三、潜油电泵井作业

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1、中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 潜油电泵全称电动潜油离心泵，简称电泵，是将潜潜油电泵全称电动潜油离心泵，简称电泵，

2、是将潜油电机和离心泵一起下入油井内液面以下进行抽油的油电机和离心泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下举升设备。潜油电泵是井下工作的多级离心泵，井下举升设备。潜油电泵是井下工作的多级离心泵，同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制柜同油管一起下入井内，地面电源通过变压器、控制柜和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机，使电机带动多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的多级离心泵旋转，将电能转换为机械能，把油井中的井液举升到地面。近些年来，国内外潜油电泵举升技井液举升到地面。近些年来，国内外潜油电泵举升技术发展很快，在油田生产中，特别是在高含水期

3、，大术发展很快，在油田生产中，特别是在高含水期，大部分原油是靠潜油电泵生产出来的。电潜泵在非自喷部分原油是靠潜油电泵生产出来的。电潜泵在非自喷高产井或高含水井的举升技术中将起重要的作用。高产井或高含水井的举升技术中将起重要的作用。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC C

4、hangqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 右图是右图是一典型的潜一典型的潜油电泵井的油电泵井的系统组成示系统组成示意图，它主意图，它主要由三部分要由三部分组成。组成。变压器；变压器；控制柜；控制柜；电流表；电流表；接线盒；接线盒；地面电缆；地面电缆；井口装置；井口装置；圆电缆；圆电缆；泄油阀；泄油阀；电缆接头；电缆接头；单流阀；单流阀；扁电缆；扁电缆；油管；油管；泵头；泵头；泵；泵；电缆护罩；电缆护罩；分离器；分离器；保护器；保护器；套管；套管；潜油电机；潜油电机；扶正器扶正器中国石油长庆

5、培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）地面部分）地面部分 地面部分包括变压器、控制柜、接线盒和特地面部分包括变压器、控制柜、接线盒和特殊井口装置等。殊井口装置等。）中间部分）中间部分 中间部分主要有油管和电缆。中间部分主要有油管和电缆。）井下部分）井下部分 井下部分主要有多级离心泵、油气分离器、井下部分主要有多级离心泵、油气分离器、潜油电机和保护器。潜油电机和保护器。 上述三部分的核心是离

6、心泵、油气分离器、上述三部分的核心是离心泵、油气分离器、潜油电机、保护器、潜油电缆、变压器和控制柜潜油电机、保护器、潜油电缆、变压器和控制柜七大部件。七大部件。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）潜油电泵潜油电泵）型号表示方法）型号表示方法（）潜油电泵机组表示方法：（）潜油电泵机组表示方法：示例：额定扬程示例：额定扬程，额定排量，额定排量，适用油井温，适用油井温度度的的潜油电

7、泵机组表示为：潜油电泵机组表示为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）泵型号表示方法：）泵型号表示方法：示例：额定排量示例：额定排量，额定扬程额定扬程的通用的通用节泵表示为：节泵表示为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵

8、）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）基本参数）基本参数中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）潜油泵结构）潜油泵结构 潜油泵是由多级叶轮组成，潜油泵是由多级叶轮组成，为多级串连的离心泵。其转动部为多级串连的离心泵。其转动部分主要有轴、键、叶轮、垫片、分主要有轴、键、叶轮、垫片、轴套和限位卡簧等；固定部分主轴套和限位卡簧等；固定部分主要有壳体、泵头

9、（即上部接头）、要有壳体、泵头（即上部接头）、泵座（即下部接头）、导轮和扶泵座（即下部接头）、导轮和扶正轴承等。相邻两节泵的泵壳用正轴承等。相邻两节泵的泵壳用法兰连接，轴用花键套连接。潜法兰连接，轴用花键套连接。潜油泵结构如图所示。油泵结构如图所示。泵出口接头；泵出口接头；轴头压盖；轴头压盖；上轴承外套；上轴承外套；导轮；导轮；胶圈；胶圈；泵壳；泵壳；放气孔；放气孔；交叉流道管；交叉流道管；分离器壳体；分离器壳体；诱导轮；诱导轮；分离壳；分离壳；分离器叶轮座；分离器叶轮座；半圆头丝堵；半圆头丝堵；泵下接头；泵下接头；六角螺栓；六角螺栓；泵护帽；泵护帽；上止推垫；上止推垫；中止推垫；中止推垫；叶

10、轮；叶轮；下止推垫；下止推垫；键；键；轴；轴；分离器叶轮；分离器叶轮；轴承内套；轴承内套；卡簧；卡簧；花键套；花键套；花键套弹簧花键套弹簧中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 电动潜油泵与普通离心泵相比，在结电动潜油泵与普通离心泵相比，在结构上有以下特点：构上有以下特点：（）受套管内径限制，泵外形呈细长状，（）受套管内径限制，泵外形呈细长状，直径小，长度大，叶轮、导轮级数多。

