潜油电泵专用变频器在油田的应用

2006/08/16 　　　来自： 国际工控网

　　（一） 概述
　　　　随着我国石油工业发展和油田开发的需要，为了提高油田采油速度和最终采收率，应用机械采油方法，是整个油田开发过程中一个重要步骤。潜油电泵作为一种比较新的机械采油设备，近十年来在我国已得到广泛应用，并得到不断完善和发展。
　　　　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、控制屏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，把油井中的井液举升到地面。
　　由于潜油电泵的机组与泵是在地面以下两千多米的井底工作，工作环境非常恶劣（高温、强腐蚀等），传统的供电方式-----全压、工频使它故障频繁，运行成本大增。潜油电泵损坏后提到地面上来修理，仅工程费一项就达五万元，价值十万元的电缆平均提上放下五次就须更换，潜油电泵平均每十个月就须维修一次，维修费用约八万元。传统的供电方式危害甚多，例如：
　　　　1、 潜油电泵全速运转，当井下液量不富余时，容易抽空，甚至造成死 井，一旦死井，则损失惨重。
　　　　2、 油田供电电压常有波动，使电机欠励磁或过励磁，电机被烧时有发生。
　　　　3、 两千米的井下电缆带来了150V左右的线路损耗，由于这部分损耗无法补偿，从而影响了电机的正常工作。
　　
　　　　 （二） 潜油电泵专用变频器的应用
　　　　潜油电泵在工频启动时，启动电流大，电机电缆的压降较大，使得电机电缆在启动过程中的反压较高，使绝缘性能降低，每次开机都会使电泵寿命大打折扣，大大影响了潜油电泵的使用寿命。潜油电泵在正常工作时，普遍存在着电机负载率较低的情况，“大马拉小车”现象严重。潜油电泵的功率因数都较低，无功损耗较大，耗电量多。根据油田开发方案的要求，潜油电泵应根据地质情况的变化，调节抽油量。传统的调节方式是靠更换油嘴来调节产量，这样既造成能量损失又不能精确地控制。有时使得电机与泵长期在高压状态下运行；有时使得油井出沙严重，使设备寿命缩短，不能符合开发方案的要求。要解决以上问题，只有采用变频控制系统，调节油压、调节产量。我们对胜利油田的二十多口电泵井进行了变频运行改造，起到了良好的效果。
　　　　潜油电泵专用变频器有以下特点：
　　　　1、 可实现电泵软启动、软停车，延长电泵的使用寿命，保护电机、电缆，节约维修费用。
　　　　2、 提高电泵系统的功率因数，节电效果明显。
　　　　3、 提高管网的品质，可实现电泵系统的闭环控制，增加电泵系统的工作安全性。
　　　　4、 可靠性高，操作方便，可以实现输出电压、电流的连续调节，以达到输出功率连续可调的目的，使电泵采油系统处于最佳工作状态。
　　　　5、 提高生产效率，便于整体管理及调度，可实现电泵系统的集散控制。
　　　　6、 采油技术涉及多学科领域，目前的潜油电泵用变频器已从原先的高---低---高方式转变为直接高---高变频，体积更小、操作更加方便。
　　
　　　　 推荐意见：
　　　　综上所述，使用变频控制屏，提高采油效率，同时有符合开发方案要求。对潜油电泵井进行变频改造后，实现了电泵井的软启动、软停车，有效地保护了电泵井机组与电缆；通过调节频率可方便的调节油压，避免了机组、泵在高压下长期运行；延长了电泵井的寿命，节约了油井维修、维护费用，使电泵机组在最佳工况下运行。大大提高了电泵采油系统的效率。同时，提高功率因数，提高了电网的供电能力，节电效果明显。大面积推广潜油电泵变频技术改造，将带来良好的经济效益和社会效益。
(罗春)