變頻器在海上采油平臺(tái)潛油電泵中的應(yīng)用

1.問(wèn)題

目前，國(guó)內(nèi)石油為保證持續(xù)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，大量使用潛油電泵，它被安裝在地下1000-3000米深的井里，電泵在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，將油抽到地面上來(lái)。傳統(tǒng)的工作方式是電網(wǎng)直接供電，工程上稱其為全壓工頻工作。這種全壓工頻工作方式有許多弊端。

1) 對(duì)于復(fù)雜斷塊油田來(lái)說(shuō)，油水井的對(duì)應(yīng)連通性差，部分潛游電泵井出現(xiàn)供液不足，影響到潛油電泵的正常生產(chǎn)及井下機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)壽命。當(dāng)井下油量不富裕時(shí)，容易抽空，甚至死井，一旦死井則損失慘重。尤其在海上平臺(tái)采油時(shí)，因?yàn)橛蛯映矶却?，流?dòng)性差，潛油電泵在抽油的過(guò)程中不能一下運(yùn)行到額定轉(zhuǎn)速，否則會(huì)出現(xiàn)因油層壓力變化過(guò)快而斷開(kāi)，電泵只能抽到距井口近的油，遠(yuǎn)離井口的油因不能夠流動(dòng)，電泵將段液而導(dǎo)致油井報(bào)廢，并且一旦發(fā)生抽空時(shí)，定轉(zhuǎn)子將出現(xiàn)干磨，容易產(chǎn)生燒泵的事故。

2) 工頻全壓起動(dòng)時(shí)，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊、電機(jī)沖擊電流大、沖擊扭矩大，造成電機(jī)、電纜的加速老化核電泵葉片、軸系的損壞。平臺(tái)電網(wǎng)容量有限，電機(jī)工頻對(duì)電網(wǎng)的沖擊有可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組停運(yùn)。在采油過(guò)程中，由于液面經(jīng)常變化，需要經(jīng)常對(duì)電泵進(jìn)行啟停操作，頻繁的沖擊，降低了設(shè)備使用壽命，增加了維修費(fèi)用。

3) 電泵在井下幾千米處，供電電纜上有100多伏的線路損耗，影響電機(jī)的正常供電。

4) 潛油泵不能根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)整輸出功率，造成巨大的能源浪費(fèi)，難以使電泵工作在最佳工況點(diǎn)上。

2.解決措施

如果用變頻器給潛油電泵供電，這些問(wèn)題則可以迎刃而解。變頻器能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，及低壓、低頻起動(dòng)電機(jī)是慢慢加速起來(lái)的，工作頻率不一定是額定頻率，而是隨意設(shè)置或調(diào)整，還可以根據(jù)井底油壓高低自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。因此，海上采油平臺(tái)潛油電泵配套使用變頻調(diào)速裝置，既是生產(chǎn)工藝的要求，也是保證機(jī)組安全可靠運(yùn)行的需要。

3.普傳PI9000系列變頻器介紹

PI9000 系列變頻器是普傳科技公司最新推出的，基于電機(jī)運(yùn)行最新控制理論和技術(shù)的高性能電流矢量變頻器。通過(guò)對(duì)電機(jī)磁通電流和轉(zhuǎn)矩電流的解耦控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確控制，可以高精度、寬范圍的進(jìn)行調(diào)速和轉(zhuǎn)矩控制，避免了設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊，平穩(wěn)的啟動(dòng)設(shè)備延長(zhǎng)設(shè)備壽命。同時(shí)PI9000系列變頻器具備多種的控制功能和豐富的I/O接口，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜工況(工藝)的控制，滿足客戶現(xiàn)場(chǎng)各種使用要求。