11、直径小，长度大，叶轮、导轮级数多。（）垂直悬挂运转，轴向卸载，径向扶（）垂直悬挂运转，轴向卸载，径向扶正。正。（）泵吸入口装有特殊装置，如油气分（）泵吸入口装有特殊装置，如油气分离器等。离器等。（）泵出口上部装有单流阀和泄油阀。（）泵出口上部装有单流阀和泄油阀。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 另外，在叶轮上钻有平另外，在叶轮上钻有平衡孔，用来减少叶轮的轴向衡孔，用来减少

12、叶轮的轴向力。导轮止推套外面与叶轮力。导轮止推套外面与叶轮凹槽内面相接触，起到了径凹槽内面相接触，起到了径向扶正作用。在泵轴两端，向扶正作用。在泵轴两端，装有扶正轴承，限制泵轴和装有扶正轴承，限制泵轴和叶轮的径向偏移。叶轮的径向偏移。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）4）潜油泵的工作原理）潜油泵的工作原理 与普通离心泵相同，电机带动泵轴与普通离心泵相同，电机带动泵轴上的叶轮

13、高速旋转时，叶轮内液体的每上的叶轮高速旋转时，叶轮内液体的每一质点受离心力作用，从叶轮中心沿叶一质点受离心力作用，从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮四周，液体受叶片片间的流道甩向叶轮四周，液体受叶片的作用，压力和速度同时增加，经过导的作用，压力和速度同时增加，经过导轮流道被引向次一级叶轮，这样逐级流轮流道被引向次一级叶轮，这样逐级流经所有的叶轮和导轮，使液体压能逐次经所有的叶轮和导轮，使液体压能逐次增加，最后获得一定的扬程，从而将井增加，最后获得一定的扬程，从而将井液输送到地面。液输送到地面。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCN

14、PC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）油气分离器油气分离器）型号表示方法）型号表示方法示例：潜油电泵机示例：潜油电泵机组用旋转组用旋转式油气分离器表示式油气分离器表示为：为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）结构及原理）结构及原理 油气分离器安装在泵的液体吸

15、入口处，油气分离器安装在泵的液体吸入口处，当混气流体进入多级离心泵之前，先通过当混气流体进入多级离心泵之前，先通过分离器，把自由气体分离出来，以防止和分离器，把自由气体分离出来，以防止和减少气体进泵，保护潜油电泵具有良好的减少气体进泵，保护潜油电泵具有良好的工作特性，使多级离心泵能够正常工作。工作特性，使多级离心泵能够正常工作。常用的分离器有两种：沉降式分离器和旋常用的分离器有两种：沉降式分离器和旋转（离心）式分离器。转（离心）式分离器。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Cente

16、r 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）（）沉降式油气分离器。它是依据重力原理（）沉降式油气分离器。它是依据重力原理来进行油气分离的。油气混合物从分离器外壳来进行油气分离的。油气混合物从分离器外壳的进液孔进入分离器后，由于液体的相对密度的进液孔进入分离器后，由于液体的相对密度比气体大得多，当液体流速低于气体向上浮动比气体大得多，当液体流速低于气体向上浮动速度时，气体通过分离器的排气孔进入油套管速度时，气体通过分离器的排气孔进入油套管的环形空间，而液体向下流动通过分离器底部的环形空间，而液体向下流动通过分离器底部的内腔进液孔进入分离器内

17、腔，并经过底部轮的内腔进液孔进入分离器内腔，并经过底部轮增压产生一个稳定压头，把井液举升到泵的第增压产生一个稳定压头，把井液举升到泵的第一级叶轮，从而完成油气分离过程。一级叶轮，从而完成油气分离过程。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 沉降式分离器结构比较简单、成本较低，沉降式分离器结构比较简单、成本较低，但缺点是分离器主要依据流体重力来实现油但缺点是分离器主要依据流体重力

18、来实现油气分离，分离效率低。根据国外有关资料，气分离，分离效率低。根据国外有关资料，沉降式分离器只能分离占油、气、水三相总沉降式分离器只能分离占油、气、水三相总体积的游离气，并且分离效率最高只体积的游离气，并且分离效率最高只能达到。如果泵吸入口气液比超过能达到。如果泵吸入口气液比超过，这样分离器的分离效果将会大大变差，这样分离器的分离效果将会大大变差，而使泵的工作特性受到严重影响，从而影响而使泵的工作特性受到严重影响，从而影响其抽油效率。其结构如图所示。其抽油效率。其结构如图所示。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Ch

