油田開采的初期，油藏往往有較大能量，石油依靠能量可由地下流至地上。隨著油藏能量不斷消耗，當(dāng)油藏能量不足以靠自身能量使石油沿井筒流至地面時(shí)，必須人為的補(bǔ)充能量才能使石油開采至地面，我們統(tǒng)稱其為人工舉升。

本節(jié)課將為大家介紹人工舉升含義，機(jī)采電泵系統(tǒng)構(gòu)成及各部分功能及海上電潛泵機(jī)組安裝過(guò)程等。
Oilmooc VC No.13 人工舉升技術(shù)概述
人工舉升含義將油氣從井底舉升到地面的人為技術(shù)
人工舉升是人為向井底補(bǔ)充能量，維持一個(gè)低的井底生產(chǎn)壓力，使地層能夠輸出所要求的油藏流體。
針對(duì)在自噴晚期或者由于地層的地質(zhì)特點(diǎn)，一開始就不能自噴的油井，我們就必須安裝一個(gè)合適的人工舉升裝置來(lái)進(jìn)行油氣的開采。

井底為節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)分析圖

如上圖所示，隨著油田不斷開發(fā)，地層能量逐漸消耗，IPR曲線下移，這時(shí)需安裝人工舉升裝置，下移油管流入曲線，以獲得更低的井底流壓，從而維持產(chǎn)量。
人工舉升類型有桿泵和無(wú)桿泵采油技術(shù)
有桿泵采油主要是指利用抽油桿上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的抽油方式。
無(wú)桿泵采油是指利用電纜或高壓液體傳遞能量進(jìn)行抽油的方式。主要包括電潛泵、螺桿泵、水力射流、氣舉采油等。

有桿泵采油示意圖

渤海礦區(qū)常用舉升類型電潛泵和螺桿泵
渤海礦區(qū)常用的舉升類型為電潛泵和螺桿泵技術(shù)。
電潛泵技術(shù)是把離心泵和電動(dòng)機(jī)下入井中，把油舉升到地面的采油技術(shù)。
電潛泵是由多級(jí)葉導(dǎo)輪串聯(lián)在一起的一種電動(dòng)離心泵，與普通離心泵工作原理相似。

潛油電泵組件圖

螺桿泵是以液體產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)位移為泵送基礎(chǔ)的一種新型采油裝置。
螺桿泵工作原理
螺桿泵是一種容積泵，由兩個(gè)相互嚙合的螺旋組成，即轉(zhuǎn)子和定子，或稱螺桿或襯套組成。隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，密封內(nèi)的腔體由泵的吸入端向排出端運(yùn)動(dòng)。當(dāng)螺桿泵在井下液體中工作時(shí)，井下流體在泵吸入口壓力的作用下被壓入螺桿泵敞開的腔室，并隨著腔室的軸向移動(dòng)，不斷地排至泵出口。
電潛泵采油系統(tǒng)構(gòu)成井下和地面兩大部分
電潛泵采油系統(tǒng)由井下和地面兩大部分組成。
電潛泵的井下部分主要由電機(jī)、潛油泵、保護(hù)器、分離器、測(cè)壓裝置、動(dòng)力電纜、單流閥、測(cè)壓閥／泄油閥、扶正器、電纜護(hù)罩組成。
電潛泵的地面部分由配電盤、變壓器、控制柜或變頻器、接線盒和采油樹井口組成，部分特殊油田還配有變頻器集中切換控制柜。

