1、,电潜泵技术简介 加强电潜泵技术管理 提高机组运行综合效益,2004年元月,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,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
2、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 (适用于流压低于饱和压力),略,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,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
3、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,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
4、,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,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
5、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),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)机组运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
6、常,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,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
7、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,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,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
8、图),1,潜油电机定子绕组, 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;, 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,OA,OI,输出功率,o,I,A,E,线电流,感应电流,(电压),(迟后电压的)滞后电流,(
9、和电压同相位的)有效电流,900,(实测值),铠皮,K,兆欧表,A,B,C,A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,A,B,C,A-B,B-C,C-A,万用表,标准值,天津:2.03.0 欧姆,森垂: 2.02.2 欧姆,雷达: 1.82.2 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%,K,A,B,C,A相-外壳500兆欧,B相- 外壳500兆欧,C相- 外壳500兆欧,注: 每测一次后,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
10、地绝缘阻值测量,2、对电机进行相间直阻测量,B,C,标准值,天津:1.72.0欧姆,森垂:0.91.0欧姆,雷达:0.91.0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-B,B-C,C-A,A,外壳,外壳,兆欧表,万能表,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相连通; 4、补偿电机升温后电机油体积的膨胀;,关键作用,典型保护器密封示意图,典型的(其中一道)机械密封,4、潜油泵主要结构、工作原理
11、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),全浮式,典型的全浮式泵示意图,典型的半浮式泵示意图,浮式泵平衡原理,排量曲线图,排量对轴承的影响,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
12、:叶轮的圆周速度(Hu2/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0.7,520磅/英寸2,433磅/英寸2,303磅/英寸2,泵,泵,泵,1000(英尺),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
13、; 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;,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;
14、发生气锁 时,泵即表现为欠载停机;,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);,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
15、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。,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,6、海洋平台电潜泵变压器的选型设计计算,A、基本原则: )合适足够的防爆、防雨水性能(防护等级IP23,绝缘等级F) )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1档基本够用) )电压、电流
16、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,3Vi,1000,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:,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/27A 970V/3
17、8A;693V/43A;-; 符合功率130千瓦的电机有:1820V/63A;-;,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;,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,电流(和电压同相位),滞后电流(滞后电压900),900,0,A,I,E,KVA,3,Vi,1000,Kw,3,vicos,1000,(视在功率),(实际功率),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
18、- 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Pwf0时,产液量q为最大值,即,q,PwsPwf,J,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
19、、已知数据 测试产量- q119.2 m3/d(750bb/d); 油层静压- Pws6.5 MPa(925psi); 在产量为119.2m3/d时的流压Pwf3.87MPa(550psi); 2、求该井的最大产能,解:将已知数据代入公式,求出直线斜率“J”,J,q,PwsPwf,119.2,6.53.87,45.3m3/d/MPa,当流压Pwf0时,产量q为最大值qmax, 所以,,qmax,pws,qmaxJPws45.36.5294m3/d(1850bb/d),典型的“PI”油井产能曲线图见下图。,J,油井产能曲线图,b、IPR法(即沃格法;适用于流压低于饱和压力) 基本方程:,q,qm
20、ax,10.2,Pwf,Pws,0.8,Pwf,Pws,2,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),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值。 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、
21、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;,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
22、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L2L1, 大致相当于P1P2, 如图所示。这种关系可用下面公式表示:,式中, L2L1 - 给定排量下的压力降,英尺(公制时为m); P1P2 - 地面压力表的差值,磅/英尺2(公制时为Mpa);,P1P2,K,L2L1,压头(英尺),磅/英尺22.31,r(液体比重),压头(m),kg/cm210,r(液体比重),注:, 常用K值如下(英制时):淡水为0.43; 盐水为0.450.5; 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;,0,100