19、angqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）（）旋转式油气分离器。（）旋转式油气分离器。目前常用的有离心式和涡流目前常用的有离心式和涡流式两种。其分离效果均比沉式两种。其分离效果均比沉降式油气分离器好。离心式降式油气分离器好。离心式分离器如左图所示。利用离分离器如左图所示。利用离心力分离原理，使气体在近心力分离原理，使气体在近轴区，液体在边缘近壁区，轴区，液体在边缘近壁区，达到气液分离的目的。涡流达到气液分离的目的。涡流式分离器利用诱导涡轮原理式分离器利用诱导涡轮原理来分离井液中的气体，如右来分

20、离井液中的气体，如右图所示。图所示。上接头；上接头；壳体；壳体；分离壳；分离壳；轴；轴；涡轮；涡轮；导流壳；导流壳；叶轮；叶轮；诱导轮；诱导轮；防砂帽；防砂帽；下接头下接头上接头；上接头；壳体；壳体； 衬套；衬套；叶轮；叶轮； 诱导轮；诱导轮； 轴；轴；吸入口滤网；吸入口滤网； 下接头下接头中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 旋转式分离器的主要优点是依据液体相旋转式分离器的

21、主要优点是依据液体相对密度与天然气相对密度的较大差异所造成对密度与天然气相对密度的较大差异所造成离心力差异来达到油气分离的目的，分离效离心力差异来达到油气分离的目的，分离效率比较高。根据国外有关资料介绍和现场试率比较高。根据国外有关资料介绍和现场试验，这种分离器可处理占油、气、水三相总验，这种分离器可处理占油、气、水三相总体积的游离气，并且分离效率可高达体积的游离气，并且分离效率可高达以上，能够有效地分离高含气井的气以上，能够有效地分离高含气井的气体，提高多级离心泵的效率。体，提高多级离心泵的效率。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training Cent

22、erCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）潜油电机潜油电机）型号表示方法）型号表示方法 示例：容量示例：容量的的潜油电泵机组用潜油电泵机组用上节电机表示为：上节电机表示为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）电机基本参数）电机基本参数电机基本参数应符合左表

23、的电机基本参数应符合左表的规定。规定。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）结构）结构 潜油电机主潜油电机主要由定子、转要由定子、转子、扶正轴承、子、扶正轴承、止推轴承及油止推轴承及油循环系统组成，循环系统组成，如图所示。如图所示。扁电缆；扁电缆；止推轴承；止推轴承；电机轴；电机轴；电缆头；电缆头；注油阀注油阀引线；引线；定子；定子；转子；转子；扶正轴承；扶正轴承；电通孔；电通

24、孔；打油叶轮；打油叶轮；滤网；滤网；注、放油阀注、放油阀中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）工作原理）工作原理 潜油电机是三相鼠笼式异步感应电动机。它和其他潜油电机是三相鼠笼式异步感应电动机。它和其他异步电动机一样，当定子绕组的三相引出线接通三相电源异步电动机一样，当定子绕组的三相引出线接通三相电源时，在电机内将产生一个转速为的旋转时，在电机内将产生一个转速为的旋转磁场，其转

25、向取决于电源的相序。由于转子绕组与旋转磁磁场，其转向取决于电源的相序。由于转子绕组与旋转磁场之间有相对运动，根据电磁感应原理，转子导体中将产场之间有相对运动，根据电磁感应原理，转子导体中将产生感应电动势。又由于转子绕组是闭合的，且认为是纯阻生感应电动势。又由于转子绕组是闭合的，且认为是纯阻抗性的电路，则转子导体中将有感应电流通过。因为载流抗性的电路，则转子导体中将有感应电流通过。因为载流导体在磁场中受到电磁力的作用，由此产生电磁转矩，其导体在磁场中受到电磁力的作用，由此产生电磁转矩，其方向与旋转磁场的方向一致。当电磁转矩大于轴上的阻力方向与旋转磁场的方向一致。当电磁转矩大于轴上的阻力矩时，转子

26、就会沿着旋转磁场的方向转动，此时电机从电矩时，转子就会沿着旋转磁场的方向转动，此时电机从电源接受的电能转变为机械能输出。源接受的电能转变为机械能输出。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）潜油电机的特点）潜油电机的特点 潜油电机外形呈细长型；定子和转子潜油电机外形呈细长型；定子和转子亦分数节，每节定子都固定在电机壳上，亦分数节，每节定子都固定在电机壳上，转子靠键和定子卡簧固定在

27、轴上；电机为转子靠键和定子卡簧固定在轴上；电机为悬挂式，上部有止推轴承，承受转子重力悬挂式，上部有止推轴承，承受转子重力和其他轴向力；电机内充满专用润滑油，和其他轴向力；电机内充满专用润滑油，起润滑、冷却、增强电机绝缘性能和平衡起润滑、冷却、增强电机绝缘性能和平衡电机内外压力的作用。电机内外压力的作用。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）保护器保护器）型号表示方法）型号表示方

