寬流道潛油電泵機組技術

任恒飛 大慶油田采油一廠

寬流道潛油電泵機組技術

任恒飛 大慶油田采油一廠

對于含有聚合物井液的非牛頓液體，需對聚合物葉輪進行大流道的設計。在設計大流道葉導輪基礎上，對葉導輪表面進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流動阻力損失降低，增加了聚合物在分離器中的流動性。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；應用

1 寬流道電泵技術原理

（1）拓寬流道葉導輪。對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，速度梯度變化會產生較大的內摩擦應力，并且長分子鏈也不利于液體在泵內流動，所以葉導輪在相同轉速下軸流速降低，需對聚合物葉輪進行大流道的設計。與普通的葉導輪相比，其流道面積平均增加30%～50%左右。聚合物葉導輪不僅增加了流道面積，而且增加了有功功率，降低了無功功率，提高了泵效，同時也拓寬了葉導輪的高效區。

（2）葉導輪表面采用涂層處理技術。在設計大流道葉導輪基礎上，對葉導輪表面進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構，可以增加對液體的推動作用。

（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流能力決定的。在聚合物吸入口設計中，著重改善吸入口的過流能力。在保證吸入口強度的情況下增加吸入口的過流面積，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，吸入部分的過流能力獲得了增加。

（4）重新設計寬流道泵分離器。為保證寬流道泵應用效果，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%，保證了實際使用的需要。同時，該分離器改進了內部結構，增大了分離器內部空間，對分離器中液體流道部分進行了圓滑處理及涂層處理，使聚合物液體在分離器內流動阻力損失降低，增加了聚合物在分離器中的流動性。

2 試驗分析及現場應用效果

（1）試驗分析。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，單級揚程增加0.2 m。對聚驅井排量效率進行了試驗和分析，結果表明，當含聚濃度小于300 mg/L時，平均排量效率為90.04%;當含聚濃度為300～400 mg/L時，平均排量效率81.06%;當含聚濃度大于400 mg/L時，平均排量效率73.19%。由分析結果可以看出:采出液含聚濃度超過300 mg/L時，對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。因此，對于檢、換泵的電泵井，當采出液含聚濃度高于300mg/L時，采用寬流道機組以減小混合液黏度對機組的影響，提高排液能力，從而提高泵的排量效率。

（2）現場應用。聚驅井共應用寬流道電泵28口井，對比10口井換泵前、后生產情況可以看出，排量效率由84.1%提高到97.8%，提高了13.7個百分點。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 結論

（1）寬流道電泵具有適應聚驅高黏度液體的潛油電泵葉導輪，減少了滑脫損失，提高了離心泵的攜液能力。在現場應用中取得了顯著效果，排量效率較普通離心泵提高9個百分點以上。

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

（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，且聚合物濃度達到300 mg/L時，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