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世界首创——填补世界潜油柱塞电泵市场空白潜油柱塞电泵磁悬浮潜油电泵山东三铁机械有限公司Tel:13905461313张磊QQ:70260852E-mail:zl0546@163.com山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd2山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd3山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd4潜油柱塞电泵（磁悬浮潜油电泵）是一种新型举升工艺，它是机电一体，属国内外首创，具有我国自主知识产权的新一代采油设备。一、技术背景研发背景：传统的有杆采油是通过抽油机—抽油杆—深井泵来达到采油目的，其弊端主要有：耗能高、泵效低、抽油杆与油管偏磨、停机调参和调参范围窄。潜油离心电泵和潜油螺杆电泵只适用于大排量高含水的油井，排量＞30m3/d，扬程＜2300m，50℃地面脱气原油粘度＜500mPa.s的高液量稀油井，采出液含砂＜0.05%，泵口气液比＜30%，泵的沉没度要求在3００～５００ｍ之间，常规电泵工作段井斜角＜6５°，一般情况下狗腿度取3°／３０ｍ，特种斜井机组狗腿度达到5°～8°／３０ｍ，总矿化度＜10000ｍｇ／Ｌ，因此适用井况范围小。针对上述问题，我们研发的以交变磁场和永磁动子产生举升推力为基本原理的潜油柱塞电泵（磁悬浮潜油电泵），解决了薄差油层、低渗透油层，低产井、斜井、丛式井、水平井的开采难题，因取消了抽油杆从而彻底解决了斜井采油中管杆偏磨的难题，填补了潜油离心电泵和潜油螺杆电泵的国际国内市场空白，降低了砂卡、气锁故障，节约了大量电能、工人劳动量、吨油成本以及井场用地、抽油机抽油杆钢材，意义影响深远。产品优势：1）、动力装置直接与泵在井下连接，去掉了抽油机平衡块和抽油杆的无功损耗，因此举升能耗低、损耗小；去掉了抽油杆的冲程损失，泵效可达90%山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd5以上；与同等产液量抽油机相比，耗电量减少50％以上。2）、实现无杆采油，与现有举升方式相比，在节省大量投资、减少起下作业时间和成本的同时，彻底消除了管杆偏磨。3）、动力装置直接与泵在井下连接，整体最大长度10.81—16.13m，整体外径114—143mm，在配套强闭式凡尔球座后，可实现水平井水平段采油。4）、生产制度调整智能化，调整幅度更精密、更精确，配合抽空保护装置，可实现“零液面”采油，满足间歇生产需要；可实现远程控制集中管理。5）、增产作用，在油层中震动产生热量，加热稀释周围油液，使油层液体加速活动，容易开采，提高供液能力。适用范围：1）、小排量深抽井、间歇生产井，排量＜120m3/d，扬程＜2000m；2）、斜井、斜直井、大斜度井、丛式井、定向井、水平井采油；3）、低液量高油气比井、低液量高凝油井和50℃地面脱气原油粘度＜2000mPa.s的低液量稠油井，采出液含砂＜0.5%，泵口气液比＜40%，总矿化度＜100000ｍｇ／Ｌ。二、结构及工作原理潜油柱塞电泵（磁悬浮潜油电泵）由直线电机、抽油泵和地面智能控制柜三部分组成。直线电机与抽油泵连接后，由普通平式油管下到设计泵深，地面电源通过智能控制柜将交流电经变频后用潜油电缆输送到井下直线电机（主要由永磁动子、定子绕组和机壳三部分组成），当电流进入定子绕组，产生的磁场通过变频方式实现磁极的交变，和永磁动子上固定磁场的相互作用，实现永磁动子山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd6的运动，从而使悬浮的永磁动子带动柱塞限位往复运动。1、直线电机：其动子选用永磁材料；定子由铁芯、线圈绕制而成，绕组绝缘采用H级绝缘材料封闭而成。其主要特性：1.1直线电机使用最高温度为120℃。