潜油电泵是油田中使用的一种重要机械采油设备,对于泵的出厂试验都是以清水为介质测定的,而油田现场将泵投入使用时抽汲的是油气水混合的粘性介质,这会导致现场工作参数与铭牌上的参数不符,不利于对电潜泵实际工作性能的评判。此外为了保证其稳定、合理的运行,潜油电泵在现场工作时经常通过变频调速的手段来适应井下的非工况条件从而调节产量。所以研究潜油电泵在不同流量工况和不同转速工况下抽汲不同粘度液体的外特性曲线和内流场对泵高效运行具有重要意义。本文对潜油电泵进行不同粘度液体为介质现场水力实验,通过整理分析实验数据,绘制不同粘度下潜油电泵的效率、扬程和轴功率曲线簇,并利用Excel 2016进行了回归分析,研究粘性变化对泵水力性能的影响规律。利用ANSYS CFX对不同流量工况下单级潜油电泵进行数值模拟,将模拟的结果与实验数据进行对比,除了小流量工况下的个别较大误差外,整体误差不超过7%,验证了数值模拟的可靠性。此外,结合了变转速工况,分析粘度对变频调速下潜油电泵的水力效率、扬程和轴功率的影响。对潜油电泵的内流场的静压力分布以及速度矢量分布进行分析,从而揭示了潜油电泵不同粘度介质下变流量工况和变转速工况时的内流流动机理。潜油电泵外特性及内流场研究结果表明:在相同排量情况下,轴功率随着泵抽汲液体粘度的增大而上升。相反,扬程和效率随着粘度的增大反而降低。大流量工况下,液体在叶片的前缘处产生了脱流和漩涡,泵内流体的水力损失较大。从不同转速下泵的性能曲线可以看出,随着转速的增加扬程和功率逐渐升高,每种转速工况下的效率峰值也随转速的增加而增大,验证了比例定律中扬程、功率与转速的关系。在各高效工况点下,潜油电泵改变转速后的内流场的分布规律较为相近,但局部区域的压力场和速度场还是会随转速变化而有所区别。上述研究成果为液体粘性对潜油电泵的影响提供了理论依据和技术指导,对泵实际运行具有一定的指导意义。