23、,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,DT 1000,900,800,700,600,500,400,300,200,100,地面,排量,L2L1,L2,L1,H,P1,P1,P2,L2L1P1P2,井的生产率,井的生产率,P2,H,现场求油井产能简易计算图,动液面,静液面,HL1,100P1,r,HL2,100P2,r,L2L1,100(P1P2),r,用公制时:,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
24、量,可以获得更多的测试点,以便检查曲线的正确性(重合性)。,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。,a、用于水井的计算方法(基本的) 基本公式:,8813,式中 N电机 - 电
25、机功率,kw; Q - 泵排量,m3/日 H总 - 泵总扬程,m; r - 水比重; 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。,QHr,N电机 ,b、用于高黏度油井的计算方法 (八大步骤。略),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,1)、计算(
26、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:,RSYg,Pb,18,10 0API,10,1,0.83,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。,0.00091T,0.0125,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
27、溶解度为52%)。,,(此例题的,0.52,0.266,因此,泵挂处的溶解油气比,即RS修RS0.52; 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 RS347标准英尺3/标准桶。所以,泵挂处的溶解油气比应为: RS修3470.52180.44 (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: fc0.629,Pb,0.37,P,式中 P - 泵入口压力,Mpa Pb - 地层饱和压力,Mpa,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) Bg5.05,ZT,P,式中 Bg -(泵挂处)气体体积系数, (泵挂处桶/标准千英尺
28、3) Z - 气体压缩系数 (0.810.91) T -(泵挂处)井底温度,0F, (4600F) 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,ZT,P,5.05,0.85(460145),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) B00.9720.000147F,1.175,式中 F RS修,Yg,Y0,0.5,1.25T,将已知数据代入上述方程式,得,B00.9720.000147,RS修,Yg,Y0,0.5,1.25T,1.175,0.9720.000147,180.44,0.80,0
29、.5,1.25145,0.865,1.175,1.121 (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,1000,154225,1000,34.66 千英尺3,其中: 泵处溶解气气量,日产油量(桶)RS修,1000,154180.44,1000,27.78千英尺3,注: 指地面气量。982m3, 泵处游离气气量34.6627.786.88 千英尺3 泵挂处油体积 V0日产油量(桶)B0 1541.121172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)3Bg 6.886.4945桶 泵挂处水
30、体积446桶 泵挂处油、气、水总体积17245446663桶 泵挂处游离气占泵入口处三相流总体积的百分率为:,Vg,Vt,45,663,6.78%,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。,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%。 RS1350.25P 标准英尺3/标准桶 式中 P- 泵沉没处压力,磅/英寸2 Bg,2572,P,桶/标准千英尺,3, B01.050.0005Rs,其它具体计算方法同前。,注2: 用
31、公制单位直接计算时,计算公式为: RS0.1342Yg,10Pb,10,0.0125 ,141.5,Y0,131.5,10,0.00091(1.8t32),1,0.83,式中 Yg - 气体比重 Y0 - 原油比重 Pb - 原油地层饱和压力,Mpa t - 泵挂处温度,0C Rs - 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。,B00.9720.000147,5.61Rs修,Yg,Yo,0.5,1.25,1.8t32,1.175,式中 B0 - (泵挂处)原油体积系数, m3/m3 Yg - 气体比重 Yo
32、 - 原油比重 Rs修 - (泵入口处)根据Rs修正后的溶解油气比,m3/m3 t - (泵入口处)温度,0C,Bg0.000378,Z,P,,m3/m3,式中 Bg- (泵入口处)天然气体积系数, m3/m3 Z - 天然气压缩系数,0.810.91 t - (泵挂处)井底温度,0C P - 泵入口处压力,Mpa,t273,最后,泵入口处的气液比(GLR)为:,(1fw)(GORRs修) Bg,(1fw) B0 (1fw)(GORRs修) Bgfw,GLR,式中 fw - 含水率,小数 GOR - 地面油气比,m3/m3 Rs修 - 地层溶解油气比(Rs)的修正值 Bg - (泵入口处)天然
33、气体积系数,m3/m3,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。,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:,泵实际效率,N泵出,N泵入,- (1),N泵入(kw),3 ViCOS电机效率,1000
34、,- (2),N泵出(kw),QH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;,V - 电机工作电压; I - 电机工作电流; COS - 电机功率因素; 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COS为0.70,电机效率电为0.85
35、,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?,解:1、计算泵的实际轴功率(即泵的实际输入功率),3 2000490.700.85,1000,101 (kw),N泵入,H井口,102,0.973,1.12.1)104m,所以, H总6071040503 m,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(10.80)r油 10000.800.20863.4973 kg/m3 B、计算总扬程 H总H动H井口H套H磨 式中:H动607m;H磨略;H井口1.1Mpa;H套2.1Mpa,注: 1Mpa
36、9.87(物理)大气压 1(物理)大气压1.0322(工程)大气压 1Mpa9.871.032210.187(工程)大气压 10m高水柱相当于1( 工程)大气压 (水的比重按1.0计算) C、泵的实际输出功率,N泵出,QH总r混,102,102,97386400,539000,503973,30.7kw,N泵出,N泵入,30.7,101,0.303930.4%,泵实际效率,四、现场计算机组的实际散热量和温升,公式:,t(0F),泵实际输出功率(1泵实际效率)0.70760,加仑/分8.33比重比热,泵实际输出功率(马力) - 根据泵的实际排量Q、扬程H总和比 重r混算出(参考上述N泵出计算公式)泵实际效率 - 泵运转时的实际效率,非名牌上的效率(参考 上述泵实际效率计算公式)比重 - 混合液的比重比热 - 混合液的比热例题: 某型泵在最高效率点时的排量为600桶/日(17.5加仑/分),压头为3000英尺,泵最高效率为60%,电机效率为0.83,混合液的比重为0.7938,混合液的比热为0.5。求该泵在最高效率点时的机组温升是多少?,