叶轮的前盖板上有一个圆孔,这就是叶轮的进水口,它装在泵壳的吸水口内,与水泵吸水管路相连通。离心泵在启动之前,应先用水泵灌满泵壳和吸水管道,然后,驱动电机,使叶轮和水做高速旋转运动,此时,水受到离心力作用被甩出叶轮,经蜗壳形泵壳中的流道而流入水泵的压力管道,由压力管道而输入管网中去。在这同时,水泵叶轮中心处由于水被甩出而形成真空,吸水池中的水便在大气压力作用下,沿吸水管而源源不断地流入叶轮吸水口,又受到高速转动叶轮的作用,被甩出叶轮而输入压力管道。这样,就形成了离心泵的连续输水。
可知,离心泵的工作过程,实际上是一个能量的传递和转化的过程,它把电动机高速旋转的机械能转化为被抽升水的动能和势能。在这个传递和转化过程中,必然伴随着摩擦损失、机械损失和容积损失,这种能量损失越小,离心泵的性能就越好,工作效率就越高。
电潜泵设备结构简单、效率高、排量大、自动化程度高,广泛应用于非自喷高产井、高含水井和海上油田,是稳产、高产和经济效益较好的人工举升方式之一。常规电潜泵结构见图4-25。(www.xing528.com)
图4-25 常规电潜泵结构
电潜泵一般适合举升以液体为主的介质,如果产出流体中气体含量较高,容易引起气锁、气蚀等问题,降低泵的扬程,甚至导致泵的损坏,所以,采用电潜泵工艺进行煤层气排采应对电潜泵进行适当的改进设计。用于气液两相流的电潜泵排采有3种方法:第一是采用井下分离器对准备进入电潜泵的流体进行气液分离,从而使吸入泵中的流体主要是液体,即油管排水,套管采气;第二是在泵的吸入口,对吸入的气体进行增压处理,使气体在液体中的溶解度增大,所以增压后的气体可以以溶于水中的形式流过常规的泵腔并被提升,到达地面减压后则大量析出,这种方法可以使电潜泵采出含有一定量游离气体的液体;第三是电潜泵装在射孔段的下面,水在重力作用下进入泵中,而气体会进入套管环空。如果通过泵把水再注回到地层,则水不需提升到地面,在经济上是可行的,也有成功应用的实例。由于煤层气排采是一个单相液流-气水两相流的过程,故第一种方法常用。
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