28、法示例：潜油示例：潜油电机组用电机组用连通式保连通式保护器表示为：护器表示为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）构成及工作原理）构成及工作原理 目前国内外使用的目前国内外使用的保护器主要有连通式、保护器主要有连通式、沉淀式、胶囊式、补偿沉淀式、胶囊式、补偿式等。式等。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNP

29、C Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）（）连通式保护器结构主要由机械密（）连通式保护器结构主要由机械密封、内外腔体和轴承等零部件组成，如封、内外腔体和轴承等零部件组成，如图所示。图所示。 工作原理是给保护器内腔注润滑油，工作原理是给保护器内腔注润滑油，外腔注隔离液。隔离液为相对密度外腔注隔离液。隔离液为相对密度的重油，将井液与润滑的重油，将井液与润滑油隔离开来。保护器内的机械密封，使油隔离开来。保护器内的机械密封，使井液不能进入电机。电机中的润滑油通井液不能进入电机。电机中的润滑油

30、通过保护器连通孔与井液连通，在重油作过保护器连通孔与井液连通，在重油作用下使电机内压力稍高于井筒与电机环用下使电机内压力稍高于井筒与电机环形空间压力，并能及时调整平衡。形空间压力，并能及时调整平衡。单向机械密封；单向机械密封；双向机双向机械密封；械密封；放气阀；放气阀；连连油阀；油阀；回油管；回油管；连通室；连通室；注油阀；注油阀；轴承；轴承；过过滤器；滤器；放气阀；放气阀；隔离套；隔离套；供油管；供油管；放油阀放油阀中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业

31、油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）电机下井运行时，温度不断升高，电机保电机下井运行时，温度不断升高，电机保护器内的润滑油和隔离液受热膨胀，一部护器内的润滑油和隔离液受热膨胀，一部分重油进入井筒，即保护器的呼出过程。分重油进入井筒，即保护器的呼出过程。电机停止运行后，温度降低，润滑油和隔电机停止运行后，温度降低，润滑油和隔离液收缩，井液由连通孔进入保护器，积离液收缩，井液由连通孔进入保护器，积存于隔离液上方，即保护器吸入过程。保存于隔离液上方，即保护器吸入过程。保护器内的机械密封，在内外压力基本平衡护器内的机械密封，在内外压力基本平衡的状态下工作。的

32、状态下工作。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）（）沉淀式保护器结构主要（）沉淀式保护器结构主要由机械密封、沉淀室、补偿管由机械密封、沉淀室、补偿管和止推轴承等零部件组成，如和止推轴承等零部件组成，如图所示。工作原理是沉淀式保图所示。工作原理是沉淀式保护器全部注电机润滑油，油的护器全部注电机润滑油，油的相对密度小于。机组下入油相对密度小于。机组下入油井运行时，电机温度不断升高

33、，井运行时，电机温度不断升高，电机、保护器中的润滑油受热电机、保护器中的润滑油受热膨胀，经补偿管上浮进入井筒，膨胀，经补偿管上浮进入井筒，此即呼出过程。此即呼出过程。上接头总成；上接头总成；卡簧；卡簧；放气阀；放气阀；上部补偿管；上部补偿管；保护器壳体；保护器壳体；护轴管；护轴管；连通管；连通管；放油阀；放油阀；止推轴承座；止推轴承座；止推轴承；止推轴承；机械密封；机械密封；放气轴；放气轴；轴；轴；下部补偿管；下部补偿管；底部连通管；底部连通管；注油阀；注油阀；下接头下接头中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changq

34、ing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）电机停止运行后，温度降低，润滑油收缩，井液通过补偿电机停止运行后，温度降低，润滑油收缩，井液通过补偿管进入沉淀室而沉入底部，此时保护器完成一个呼吸过程。管进入沉淀室而沉入底部，此时保护器完成一个呼吸过程。电机继续运行，主要由于与其相近的保护器机械密封相对电机继续运行，主要由于与其相近的保护器机械密封相对漏失而导致润滑油不断减少，井液不断进入沉淀室，液面漏失而导致润滑油不断减少，井液不断进入沉淀室，液面相对不断升高，直到没过连通管后进入下一级沉淀室。当相对不断升

35、高，直到没过连通管后进入下一级沉淀室。当所有沉淀室都充满井液时，井液沿连通管进入电机，此时所有沉淀室都充满井液时，井液沿连通管进入电机，此时保护器失效。在以上过程中，机械密封将护轴管与轴间缝保护器失效。在以上过程中，机械密封将护轴管与轴间缝隙封住，使井液不能由此下行。若第一级机械密封磨损失隙封住，使井液不能由此下行。若第一级机械密封磨损失效，下一级机械密封还可以起作用；当各级机械密封都失效，下一级机械密封还可以起作用；当各级机械密封都失效时，井液则通过护轴管与轴的间隙进入电机，此时保护效时，井液则通过护轴管与轴的间隙进入电机，此时保护器也失效。器也失效。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心

