變頻器在海上采油平臺潛油電泵中的應(yīng)用

1.問題

目前，國內(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，電泵在電動機的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，將油抽到地面上來。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) 對于復(fù)雜斷塊油田來說，油水井的對應(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)及井下機組的運轉(zhuǎn)壽命。當(dāng)井下油量不富裕時，容易抽空，甚至死井，一旦死井則損失慘重。尤其在海上平臺采油時，因為油層稠度大，流動性差，潛油電泵在抽油的過程中不能一下運行到額定轉(zhuǎn)速，否則會出現(xiàn)因油層壓力變化過快而斷開，電泵只能抽到距井口近的油，遠離井口的油因不能夠流動，電泵將段液而導(dǎo)致油井報廢，并且一旦發(fā)生抽空時，定轉(zhuǎn)子將出現(xiàn)干磨，容易產(chǎn)生燒泵的事故。

2) 工頻全壓起動時，對電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊、電機沖擊電流大、沖擊扭矩大，造成電機、電纜的加速老化核電泵葉片、軸系的損壞。平臺電網(wǎng)容量有限，電機工頻對電網(wǎng)的沖擊有可能導(dǎo)致發(fā)電機組停運。在采油過程中，由于液面經(jīng)常變化，需要經(jīng)常對電泵進行啟停操作，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，難以使電泵工作在最佳工況點上。

2.解決措施

如果用變頻器給潛油電泵供電，這些問題則可以迎刃而解。變頻器能實現(xiàn)電機的軟啟動，及低壓、低頻起動電機是慢慢加速起來的，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)井底油壓高低自動調(diào)整轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。因此，海上采油平臺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，也是保證機組安全可靠運行的需要。

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，基于電機運行最新控制理論和技術(shù)的高性能電流矢量變頻器。通過對電機磁通電流和轉(zhuǎn)矩電流的解耦控制，實現(xiàn)了對轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)和準(zhǔn)確控制，可以高精度、寬范圍的進行調(diào)速和轉(zhuǎn)矩控制，避免了設(shè)備啟動時的電流沖擊，平穩(wěn)的啟動設(shè)備延長設(shè)備壽命。同時PI9000系列變頻器具備多種的控制功能和豐富的I/O接口，可以實現(xiàn)對復(fù)雜工況(工藝)的控制，滿足客戶現(xiàn)場各種使用要求。