1.2直线电动机外形尺寸:最大外径114/140mm，长度4460—9610mm。1.3电动机定子绕组的绝缘等级为H级；1.4电动机的定子制成充油封闭式结构。它能承受30mpa历时24小时的水压试验，不渗漏、不产生局部变形。1.5电动机绝缘电阻在热态下，用2500V兆欧表测试，不低于500MΩ；1.6电动机的绕组在热态下，能承受交流50赫兹，2800V历时1分钟的绝缘介电强度试验，该试验在产品出厂前已做完。不须重复试验，如用户要求作此项试验时，试验电压值降到75%。1.7电动机使用时允许瞬间过电流，电流值为额定值的1.5倍，历时3min。2、抽油泵：是在常规柱塞抽油泵结构基础上，将固定凡尔由泵的下端移至上端，其柱塞通过推杆与直线电动机动子相接；抽油泵外形尺寸:最大外径90mm，长度6350—6520mm。3、地面智能控制柜智能控制装置由程序控制设定冲次，采用变频形式进行调速，在最大排量内随意在线调节产量。三、潜油柱塞电泵（磁悬浮潜油电泵）型号表示方法山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd7ZSQYDB10/20/30/40/50-/最大轴向投影尺寸额定扬程最大功率电力驱动抽油泵潜油运行柱塞式四、主要技术参数1、直线电机:最大外径:114/143mm长度:4460—9610mm额定交流电压：380V/660V/1140V额定电流：30-70A工作制度：间歇绝缘等级：H防护等级：IP58额定限速度：0.82m/s额定推力：8-60KN耐温：180℃山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd8额定耐压：30MPa动子行程:1.23m冷却方式:井液流动2、抽油泵:最大外径：90mm长度：6350—6520mm冲次：0.1-10次/分基本形式泵的直径mm排量系数k连接油管外径mm柱塞冲程长度m排量m3/d(冲次10次/min)公称直径基本直径管式泵整体泵筒2827.90.89731.2310.93231.81.16731.2314.23838.11.63731.2320.04444.12.19731.2326.95050.02.83731.2334.85757.03.67731.2345.16363.04.49731.2355.27070.05.54731.2368.18383.07.79731.2395.89595.010.2731.23125.53、智能控制系统输入电压：三相三线380V/660V/1140V控制电压:380V工作电压:380V/660V/1140V工作温度：-40℃-60℃控制系统作为WFQYDB型磁悬浮电泵的重要组成部分，其主要功能是给直线电机提供驱动电源、运行参数设定、运行状态监测与指示、运行过程控制和为系统提供安全保护等等。山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd9主要性能：3.1动子和柱塞移动速度动子和柱塞的移动速度可在运行中用拨码开关在线调节（即上/下冲程频率），共10位，单位为cm/s。3.2动子和柱塞冲次动子和柱塞的冲次可在运行中用拨码开关在线调节，单位为次/min。3.3动子和柱塞冲程指示动子和柱塞冲程的数值用数码管直接即时显示在控制器面板上，单位为cm。3.4安全保护和报警指示在系统运行中如果发生负载短路、动子推力不足、动子和柱塞阻塞、井口结冰或油管结蜡、控制箱内温度过高及电网停电等故障时，系统会自动停止运行，并由“报警指示”灯用不同的闪烁信号给出指示。3.5电源电压380V/660V/1140V3.6输出最大功率50kw3.7输出平均功率（1-6）kw取决于速度和冲次五、功能和参数设置1、按钮功能控制箱的操作面板布局，如下图所示。山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd10⑴、自动运行按下“自动运行”按钮，保持0.2秒，抬起时，启动机组自动运行。⑵、停止运行按下“停止运行”按钮时，机组立即停止运行。