[發明專利]潛油電機溫升測量方法

有效

• 申請號: 201210163855.7
• 申請日: 2012-05-23
• 公開（公告）號: CN102661818B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 李健忠
• 申請（專利權）人: 李健忠
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00
• 代理公司: 天津天麓律師事務所12212
• 代理人: 王里歌

（一）技術領域：

本發明涉及一種適用于潛油電機溫升測量的方法。

（二）背景技術：

目前在潛油電泵設計時，沒有數學模型可以直接測量出電泵在工況情況下工作時潛油電機溫度變化的數值。然而溫度的變化對潛油電機壽命和可靠性是至關重要要素。為此目前在潛油電泵設計中關于溫升測量只是定性估計，而沒有方法定量測量。其次如果需要得到潛油電機的溫度變化數據，也只能在專業的試驗井中，采用專業測量設備，且在拖動額定負載的情況下測得，但這個結果也只能代表被測量電機，在這個特定負載下的溫度變化數值，并不具備普遍性，且這過程非常復雜。

（三）發明內容：

本發明的目的在于提供一種潛油電機溫升測量方法，它能夠解決現有技術的不足。

本發明的技術方案：一種潛油電機溫升測量方法，其特征在于它由以下步驟構成：

（1）測量潛油電泵的輸出排量Q?、潛油電機外徑d和套管內徑D；

（2）利用步驟（1）中的三個測量值通過公式v=14.737×Q/（D²-d²）計算得到潛油電機表面流速v?，通過公式β=1-0.3333v得到損耗修正系數β；

（3）測量潛油電機表面面積S、潛油電機總損耗P，以及在標準流速0.2m/s下的表面積修正系數α；

（4）通過公式θ=(P×β)/(S×α)計算潛油電機溫度變化量θ。

所述潛油電泵的輸出排量Q和潛油電機總損耗P按照GB/T16750標準的要求通過潛油電泵試驗獲得。

所述表面積修正系數α是在GB/T16750標準指導下，通過保證標準流速0.2m/s前提下對同一系列不同規格的潛油電泵試驗獲得大量實測溫度變化的實際值，再通過θ（θ=(P×β)/(S×α)）計算公式，計算出相同系列不同規格的潛油電機α值，再將這些α值平均后得到該系列產品的表面積修正系數α。

所述潛油電機為456系列潛油電機或540系列潛油電機。

所述456系列潛油電機的表面積修正系數α為0.4018，540系列潛油電機的表面積修正系數α為0.34。

所述潛油電機外徑d、套管內徑D和潛油電機表面S通過潛油電機參數獲得或通過這些參數計算獲得。

本發明的優越性在于：該發明可以不通過實際工況試驗測量，而通過該方法的測量間接量化準確的得到電泵在實際工況條件下，其潛油電機溫升變化情況。該發明降低了潛油電機溫升測量的難度和復雜性，提高了潛油電泵設計可靠性，同時延長潛油電泵機組在實際井況中的使用壽命。

（四）具體實施方式：

實施例1：一種456系列54.4kW的潛油電機溫升測量方法，其特征在于它由以下步驟構成：

（1）測量潛油電泵的輸出排量Q?為350m³/d、潛油電機外徑d為116mm和套管內徑D為225mm；

（2）利用步驟（1）中的三個測量值通過公式v=14.737×Q/（D²-d²）計算得到潛油電機表面流速v為0.1388m/s，通過公式β=1-0.3333v得到損耗修正系數β為0.9537；

（3）測量潛油電機表面面積S為2.094m²、潛油電機總損耗P為16.9266kW，以及在標準流速0.2m/s下的表面積修正系數α為0.4018；

（4）通過公式θ=(P×β)/(S×α)計算潛油電機溫度變化量θ為19.186℃。

該潛油電泵在試驗井中實際測量溫度變化為18.9℃。對比計算值與實際測量值之間的差值為0.286℃。該誤差是由于試驗時各種測量誤差所產生的，但這個誤差在潛油電泵領域是可以接受的工程誤差。

實施例2：一種540系列62.1kW的潛油電機溫升測量方法，其特征在于它由以下步驟構成：

（1）測量潛油電泵的輸出排量Q為324m³/d、潛油電機外徑d為137.16mm和套管內徑D為225mm；

（2）利用步驟（1）中的三個測量值通過公式v=14.737×Q/（D²-d²）計算得到潛油電機表面流速v為0.1501m/s，通過公式β=1-0.3333v得到損耗修正系數β為0.94997；

（3）測量潛油電機表面面積S為2m²、潛油電機總損耗P為13.043kW，以及在標準流速0.2m/s下的表面積修正系數α為0.34；