【修井】潜油电泵装置的工作原理及结构（二）

油气物联

【上期回顾】潜油电泵装置的工作原理及结构（一）

本期内容：

（二）保护器

保护器位于潜油电动机的上方，主要作用有五个方面：第一是连接潜油电动机与潜油泵（或分离器）；第二是装有止推轴承，承受潜油泵的轴向力；第三是防止井液进入电动机；第四是平衡电动机内部压力与井内压力，以消除轴密封两侧的压差；第五是补偿由于运转或停机时电动机发热或冷却所造成的油膨胀和收缩。

保护器的种类很多，从原理上区分主要有三种，即连通式保护器、沉淀式保护器和胶囊式保护器。

（三）分离器

分离器位于保护器之上，潜油泵之下。它的作用是使井液在进入潜油泵之前先进行气、液分离，排出井液中的气体，减小气体对泵的不良影响，达到提高泵效、延长潜油泵的使用寿命的目的。

分离器按气体分离的方式不同，分为沉降式分离器和旋转式分离器。无论是哪种分离器，它们都是利用气液的密度不同进行分离的。沉降式是自然分离，旋转式是强行分离，后者分离能力更强些。

（四）潜油泵

潜油泵位于分离器的上方。它的作用是将潜油电动机传送来的机械能通过叶轮的作用转换成液体能量，将原油从井中抽送至地面集油系统。

潜油泵的工作原理同地面离心泵一样。当潜油泵工作时，泵轴上的叶轮高速旋转，充满在叶轮内的液体在离心力的作用下从叶轮中心沿叶片间的流道被甩向叶轮四周，使得液体压力和速度同时增大，再经过导轮的流道被引向下一级叶轮。这样液体流过所有的叶轮和导轮，压能逐级叠加，获得一定的扬程，将井液举升到地面。

1、潜油泵的组成

潜油泵主要分为两大部分，即转动部分和固定部分。转动部分主要有轴、键、叶轮、止推垫、轴两端的轴套和固定螺帽（或卡簧）组成；固定部分主要有导轮、泵壳、上下轴承外套及上下接头组成。

2、潜油泵的结构特点

（1）直径小、级数多、长度大。由于受套管直径的限制，泵的外径较小，为了满足扬程的需要，泵叶轮的级数很多，一般情况下需要几百级的叶轮。因此，泵的长度较大，为了减少制造、运输的困难，将泵分成若干节，单节长度为1-7m。

（2）轴向卸载，径向扶正。潜油泵工作时，由于吸入口的压力低，排出口的压力高，这样在叶轮两侧受力不平衡，产生了向下的轴向力。为了消除这种轴向力，采用了轴向卸载机构，当泵工作时，叶轮压在止推垫上，这样轴向力就可以通过止推垫、导轮逐级传递到壳上去。另外，为了减小轴向力，叶轮采用浮动式，每个叶轮在导轮内有1-1.5mm的自由滑动间隙，而导轮止推套与叶轮凹槽的內缘相摩擦，则起到多级扶正的作用。

（3）泵吸入口装有分离器。

（4）泵排出口上部装有单向阀和泄压阀。

3、潜油泵的铭牌

（五）潜油电缆

潜油电缆包括包括潜油动力电缆（圆电缆或扁电缆）和潜油电动机引线电缆（小扁电缆）。

1、扁电缆

扁电缆主要由内外导体、绝缘层、护套层和钢带铠装组成。

2、小扁电缆的结构特点

小扁电缆的结构组成与大扁电缆相同，但工作空间不同。小扁电缆安装在潜油电泵与套管的环形空间，环空较小；另外潜油电泵在工作时会产生大量热，小扁电缆的工作温度也比大扁电缆高。

3、潜油电缆的特点

潜油电缆和普通电缆比较，具有以下特点：

（1）要求耐高压，耐油、水、气，有适应井下工作状况的特性。

（2）外形结构尺寸符合潜油电泵和套管环形空间的要求。

（3）电缆终端有电缆头。

（4）要适应施工和井下环境温度，温度适应范围一般在-30至150℃。

（六）单向阀

从潜油泵的特性可知，扬程最大时泵所消耗的功率最小；反之，排量最大，扬程最小时，泵所消耗的功率最大。为了便于潜油电泵的启动，在管柱上安装了单向阀（装在泵出口上方油管6-8个接箍处），在潜油电泵停机以后，油管内充满了井液，再次启动时，就相当于在高扬程下启动，使启动更容易。安装单向阀后，还可以避免在停泵以后液体倒流，造成潜油电泵反转脱扣事故。单向阀的结构主要由接头、限制销、螺母、阀体、阀座和橡胶密封组成。

（七）泄油阀

在安装单向阀以后，在启泵作业时，管柱中的井液会喷流在地上。为解决这一问题，在单向阀上部安装了一个泄油阀，这样在启泵作业时，先向油管内投入一个金属棒，将泄油阀销砸断，使油套连通，放出油管中的存油，就可以避免井液喷流到井场内。泄油阀的结构主要由接头、泄油阀销以及橡胶密封环组成。

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