⑶、手动上行按下“手动上行”按钮，保持0.2秒，抬起时，电机动子和泵柱塞开始上行移动，手动上行的频率由“上频”拨码开关设定。⑷、手动下行按下“手动下行”按钮，保持0.2秒，抬起时，电机动子和泵柱塞开始下行移动，手动下行的频率也是由“上频”拨码开关设定。手动操作主要用来调整直线电机动子的起始位置或安装时判断移动方向是否与按钮标示一致，也可用于堵塞故障的排除，但不允许长时间使用，最多只能运行一个单行程便会自动停止运行。而且，必须等待6秒后才能启动下一次运行。⑸、复位当机组出现死机或停机报警期间，按下“复位”按钮，使程序复位并重新开始自动运行。2、显示显示器在运行中显示冲程，单位为厘米。在因故障停机时，显示故障的山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd11原因：dLU-输出端短路（duanLU）,dSE-管路或油泵堵塞（duSE）,CFH-超负荷（CHAOFUHE）,CUd-控制器箱内温度超过允许值（CHAOWENDU）.3、参数设置⑴、上频率电机动子上行运行的驱动频率由“上频”拨码开关设置，置码范围为：8，9，0，1，2，3，4，5分别代表频率8，9，10，11，12，13，14，15Hz。上频率数值越大，上行速度就越快、电流越小、耗能越低，但电机的推力也越小。初次开机时，可选15Hz，而当液面逐渐下降出现超负荷现象时，则应及时把上频率逐渐调整到14，13，12数值，以提高电机的推力。⑵、下频率电机动子下行运行的驱动频率由“下频”拨码开关设置，置码范围为：5，6，7，8，9，0，1，2，3，4分别代表频率15，16，17，18，19，20，21，22，23，24Hz。一般情况下，下频率都可以选择24Hz。⑶、冲次电机动子每分钟的冲程次数，由“冲次”拨码开关设置，置码范围为0.1~0.0，分辨率为0.1次/分。这样，冲程次数可以在0.1~10次/分之间选择。六、操作步骤1、设置参数（1）、设置上频率按液位高低或所需推力的大小，选择适当的上频率，由“上频”拨码开关设置。（2）、设置冲次按所定的产量多少、液位高低，选择冲次的数值，由“冲次”拨码开关设置。2、上电先开低压开关，等待3秒钟后，再开高压开关，检查电压指示是否正常。山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd123、启动按下“自动运行”按钮，保持0.2秒，抬起后，机组开始自动运行。冲程显示器上显示柱塞的行程，单位为厘米。在系统运行中由于电网故障而停机后，当恢复供电时，系统会自动启动运行。4、运行后参数的调整⑴、调整上频率当柱塞向上运行时，电流表指针向右转动。这时如果指针出现抖动，则表示电机已超负荷，应立即减小上行频率。每次只减1个码，然后再观察，直到指针不抖动为止。（减到8为止）。⑵、调整冲次在机组运行过程中，要改变产量，则只需随时在线调整冲次即可。七、故障诊断及处理1、意外停机由于意外干扰，如电网有较大的波动或雷电干扰等，可能发生意外停机，这种停机故障“报警指示”灯没有指示。巡检中发现这种停机现象时，应首先检查面板上的电压指示，如果正常，可按下“复位”按钮，重新启动机组继续运行。2、短路在运行中如果发现停机，同时“报警指示”灯连续明亮，显示器显示dLU，表明负载电路中发生了短路，应切断电源进行检查。3、超温度当机箱内的温度较高时，风机会自动启动，如果温度仍继续上升以致过山东三铁机械有限公司ShandongAngleLronMachineryCo.,Ltd13高时，程序将自动停止电机运行，同时，“报警指示”灯一亮一灭连续闪亮，显示器显示CUd。当温度下降到正常范围时，电机会自动重新启动运行。4、超负荷在自动运行过程中，如果发现刚开始上行或刚开始下行时电流表指示就很大，并且连续抖动，表明电机已经超负荷，必须立即减小频率，提高电机的驱动能力。若当时机旁无人监测时，稍后程序会自动停止电机运行，同时，“报警指示”灯一短亮一长亮连续闪亮,显示器显示CFH。5、堵塞由于油管内结冰、结蜡、柱塞卡紧或沙堵等原因造成堵塞时，泵的行程会缩短。这时，程