36、CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）胶囊式保护器胶囊式保护器上部接头；上部接头；放气阀；放气阀；机械密封；机械密封；护轴管；护轴管；轴；轴；胶囊；胶囊；壳体；壳体；隔离体；隔离体；沉淀室；沉淀室；注油阀；注油阀； 止推轴承；止推轴承；下部接头；下部接头；呼吸孔；呼吸孔；1 1连通孔连通孔（）胶囊式保护（）胶囊式保护器。目前常用的有器。目前常用的有单胶囊、双胶囊两单胶囊、双胶囊两种。这种保护器下种。这种保护器下部为沉

37、淀室结构，部为沉淀室结构，上部为胶囊，如图上部为胶囊，如图所示。所示。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）它有以下优点：它有以下优点：用胶囊隔离井液和电机润滑油，只要胶囊不破损，用胶囊隔离井液和电机润滑油，只要胶囊不破损，井液就不能进入电机。井液就不能进入电机。将止推轴承装在下部，可防止井液的进入，保证将止推轴承装在下部，可防止井液的进入，保证有良好的润滑，延长了止推轴承的使

38、用寿命。有良好的润滑，延长了止推轴承的使用寿命。依靠胶囊实现电机润滑油的热胀冷缩呼吸作用，依靠胶囊实现电机润滑油的热胀冷缩呼吸作用，减少润滑油的漏失量。减少润滑油的漏失量。缺点是胶囊受温度限制且容易老化，从而在呼吸缺点是胶囊受温度限制且容易老化，从而在呼吸过程中产生破裂。过程中产生破裂。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）保护器的作用）保护器的作用 保护器是利用井液与电机油密

39、度间的差异，以防止井保护器是利用井液与电机油密度间的差异，以防止井液进入电机造成短路而烧毁电机的装置。主要有以下作用：液进入电机造成短路而烧毁电机的装置。主要有以下作用：（）保护器通过连接外壳和传动轴，把泵和电机连接起（）保护器通过连接外壳和传动轴，把泵和电机连接起来。来。（）保护器装有止推轴承，以吸收泵轴的轴向推力。（）保护器装有止推轴承，以吸收泵轴的轴向推力。（）隔离井液与电机油，同时使井筒（）隔离井液与电机油，同时使井筒电机的压力保护电机的压力保护平衡。平衡。（）允许电机运行时温度升高所造成的电机油热膨胀以（）允许电机运行时温度升高所造成的电机油热膨胀以及停机后电机油的收缩。及停机后电机

40、油的收缩。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）电缆电缆）型号表示方法）型号表示方法示例：示例：额定电压，聚丙烯绝缘，丁腈额定电压，聚丙烯绝缘，丁腈橡胶内护套，蒙乃尔钢带铠装橡胶内护套，蒙乃尔钢带铠装扁形潜油电缆，表示为：扁形潜油电缆，表示为：。额定电压，乙丙橡胶绝缘，乙额定电压，乙丙橡胶绝缘，乙丙橡胶护套，镀锌钢带铠装丙橡胶护套，镀锌钢带铠装圆形潜油电缆表示为：圆形潜油电缆表

41、示为：。额定电压，聚酰亚胺额定电压，聚酰亚胺复合薄膜乙丙橡胶组合绝缘，铅内护复合薄膜乙丙橡胶组合绝缘，铅内护套，蒙乃尔钢带铠装套，蒙乃尔钢带铠装引引接电缆，表示为：接电缆，表示为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）电缆规格及基本参数）电缆规格及基本参数 电缆规格、基本参数应符合下表的规定，所适用的电缆规格、基本参数应符合下表的规定，所适用的环境温度分为环境温度分为，当环境

42、，当环境温度超过温度超过时，用户特殊定货。时，用户特殊定货。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）电缆结构及特点）电缆结构及特点 潜油电缆作为从地面向井下机组传输电力的介质，潜油电缆作为从地面向井下机组传输电力的介质，从外形上看，可分为圆电缆和扁电缆两种，如左图、从外形上看，可分为圆电缆和扁电缆两种，如左图、右图所示，主要由导体（三芯独根铜线或三芯多股铜右图所示，主要由导体（三

