任恒飛 大慶油田采油一廠

寬流道潛油電泵機(jī)組技術(shù)

任恒飛 大慶油田采油一廠

對(duì)于含有聚合物井液的非牛頓液體，需對(duì)聚合物葉輪進(jìn)行大流道的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)大流道葉導(dǎo)輪基礎(chǔ)上，對(duì)葉導(dǎo)輪表面進(jìn)行了表面涂層處理以降低摩擦，減少流道邊界阻滯力。為保證寬流道泵應(yīng)用效果，重新研制了寬流道泵專用分離器，使聚合物液體在分離器內(nèi)流動(dòng)阻力損失降低，增加了聚合物在分離器中的流動(dòng)性。隨著聚合物濃度的增加，寬流道電泵排量效率明顯高于普通電泵排量效率。

潛油電泵；排量效率；寬流道泵分離器；應(yīng)用

1 寬流道電泵技術(shù)原理

（1）拓寬流道葉導(dǎo)輪。對(duì)于含有聚合物井液的非牛頓液體，由于其與流道邊界阻滯作用大，液體之間的牽扯作用強(qiáng)，速度梯度變化會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)摩擦應(yīng)力，并且長(zhǎng)分子鏈也不利于液體在泵內(nèi)流動(dòng)，所以葉導(dǎo)輪在相同轉(zhuǎn)速下軸流速降低，需對(duì)聚合物葉輪進(jìn)行大流道的設(shè)計(jì)。與普通的葉導(dǎo)輪相比，其流道面積平均增加30%～50%左右。聚合物葉導(dǎo)輪不僅增加了流道面積，而且增加了有功功率，降低了無(wú)功功率，提高了泵效，同時(shí)也拓寬了葉導(dǎo)輪的高效區(qū)。

（2）葉導(dǎo)輪表面采用涂層處理技術(shù)。在設(shè)計(jì)大流道葉導(dǎo)輪基礎(chǔ)上，對(duì)葉導(dǎo)輪表面進(jìn)行了表面涂層處理以降低摩擦，減少流道邊界阻滯力，并且表面涂層具有橫向的紋理結(jié)構(gòu)，可以增加對(duì)液體的推動(dòng)作用。

（3）提高液體的吸入能力。潛油電泵的吸入能力是由泵的吸入口壓力和吸入口的過(guò)流能力決定的。在聚合物吸入口設(shè)計(jì)中，著重改善吸入口的過(guò)流能力。在保證吸入口強(qiáng)度的情況下增加吸入口的過(guò)流面積，改善了井液流入與軸之間的水力夾角，降低了水力摩擦損失和沖擊損失，使井液更容易通過(guò)流道。在同樣的吸入口壓力下，寬流道泵與普通潛油泵相比，吸入部分的過(guò)流能力獲得了增加。

（4）重新設(shè)計(jì)寬流道泵分離器。為保證寬流道泵應(yīng)用效果，重新研制了寬流道泵專用分離器。寬流道分離器軸徑由?17.4 mm改為?22.2 mm，承載的軸功率增加30%，保證了實(shí)際使用的需要。同時(shí)，該分離器改進(jìn)了內(nèi)部結(jié)構(gòu)，增大了分離器內(nèi)部空間，對(duì)分離器中液體流道部分進(jìn)行了圓滑處理及涂層處理，使聚合物液體在分離器內(nèi)流動(dòng)阻力損失降低，增加了聚合物在分離器中的流動(dòng)性。

2 試驗(yàn)分析及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

（1）試驗(yàn)分析。寬流道抽聚電泵比較適合抽汲含聚黏稠液體，在抽汲含聚液體時(shí)，單級(jí)揚(yáng)程增加0.2 m。對(duì)聚驅(qū)井排量效率進(jìn)行了試驗(yàn)和分析，結(jié)果表明，當(dāng)含聚濃度小于300 mg/L時(shí)，平均排量效率為90.04%;當(dāng)含聚濃度為300～400 mg/L時(shí)，平均排量效率81.06%;當(dāng)含聚濃度大于400 mg/L時(shí)，平均排量效率73.19%。由分析結(jié)果可以看出:采出液含聚濃度超過(guò)300 mg/L時(shí)，對(duì)電泵井排量效率影響很大，隨著含聚濃度升高，排量效率呈下降趨勢(shì)。因此，對(duì)于檢、換泵的電泵井，當(dāng)采出液含聚濃度高于300mg/L時(shí)，采用寬流道機(jī)組以減小混合液黏度對(duì)機(jī)組的影響，提高排液能力，從而提高泵的排量效率。

（2）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。聚驅(qū)井共應(yīng)用寬流道電泵28口井，對(duì)比10口井換泵前、后生產(chǎn)情況可以看出，排量效率由84.1%提高到97.8%，提高了13.7個(gè)百分點(diǎn)。隨著聚合物濃度的增加，寬流道電泵排量效率明顯高于普通電泵排量效率。

3 結(jié)論

（1）寬流道電泵具有適應(yīng)聚驅(qū)高黏度液體的潛油電泵葉導(dǎo)輪，減少了滑脫損失，提高了離心泵的攜液能力。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中取得了顯著效果，排量效率較普通離心泵提高9個(gè)百分點(diǎn)以上。

（2）在聚驅(qū)生產(chǎn)階段，寬流道電泵是改善電泵機(jī)組工作條件的有效方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。

（3）隨著聚合物濃度的增加，寬流道電泵排量效率明顯高于普通電泵排量效率，且聚合物濃度達(dá)到300 mg/L時(shí)，排量效率增加幅度較大。

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.5.071