得缓慢）。这个压力值代表上述第6项测得的排量稳定时的压力；第43页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

根据上述两个点的压力，即可以确定出油井的产能。如下图所示。图中闸门全关闭时泵所产生的压头用“H”表示，相应的地面表压用“P1”表示，静液面高度用L1表示。请注意，在目前给定的排量下，闸门打开时泵所产生的压头和闸门全关闭时泵所产生的压头是一样的，都是“H”。稳定生产时，地面表压为“P2”（注：P1和P2的值是永远不相等的）；

动液面高度用L2表示。液面从静液面下降至动液面处的距离为L2－L1，大致相当于P1－P2，如图所示。这种关系可用下面公式表示：

式中，L2－L1

-------给定排量下的压力降，英尺（公制时为m）；

P1－P2-------地面压力表的差值，磅/英尺2（公制时为Mpa）；P1－P2KL2－L1＝第44页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

压头（英尺）＝磅/英尺2×2.31r（液体比重）压头(m)＝kg/cm2×10r（液体比重）注:

■常用K值如下（英制时）：淡水为0.43;盐水为0.45～0.5;400API原油为0.36;

■L1、P1、P2、r为已知值；

K---------常数，每英尺高度液体在每平凡英寸面积上所产生的重量，磅/英寸2；第45页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六01002003004005006007008009001000DT1000900800700600500400300200100地面排量L2－L1L2L1HP1P1P2L2－L1＝P1－P2井的生产率井的生产率P2H现场求油井产能简易计算图动液面静液面H＝L1＋100P1rH＝L2＋100P2rL2＝L1＋100（P1－P2）r用公制时：第46页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

图中所给出的数据是测试排量为400桶/天时的压力降。从图中可以看出，当动液面降至1000英尺时，该井可能达到的最大的理论排量。作该图时只用了两个测试点，便作出了压力降曲线。用几个不同的测试排量，可以获得更多的测试点，以便检查曲线的正确性（重合性）。第47页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

2)、机组选型设计计算

这里我们必须明白几个基本问题：

■任何厂家提供的潜油泵的排量和扬程数据，都是按泵送水条件提供的。如果泵送介质变了（不是水），在计算泵的排量和扬程时，应根据有关公式或有关图表或实验数据对排量和扬程进行修正;

■同一套机组在泵水时的排量比泵高粘度原油或含水在30%～50%的原油时的排量大得多；比泵高粘度原油或含水在30%～50%的原油时的扬程和功率都要小得多；

■电潜泵机组选型设计计算的核心，是计算在要求的产量下泵的扬程和电机功率。第48页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

a、用于水井的计算方法（基本的）

基本公式：8813×η式中N电机----------电机功率，kw；Q--------------泵排量，m3/日H总--------------泵总扬程，m；r---------------水比重；

η泵--------------泵的效率；

注：该公式也基本上适用于含水70%以上的油井机组的选型设计计算。Q×H×rN电机＝b、用于高黏度油井的计算方法

（八大步骤。略）

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计算泵挂处的c、气液比（Vg/Vt）

举例：1、已知条件：气体比重-------------

0.80原油比重-------------0.865饱和压力------------1500磅/英寸2泵挂处的温度---------1450F预计泵沉没处压力----400磅/英寸2预计产油量-----------154桶/日原油重度------------320API预计产水量----------446桶/日地面油气比----------225英尺3/桶2、计算步骤

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1）、计算（地层条件下的）溶解油气比（RS）---英制单位方法A：

可直接从有关地质资料上查得RS

方法B：

应用公式计算：

RS＝Yg×Pb18×10×0API1010.83式中RS---在地层条件下的溶解油气比(标准英尺3/标准桶)Yg---气体比重Pb---地层饱和压力(磅/英寸2)T----（地层）井底温度(0F)

上述计算出来的溶解油气比值，必须用下图的系数进行修正。此系数校正了井底流压低于饱和压力时的影响。0.00091T0.0125第51页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

先计算地层饱和压力和泵挂处的压力之比值

泵处沉没压力地层饱和压力比值＝0.266），然后再根据下图，查找在泵挂处压力下溶解油气比的溶解度为52%）。，（此例题的第52页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

0.520.266第53页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

因此，泵挂处的溶解油气比，即RS修＝RS×0.52；根据已知油井数据，查有关地质资料或经过计算,得地层条件下的溶解油气比RS＝347标准英尺3/标准桶。所以，泵挂处的溶解油气比应为:RS修＝347×0.52＝180.44(标准英尺3/标准桶)

注：也可直接用下面公式计算校正系数fc：fc＝0.629×

Pb＋0.37P式中P------泵入口压力，MpaPb------地层饱和压力，Mpa第54页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

2)、计算泵挂处气体体积系数Bg（泵挂处桶/标准千英尺3--英制单位）Bg＝5.05×Z×TP式中Bg----（泵挂处）气体体积系数，(泵挂处桶/标准千英尺3)Z-----气体压缩系数(0.81～0.91)T-----（泵挂处）井底温度,0F,(460＋0F)P------泵挂处的压力(磅/英寸2)将已知数据代入上述方程，得：Bg＝5.05×