43、芯独根铜线或三芯多股铜绞线）、绝缘层、护套层，并用钢带铠装而组成，其绞线）、绝缘层、护套层，并用钢带铠装而组成，其中扁电缆分大扁电缆和小扁电缆两种。中扁电缆分大扁电缆和小扁电缆两种。导体；导体；绝缘填充剂；绝缘填充剂；防护层；防护层；绝缘层；绝缘层；外衬层；外衬层；铠装铠装钢带钢带导体；导体；绝缘层；绝缘层；防护层；防护层；绝缘填充；绝缘填充；外衬层；外衬层；铠装钢带铠装钢带中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作

44、业 （井下作业监督）（井下作业监督） 潜油电缆由于工作环境比较恶劣，因此，它和普通电潜油电缆由于工作环境比较恶劣，因此，它和普通电缆相比具有以下特点：缆相比具有以下特点：（）根据油井的需要，电缆长度可由几百米到几千米，（）根据油井的需要，电缆长度可由几百米到几千米，在施工中要求起下方便，而且不易损坏。在施工中要求起下方便，而且不易损坏。（）要求耐油、气、水，耐高温、高压。（）要求耐油、气、水，耐高温、高压。（）电缆终端有与电机插配的特殊密封接头（）电缆终端有与电机插配的特殊密封接头电缆头。电缆头。（）为满足油井对机组尺寸的要求，潜油电缆一般采用（）为满足油井对机组尺寸的要求，潜油电缆一般采用圆

45、型和扁型、扁型和扁型连接在一起的复合结构。圆型和扁型、扁型和扁型连接在一起的复合结构。（）要能适应施工和环境温度，进行起下作业时，电缆（）要能适应施工和环境温度，进行起下作业时，电缆保护套层不破裂。保护套层不破裂。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）潜油电缆的性能要求）潜油电缆的性能要求 潜油电缆是潜油电泵机组的一个重要组成部分。根据潜油电缆是潜油电泵机组的一个重要组成部分。

46、根据下泵深度，电缆的长度可由几百米到几千米。电缆的工作下泵深度，电缆的长度可由几百米到几千米。电缆的工作介质是油、气、水三相混合物，这就要求电缆的护套绝缘介质是油、气、水三相混合物，这就要求电缆的护套绝缘材料具有较好的耐油性和较高的气密性。电缆长期工作在材料具有较好的耐油性和较高的气密性。电缆长期工作在温度为温度为、压力为的井液中，、压力为的井液中，在冬季电缆野外施工，气温最低达在冬季电缆野外施工，气温最低达，并需要经过，并需要经过多次盘绕收放，这就要求电缆的结构紧凑，护套层有足够多次盘绕收放，这就要求电缆的结构紧凑，护套层有足够的横向密封性，在高温、高压下不易变形，在低温下不易的横向密封性，

47、在高温、高压下不易变形，在低温下不易破裂，材质应满足井下温度相应的热老化性能要求，保持破裂，材质应满足井下温度相应的热老化性能要求，保持柔软性和可弯曲性。电缆应有良好的绝缘性能，并能够可柔软性和可弯曲性。电缆应有良好的绝缘性能，并能够可靠地传递电机所需要的电能。靠地传递电机所需要的电能。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）变压器变压器）型号表示方法）型号表示方法示例：容量示例

48、：容量，一次电，一次电压，二次电压压，二次电压的潜油电的潜油电泵机组用三相油浸三泵机组用三相油浸三线圈变压器表示为：线圈变压器表示为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）工作原理和作用）工作原理和作用 潜油电泵所用的变压器与普通变潜油电泵所用的变压器与普通变压器原理相同，常用的为空气自冷干压器原理相同，常用的为空气自冷干式或自冷油浸式三相自耦变压器。其式或自冷油浸式三相自耦

49、变压器。其作用是将电网电压（）转为潜作用是将电网电压（）转为潜油电机所需电压及照明、清蜡和控制油电机所需电压及照明、清蜡和控制系统电压。系统电压。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 目前所使用的变压器绕组一般有三种连目前所使用的变压器绕组一般有三种连接型式，即，接型式，即，和和。常用国产潜。常用国产潜油电泵变压器已形成系列，电压等级分别为初油电泵变压器已形成系列，电压等级分

50、别为初级，次级中压级，次级中压之间，低压为。之间，低压为。 由于使用机组不同，电压等级不同，可在由于使用机组不同，电压等级不同，可在中压部分调整确定。为了保证潜油电机稳定工中压部分调整确定。为了保证潜油电机稳定工作，可以通过调节变压器上的分接开关，来获作，可以通过调节变压器上的分接开关，来获得所需电压。得所需电压。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）控制柜控制柜）型号表示方法

