更新時(shí)間:2024-04-07
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注水壓力靠泵出口閘門(mén)手動(dòng)控制,即靠改變管網(wǎng)特性曲線(xiàn)來(lái)調節泵的排量,泵、電機匹配難以達到在泵的最佳工況點(diǎn)運行,管網(wǎng)效率低,電能損失高達50%以上。正是從恒壓注水和節能的兩個(gè)方面考慮,在油田注水系統中引入變頻控制,保證水壓恒定;通過(guò)改變電動(dòng)機轉速,在降低水流量的同時(shí),可有效降低系統的電能損耗。(1)實(shí)現了電機軟起動(dòng)、自由停車(chē)。電機均通過(guò)變頻器或軟起動(dòng)從0~50Hz作緩慢加速起動(dòng),可減少機泵因突然高速起動(dòng)所帶來(lái)的影響,減少了直接起動(dòng)時(shí)起動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊。(2)提高了功率因數,改善了電機電源質(zhì)量,電機的功率與實(shí)際負荷相匹配,系統達到節能運行的目的。(3)消除了泵的喘振現象,使泵運行處于最佳工況狀態(tài)。(4)實(shí)現了壓力自動(dòng)控制,被調節量得到更平穩的調節,增強了系統的穩定性和可靠性。目前變頻調速技術(shù)在注水系統中,主要應用在供水水源井電潛泵、注水站注水泵、配水間增壓泵工藝中。根據電動(dòng)機工作電流的大小確定電動(dòng)機的工作頻率,這樣可以根據井況的變化,方便的調節抽油機的沖程,達到節能和提高電網(wǎng)功率因數的目的。同時(shí)變頻調速器具有低速軟啟動(dòng),轉速可以平滑地大范圍調節,對電動(dòng)機保護功能齊全,如短路、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓及失速等,可有效地保護電機及機械設備,保證設備在安全的電壓下工作,具有運行平穩、可靠,提高功率因數等諸多優(yōu)點(diǎn),是采油設備改造的理想方案。變頻器廣泛應用,主要得益于其優(yōu)良的節能特性和調速特性。要解決產(chǎn)品能耗問(wèn)題,除其它相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題需要改進(jìn)外,變頻調速已成為節能及提高產(chǎn)品質(zhì)量的有效措施。為了解決這個(gè)問(wèn)題,有必要對普通變頻器進(jìn)行改造,在結構上引入雙PWM結構的變頻器,保證發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生的電能回饋電網(wǎng);在控制方法引入自適應控制以適應游梁式抽油機多變的工作環(huán)境。油田中應用較多的另一種采油設備是電潛泵。電潛泵是井下工作的多級離心泵,同油管一起下入井內,地面電源通過(guò)變壓器、控制屏和電潛泵專(zhuān)用電纜將電能輸送給井下電潛泵電機,使電機帶動(dòng)多級離心泵旋轉,將電能轉換為機械能,把油井中的液體舉升到地面。
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這時(shí)就要將新的控制方法引入到實(shí)際應用中去發(fā)展變化適應多變的工作環(huán)境,提高配套產(chǎn)品的質(zhì)量;另一方面,控制系統的一次性投資較高,有的甚至要高于電潛泵的投資,只有進(jìn)一步降低成本,才能促進(jìn)變頻器控制在電潛泵中的應用。油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中地層能量不斷衰減,常用注水方式以保持地層能量,進(jìn)行油田開(kāi)發(fā)。一方面,注水壓力的高低是決定油田合理開(kāi)發(fā)和地面管線(xiàn)及設備的重要參數??紤]到后期開(kāi)發(fā)注水井的增多,注水工藝設計和機電設備配置都比實(shí)際寬裕,加之地質(zhì)情況的變化,開(kāi)關(guān)井數的增減,洗井及供水不足的影響,經(jīng)常引起注水壓力的波動(dòng),注水量不均勻,不穩定。注水壓力低,注水量滿(mǎn)足不了油田開(kāi)發(fā)的需要,必然會(huì )造成油層壓力下降;注水壓力過(guò)高,浪費動(dòng)力,也造成超注,導致水淹,水竄;注水壓力控制難度大,也給油田生產(chǎn)和管理帶來(lái)諸多不便,因而要求油田注水壓力恒定。另一方面,由于儲油地層的壓力及油氣水分布不斷在發(fā)生變化,其數值很難準確預測和控制,考慮到油田開(kāi)發(fā)中的需要,在工藝和機電設備的配置上都按照油田最大可能的需求來(lái)設計,有時(shí)使得電機與泵長(cháng)期在高壓狀態(tài)下運行;有時(shí)使得油井出沙嚴重,使設備壽命縮短,因而有必要引入變頻控制系統,調節油壓、調節產(chǎn)量。針對電潛泵的特殊情況,我國的成都佳靈電氣制造有限公司和山東風(fēng)光電子有限責任公司都有現成產(chǎn)品提供,并在勝利油田中有一些應用,并取得一定的效果。對電潛泵井進(jìn)行變頻改造后,實(shí)現了電潛泵的軟啟動(dòng)、軟停車(chē),有效地保護了電潛泵與電纜;通過(guò)調節頻率可方便的調節油壓,避免了電潛泵在高壓下長(cháng)期運行;延長(cháng)了電潛泵的壽命,節約了油井維修、維護費用,使電泵機組在最佳工況下運行。大大提高了電潛泵采油系統的效率。同時(shí),提高功率因數,提高了電網(wǎng)的供電能力,節電效果明顯。大面積推廣電潛泵變頻技術(shù)改造,將帶來(lái)良好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。應用中也暴露出來(lái)一些問(wèn)題,一方面,因為是新產(chǎn)品,在產(chǎn)品的軟硬件設計和設備配套上由一些不足,油田注水技術(shù)具有提高石油采出率和補充地層能量的作用。隨著(zhù)柴油機技術(shù)的不斷進(jìn)步,很多柴油機維修機構針對柴油泵的檢修引進(jìn)了性能*的試驗臺,噴油泵試驗臺可以依靠*的檢測工具獲得噴油泵的相關(guān)數據,其大部分功能主要依靠現代化控制技術(shù)實(shí)施,具有較高的自動(dòng)化程度。