ZTP＝5.05×0.85×(460＋145)400＝6.49(泵处桶/标准千英尺3)3)、计算泵挂处的油体积系数B0

（泵挂处桶/标准桶，英制单位）B0＝0.972＋0.000147×F

1.175式中F＝RS修×YgY00.5＋1.25T第55页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

将已知数据代入上述方程式，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(泵挂处桶/标准桶)4)、计算泵入口处气体总体积Vt（游离气和溶解气之合—英制单位）Vt＝

日产油量（桶）×油气比1000＝154×2251000＝34.66千英尺3其中：♥

泵处溶解气气量＝日产油量（桶）×RS修1000＝154×180.441000＝27.78千英尺3注:指地面气量。≈982m3第56页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

♥泵处游离气气量＝34.66－27.78＝6.88千英尺3♥泵挂处油体积V0＝日产油量（桶）×B0＝154×1.121＝172桶♥泵挂处游离气的体积Vg(按体积系数Bg转换为桶数)

＝游离气量(千英尺)3×Bg

＝6.88×6.49＝45桶♥泵挂处水体积＝446桶♥泵挂处油、气、水总体积＝172＋45＋446＝663桶♥泵挂处游离气占泵入口处三相流总体积的百分率为：

VgVt＝45663＝6.78%从计算结果可以看出，要想日采出600桶产液量(油154桶，水446桶），应选择排量为663桶的泵才能满足日产液600桶要求。第57页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

注1：对中等油气比的重原油，如果一时得不到某油田的实际RS、BG和B0值，可用下面的简易方法计算RS、Bg和B0。其误差为5%～10%。●RS＝135＋0.25P标准英尺3/标准桶式中P-----泵沉没处压力，磅/英寸2●Bg＝2572P＝桶/标准千英尺3●B0＝1.05＋0.0005Rs其它具体计算方法同前。注2:用公制单位直接计算时，计算公式为：

RS＝0.1342Yg×10×Pb×100.0125×141.5Y0－131.5100.00091×(1.8t＋32)10.83第58页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

式中Yg-------气体比重Y0-------原油比重Pb-------原油地层饱和压力，Mpat--------泵挂处温度，0CRs--------泵挂处溶解油气比（没修正前的），m3/m3注：应根据：泵入口压力（Mpa）/地层饱和压力（Mpa）比值，查曲线图对Rs进行修正。B0＝0.972＋0.000147×5.61Rs修×YgYo0.5

1.25×1.8t＋321.175式中B0-------（泵挂处）原油体积系数，

m3/m3Yg--------气体比重Yo--------原油比重Rs修-----(泵入口处)根据Rs修正后的溶解油气比，m3/m3t--------（泵入口处）温度，0C＋第59页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

Bg＝0.000378×ZP，m3/m3式中Bg--------（泵入口处）天然气体积系数,m3/m3Z--------天然气压缩系数，0.81～0.91t--------（泵挂处）井底温度，0CP--------泵入口处压力，Mpat＋273最后，泵入口处的气液比（GLR）为：（1－fw）×（GOR－Rs修）×Bg（1－fw）×B0＋（1－fw）×（GOR－Rs修）×Bg＋fwGLR＝式中fw------含水率，小数GOR----地面油气比，m3/m3Rs修----地层溶解油气比（Rs）的修正值Bg------（泵入口处）天然气体积系数，m3/m3

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Bo-------泵入口处油体积系数，m3/m3

注：泵入口处的气液比是随流压的变化而变化的。为了随时掌握泵挂处的气液比值，可以事先假设数个不同的泵入口压力值，并计算出相应值下的、泵挂处数个不同气液比值。根此即可绘制出泵入口处气液比与泵入口处的压力关系曲线图。第61页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

三、现场计算泵工作时的实际效率

泵的名牌效率一般都比较高，但在现场实际应用中泵的有效功率到底有多大，泵运转得是否合理，可以通过计算泵的实际工作效率与泵的名牌效率进行比较来衡量。如果实际运转效率太低，应采取措施整改。基本公式：

η泵实际效率＝N泵出N泵入----------------（1）N泵入（kw）＝√3×V×i×COSφ×η电机效率1000---------------（2）N泵出（kw）＝Q×H总×r混102---------------（3）式中N泵出-------------泵的输出功率，kw；N泵入-------------泵的输入功率（即电机的输出功率），kw；第62页，共69页，2022年，5月20日，0点3分，星期六

V--------------电机工作电压；I--------------电机工作电流；COSφ--------------电机功率因素；

η电---------------电机效率；r混----------------产液混合液比重（kg/m3）；H总---------------泵的实际总扬程（m）；Q＝日产液量（kg）混合液比重（kg/m3）×86400例题：某井下入雷达公司电潜泵，日产液量539吨，含水80/%，动液面高度（H动）607m，井口压力1.1Mpa，套压2.1Mpa，工作电流49A，工作电压2000V，功率因素COSφ为0.70，电机效率η电为0.85，原油比重r油为863.4kg/m3，水比重r水为1000kg/m3。试计算电潜泵的实际工作效率是多少？

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解：1、计算泵的实际轴功率（即泵的实际输入功率）

√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总＝607－104＋0＝503m

2、计算泵的实际输出功率（即泵的有效功率）A、计算油井混合液的比重r混

r混＝r水×0.80＋(1－0.