電潛泵系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

1 電機(jī)
電潛泵電機(jī)又叫潛油電機(jī)，它是電潛泵機(jī)組的原動(dòng)機(jī)，一般位于最下端。工作原理與普通三相異步電機(jī)一樣，把電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。
2 潛油泵
潛油泵為多級(jí)離心泵。電潛泵分節(jié)，節(jié)中分級(jí)，每級(jí)就是一個(gè)離心泵。
3 保護(hù)器
是電潛泵所特有的。其 位于電機(jī)與氣體分離器之間，上端與分離器相連，下端與電機(jī)相連，起保護(hù)電機(jī)作用。
4 氣體分離器
氣體分離器，又叫油氣分離器，位于潛油泵的下端，是泵的入口。其作用是將油井生產(chǎn)流體中的自由氣分離出來(lái)。
5 測(cè)壓裝置
電潛泵井測(cè)壓系統(tǒng)有兩大類，一類是電子式的，一類是機(jī)械式的。主要用于監(jiān)測(cè)油井的供液和電機(jī)工作溫度情況。
6 單流閥
其作用主要是：保持足夠高的回壓，使得泵在啟動(dòng)后能很快在額定點(diǎn)工作；防止停泵后泵以上流體回落引起機(jī)組反轉(zhuǎn)脫扣；便于生產(chǎn)管柱驗(yàn)封。
7 泄油閥
是檢泵作業(yè)上提管柱時(shí)油管內(nèi)流體的排放口，以減輕修井機(jī)負(fù)荷和防止井液污染平臺(tái)甲板和環(huán)境。
8 動(dòng)力電纜電機(jī)與地面供電和控制系統(tǒng)相聯(lián)系，傳送電力紐帶和PSI/PHD信號(hào)的通道。
9 電纜護(hù)罩電纜護(hù)罩與電纜一起通過(guò)綁帶固定在油管外表面，防止電纜在下井過(guò)程中受到機(jī)械損傷。
10 扶正器
扶正器主要用于斜井，位于電機(jī)尾部，使電機(jī)居中，使得電機(jī)外部過(guò)流均勻，散熱環(huán)境好，防止電機(jī)局部高溫而損壞。
螺桿泵采油系統(tǒng)構(gòu)成地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵與潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵
地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵
地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵的動(dòng)力裝置在地面，其原動(dòng)機(jī)一般是電機(jī)，通過(guò)不同的傳輸方式將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳輸?shù)骄谏戏降尿?qū)動(dòng)頭，然后通過(guò)抽油桿傳遞給井下螺桿泵的轉(zhuǎn)子進(jìn)行抽油。因此它也是由地面和地下兩大系統(tǒng)組成。
地面系統(tǒng)
包括傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)頭和聯(lián)軸節(jié)總成三大部分。
井下系統(tǒng)
一般主要由定子、轉(zhuǎn)子、回轉(zhuǎn)筒、限位器、抽油桿、抽油桿扶正器、定子扶正器、尾管、封隔器、錨定裝置等組成。地面驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括傳動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)頭和聯(lián)軸節(jié)總成三大部分。
潛油電機(jī)驅(qū)動(dòng)螺桿泵
與電潛泵基本組成基本相似，所有運(yùn)動(dòng)件都在地下。地下抽油系統(tǒng)由潛油電機(jī)、齒輪減速器、保護(hù)器、撓性軸和潛油螺桿泵及吸入口等組成。諸如泄油閥、測(cè)壓閥等管柱附件和地面系統(tǒng)與電潛泵一樣。
電潛泵機(jī)組安裝過(guò)程入井前檢查、設(shè)備入井
入井前檢查
入井前需要對(duì)地面設(shè)備，井下機(jī)組，電機(jī)、保護(hù)器、分離器、離心泵及電纜等分別進(jìn)行檢查。
設(shè)備入井
常規(guī)機(jī)組順序?yàn)榉稣?井下傳感器+電機(jī)+保護(hù)器+分離器+泵+泵出口+油管。
其它舉升技術(shù)類型水力射流泵和氣舉采油
水力射流泵
水力射流泵簡(jiǎn)稱射流泵，是一種特殊的水力泵。
工作原理
射流泵通過(guò)噴嘴將動(dòng)力液高壓勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚賱?dòng)能。在喉管內(nèi)，高速動(dòng)力液與低速產(chǎn)液混合，進(jìn)行動(dòng)量交換。通過(guò)擴(kuò)散管將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，將混合物采到地面。
氣舉采油
氣舉采油是指人為地從地面將高壓氣體注入停噴的油井中，以降低舉升管中的油壓梯度，利用氣體的能量舉升液體的一類人工舉升方法。
工作原理
基于U型管原理，通過(guò)地面向油套環(huán)空（反舉）或油管（正舉）注入高壓氣體，使之與地層流體混合，降低液柱密度和對(duì)井底的回壓，建立起將液體舉升到地面的生產(chǎn)壓差，從而提高油井產(chǎn)量。

氣舉系統(tǒng)組成示意圖