潛油電機

由於油井井徑較小，電機定子的外徑受到限制，過去只能靠增加長度來增加電機的容量，受電源率的限制，為了提高轉速，只能用2極電機，可依靠變頻電源升頻以提高轉速和縮短長度。潛油電機內腔充油密封，由定子、轉子、基本支撐件、引出線裝置和循環過濾器組成。其主要特點是電機細長，定、轉子鐵芯分為若干段，定子各段間用黃銅片隔開以支撐軸承，每段轉子鐵芯具有獨立的籠型繞組，各段轉子間裝有中間滑動軸承，其青銅軸套固定在軸上，鋼軸瓦固定在定子黃銅片的內圓上，支座推力滑動軸承，滑動軸承和黃銅片等組成基本支撐件，循環過濾器由泵葉輪、過濾簡、過濾網及水久磁鐵組成，起過志和循環油液的作用 ^[1]  。

潛油電機屬三相交流鼠籠異步電機，其工作原理為:當定子三相繞組接通三相交流電源時，在電機定子內部產生一個轉速為60f/P的旋轉磁場，其轉向取決於電流相序。由於此旋轉磁場切割轉子導條，根據電磁感應定律，在閉合的轉子迴路中將產生感應電流；又由於電動機法則此感應電流在旋轉磁場中又將受到力的作用，從而產生了電磁轉矩使轉子沿着旋轉磁場的方向帶動負載做異步轉動。

早的潛油電泵用於抽地層中和礦井裏的水，由前蘇聯艾魯託諾夫(A. S Arut unoff)發明，1923年美國第1台潛油電泵在洛杉礬問世，1926年美國開始在魯賽爾(Russell) 油田採用電泵抽油，美國潛油電泵的研究、製造和使用歷史較長，無論是在製造工藝，還是在應用技術方面都居世界領先地位。據1984年資料統計，美國潛油電泵井達到13 000口，檢泵週期達到400～800 d，規模較大的公司主要有Reda、Centrilift 、ODI 等。目前世界上應用潛油電泵最多的是前蘇聯，潛油電泵井近 40 000 口，產量佔其原油總產量的 50 %，平均檢泵週期大於 500 d，A1metycvsk電泵製造廠成為當時世界上最大的潛油電泵製造廠。

我國是從1964年開始進行潛油電泵的研製和抽油試驗，1981年在油田大規模使用潛油電泵，1996年潛油電泵井近3700口，其中大慶油田1700口、勝利油田1285口。近年來，潛油電泵在大慶、勝利、遼河、中原以及我國西部油田得到普遍應用，數量規模較大。尤其是潛油電泵的製造、應用技術發展迅速，出現了天津潛油電泵公司、勝利油田無杆採油泵公司、瀋陽電機廠、重慶虎溪電機廠、大慶油田電潛泵公司、大港油田中成機械製造公司等眾多潛油電泵及其相關產品的生產製造廠。

受泵的設計與製造、油井及使用管理制度等多方面因素的影響，與其他機械採油方法相比較，潛油電機驅動技術有其他機械採油方法無法比擬的優點，同時也有一定的侷限性和缺點。其主要用於油井大排量抽吸液體，一次性投資比較高，電泵結構複雜，油井條件惡劣多變 ,致使電泵經常發生故障 ,頻繁作業和維修的費用較高，因而提高電泵壽命，減少故障是提高生產效率的關鍵。泵的下井深度主要受其耐温等級的限制，同時又受電機額定功率的制約，多級大排量高功率潛油電機比較昂貴。

1.腐蝕嚴重、含氣、含砂量大的油井對電機的工作性能和使用壽命影響較大。有統計資料表明，電機出現故障相當多的原因是由於井温過高、腐蝕嚴重而造成電機擊穿，線圈燒燬。

2.配套電機功率的影響。潛油電機大部分為45、60、70、80、100 kW 系列，下泵節數2節、4節，揚程1 000～2 000 m。電機功率普遍偏大，噸液耗電量與電機的輸入功率越高，電機效率越低，耗電量越高。同時潛油電泵負載變化大，潛油螺桿泵存在3個方向的振動，由於三相異步電機功率因數普遍較低，調速不方便，上、下衝程不可調，因而效率較低 ^[1]  。