51、）型号表示方法 示例：额定电示例：额定电流、额定电流、额定电压的潜油电压的潜油电泵机组用控制柜表泵机组用控制柜表示为：示为：。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）基本参数）基本参数（）额定工作电压。（）额定工作电压。（）额定工作电流规定为，（）额定工作电流规定为，。，。注：户外使用或提高电压等级时可特注：户外使用或提高电压等级时可特殊设计。殊设计。中国石油长庆培训中心中国石油

52、长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）作用）作用 控制柜是对潜油电泵机组的启动、控制柜是对潜油电泵机组的启动、停机以及在运行中实行一系列控制的专停机以及在运行中实行一系列控制的专用设备，可分为手动和自动两种类型。用设备，可分为手动和自动两种类型。它可随时测量电机的运行电压、电流参它可随时测量电机的运行电压、电流参数，并自动记录电机的运行电流，使电数，并自动记录电机的运行电流，使电泵管理人员及时掌握和判断潜

53、油电机的泵管理人员及时掌握和判断潜油电机的运行状况。运行状况。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）控制柜通常具有如下功能：控制柜通常具有如下功能：（）为防止短路烧坏电机，提供短路速断保护。（）为防止短路烧坏电机，提供短路速断保护。（）欠载时实际排量将小于设计排量，电机将因工（）欠载时实际排量将小于设计排量，电机将因工作时产生的热量不能全部散发而烧坏，控制柜为此提作时产生的热量

54、不能全部散发而烧坏，控制柜为此提供欠载保护。供欠载保护。（）过载时电机超负荷运转容易烧坏，因此控制柜（）过载时电机超负荷运转容易烧坏，因此控制柜还提供过载保护。还提供过载保护。（）潜油电泵不允许反转，因此三相电机的相序要（）潜油电泵不允许反转，因此三相电机的相序要正确，控制柜为此提供了相序保护。正确，控制柜为此提供了相序保护。（）控制柜还设有延时再启动装置，对于间歇生产（）控制柜还设有延时再启动装置，对于间歇生产的井实行自动延时再启动控制。的井实行自动延时再启动控制。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing

55、 Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 为了合理地应用潜油电泵，为了合理地应用潜油电泵，提高潜油电泵抽油的经济效益，提高潜油电泵抽油的经济效益，充分发挥其在油田生产中的作用，充分发挥其在油田生产中的作用，在大量应用潜油电泵的同时，有在大量应用潜油电泵

56、的同时，有一整套采油工艺技术和潜油电泵一整套采油工艺技术和潜油电泵配套使用，使它在应用中能够取配套使用，使它在应用中能够取得更好的抽油效果和经济效益。得更好的抽油效果和经济效益。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）测试工艺技术测试工艺技术 无论是自喷井还是机械抽油井，都需要无论是自喷井还是机械抽油井，都需要随时了解油井的生产动态，如地层压力和井随时了解油井的生产动态，如地层压

57、力和井底流动压力、出油剖面及油层动用状况等。底流动压力、出油剖面及油层动用状况等。并结合各种生产数据进行动态分析，通过分并结合各种生产数据进行动态分析，通过分析及时掌握油井压力、产量和含水的变化情析及时掌握油井压力、产量和含水的变化情况，采取适当的措施，制定出合理的工作制况，采取适当的措施，制定出合理的工作制度，以获得最佳的开发效果。度，以获得最佳的开发效果。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监

58、督）（井下作业监督） 目前，从国内外测试工艺技术来看，比较目前，从国内外测试工艺技术来看，比较可行的潜油电泵测试方法有以下几种：可行的潜油电泵测试方法有以下几种：（）在潜油电泵井检泵时，利用气举诱导液（）在潜油电泵井检泵时，利用气举诱导液流，模拟电动潜油泵抽油时的工作制度进行油流，模拟电动潜油泵抽油时的工作制度进行油井分层测试。井分层测试。（）潜油电泵安装时，在泵出口上端安装一（）潜油电泵安装时，在泵出口上端安装一个专门的阀。当测试时，沿油管下入一个小直个专门的阀。当测试时，沿油管下入一个小直径压力计至泵出口上端，通过这个阀结构，使径压力计至泵出口上端，通过这个阀结构，使油套管连通，油套管压力

59、平衡，则可进行压力油套管连通，油套管压力平衡，则可进行压力测试，将测试结果折算到油层中部深度，就能测试，将测试结果折算到油层中部深度，就能得到井底流动压力。得到井底流动压力。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）（）在大套管井中，泵出口上端安装一个（）在大套管井中，泵出口上端安装一个“”形结构的油管，然后从油管中下入小形结构的油管，然后从油管中下入小直径压力计，通过直径压力计，

60、通过“”形结构下到泵和套形结构下到泵和套管的间隙，并沿这个间隙将仪器送到泵下进管的间隙，并沿这个间隙将仪器送到泵下进行压力测试。行压力测试。（）在潜油电泵机组下端连接一个专门的（）在潜油电泵机组下端连接一个专门的测试仪器，进行井下压力和温度的测试，并测试仪器，进行井下压力和温度的测试，并通过动力电缆将测试信号传递到地面二次仪通过动力电缆将测试信号传递到地面二次仪表，进行记录和读数。表，进行记录和读数。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业

61、潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）（）预先用专门的电缆将综合测试仪器（）预先用专门的电缆将综合测试仪器下入井底，然后下入潜油电泵，测试时接下入井底，然后下入潜油电泵，测试时接通地面仪表即可。井下测试仪和专用电缆通地面仪表即可。井下测试仪和专用电缆只能等起泵时起出。只能等起泵时起出。（）利用双频道回声仪测量潜油电泵井（）利用双频道回声仪测量潜油电泵井的动静液面。的动静液面。 以上种测试方法，目前在国内最常以上种测试方法，目前在国内最常用的潜油电泵井测试方法是第二种和第四用的潜油电泵井测试方法是第二种和第四种方法。种方法。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC

62、 Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）加深泵挂工艺技术加深泵挂工艺技术 在油田潜油电泵井生产中，为了保证潜油在油田潜油电泵井生产中，为了保证潜油电机的表面散热，以延长潜油电泵机组的运转电机的表面散热，以延长潜油电泵机组的运转寿命，获得更好的经济效益，一般潜油电泵机寿命，获得更好的经济效益，一般潜油电泵机组的泵挂深度均在油井射孔井段之上，使从油组的泵挂深度均在油井射孔井段之上，使从油层流出的井液首先经过电机表面，与电机进行层流

63、出的井液首先经过电机表面，与电机进行热交换，达到电机散热的目的。对于低饱和油热交换，达到电机散热的目的。对于低饱和油田，泡点压力很低，为了加大生产压差，有可田，泡点压力很低，为了加大生产压差，有可能将潜油电泵下到射孔井段以下。能将潜油电泵下到射孔井段以下。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）定向井潜油电泵采油工艺技术定向井潜油电泵采油工艺技术 在定向井中应用潜油电泵采油，由于

64、井眼在定向井中应用潜油电泵采油，由于井眼轴线存在着曲率变化，给潜油电泵现场安装施轴线存在着曲率变化，给潜油电泵现场安装施工带来很大困难。在下井过程中，当潜油电泵工带来很大困难。在下井过程中，当潜油电泵机组通过弯曲井段时，将会遇阻碰撞，油管及机组通过弯曲井段时，将会遇阻碰撞，油管及电缆与套管之间的挤压和摩擦，从而产生附加电缆与套管之间的挤压和摩擦，从而产生附加载荷，严重时将会导致电缆挤坏和刮坏，甚至载荷，严重时将会导致电缆挤坏和刮坏，甚至使潜油电泵机组卡死在井中。因此，在潜油电使潜油电泵机组卡死在井中。因此，在潜油电泵机组下井以前，必须使用模拟泵通井，畅通泵机组下井以前，必须使用模拟泵通井，畅通

65、无阻方可下泵。无阻方可下泵。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督）定向井潜油电泵施工及运行的可行性）定向井潜油电泵施工及运行的可行性 在定向井中应用潜油电泵抽油，不仅要求在定向井中应用潜油电泵抽油，不仅要求潜油电泵的各种参数与油井的生产情况相匹配，潜油电泵的各种参数与油井的生产情况相匹配，同时，要考虑到井筒曲率的变化对潜油电泵机同时，要考虑到井筒曲率的变化对潜油电泵机组安装和正

66、常运行的影响。对规格已确定的潜组安装和正常运行的影响。对规格已确定的潜油电泵机组，研究和计算套管最大允许曲率是油电泵机组，研究和计算套管最大允许曲率是非常重要的内容。因此，在研究和计算时，必非常重要的内容。因此，在研究和计算时，必须考虑套管内径、潜油电泵机组的长度及最大须考虑套管内径、潜油电泵机组的长度及最大外径等因素。外径等因素。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNPC Changqing Training CenterCNPC Changqing Training Center 油井（检泵）作业油井（检泵）作业 潜油电泵井作业潜油电泵井作业 （井下作业监督）（井下作业监督） 通过计算出潜油电泵在定向井中通过计算出潜油电泵在定向井中工作时不弯曲所允许的最大套管曲率，工作时不弯曲所允许的最大套管曲率，可确定潜油电泵机组在定向井中施工可确定潜油电泵机组在定向井中施工及运行是否可行，从而避免了潜油电及运行是否可行，从而避免了潜油电泵机组在井筒内的不正常工作，减少泵机组在井筒内的不正常工作，减少设备发生故障的可能性。设备发生故障的可能性。中国石油长庆培训中心中国石油长庆培训中心CNP