文档介绍：基于那庇吐莞吮帽淦悼刂萍际醯氖迪摘要王磊藕庞胄畔⒋指导教师:马西庚淌随着油田开发的深入,电动潜油螺杆泵采油技术正在逐步采用。电动潜油螺杆泵采油系统在使用中存在着启动转矩大和使用寿命短的问题。近年来变频调速技术和控制理论有了巨大发展,将这些新技术应用于电动潜油螺杆泵采油系统中能够解决这些技术难点。本文首先分析了潜油螺杆泵采油系统的工作特性以及使用中存在的问题,比较研究了多种交流变频控制方式的特点,结合潜油螺杆泵采油系统的工作条件,选用了恒压频比的控制方式。变频控制系统以电机控制专用芯片虳为控制器件,,实现了软启动、变频调速、潜油电机的实时保护、人机操作界面等功能,避免了直接启动,对系统实行了监控保护,能够延长系统的使用寿命,也节省了电能。在此基础上,本文对系统控制的优化进行了探讨,采用螺杆泵的出口流量作为被控变量,使用模糊控制调节电机的转速,从而达到防抽空和供采平衡的目的。所开发的变频控制系统进行了现场试验。试验结果表明,潜油螺杆泵采油变频控制系统效果良好,性能达到了设计要求。关键词:潜油螺杆泵,变频控制,
.曲一甀甌瓾,瓹畉疐“,
甌,.:,珼,.
第虑把潜油螺杆泵【刎。课题背景样式的采油装置屙于采油工业,其中应用比较广泛的四种类型的采油机我国的油田大部分为低能、低产油,不像国外的油田有很强的自喷能力,大部分要靠注水来压油出井。在我国,以水换油、以电换油是目前的现实,耗电费用在我国的石油开采成本中占了相当大的比例。所以,石油行业十分重视节约电能,节省电耗就其实是直接降低石油的开采成本【我国大部分非自喷井需要外部装置采油机来实现采油,目前有多种有游梁式采油机耐坊、地面驱动螺杆泵、电动潜油离心泵和电动游梁式采油机是最常见的采油机械,国内绝大部分地区使用的采油方式都为此方式。其缺点是需要经常性维护绻卫、易抽空,而且能耗非常大,使用效率低。地面驱动螺杆泵采油方式,其结构简单,对高粘度油、高含砂量油适应性强,同时它的安装也比较简单,其缺点是有效管径小、杆管磨损严重、断杆、不适合应用于斜井和定向井中等。电动潜油离心泵是靠离心泵中的叶轮旋转产生压力推动井液的上升来实现采油,它可以应用于斜井、定向井甚至水平井中。但其对含砂量、含气量高的油井适应性比较差。同时由于泵转速高,因而磨损严重,寿命低。电动潜油螺杆泵结合了螺杆泵和电动潜油离心泵的特点,具有适应中国油人学6硕士论文
电动潜油螺杆泵采油系统概述井液范围广、没有杆柱磨损、易于管理、高效节能等优点,尤其适用于因此逐步推广利用电动潜油螺杆泵采油技术有着巨大的经济效益。井下部分主要包括潜油电机、保护器、减速装置、柔性联轴器、进口节、螺杆泵、平衡阀、泄流阀及井下电缆等。电机、保护器、减速装置、柔性联轴器之间轴采用花键连接的方式。除了泵与联轴器之间为螺器、减速装置、柔性联轴器、进口节、螺杆泵及油管等部件通过有序连连;当电源接通后,电机启动并通过减速装置和柔性联轴器降速驱动螺目前的稠油开采工艺核心是降低原油粘度,减小流动阻力。举升设备对矿敏感,对井况和地面空间要求高,且因为系统效率低,导致设备稠油井、含砂并、含气井、水平井和定向并的采油作业中。同时电动潜油螺杆泵在使用寿命上也有很大的优势,在某些情况下,电动潜油螺杆泵的使用寿命甚至比电动潜油离心泵高丁电动潜油螺杆泵采油系统,怯删虑庇偷缁苯忧动螺杆泵转子高速运转实现举升的机械采油石油设备。潜油螺杆采油系统由井下和井上部分组成】。纹连接外,其它各机壳的连接为法兰连接方式。井上部分主要包括井口、接线盒、控制柜和变压器等。电动潜油螺杆泵采油系统的工作原理是:将电机缋、保护接下入油井中:地面电源通过变压器、控制柜、接线盒和电缆与电机相杆泵转动,从而达到提取井下稠油的目的。容量大,能耗高,这些都是稠油开采投资大,成本居高不下的原因。从第虑把中国石油大学6硕士论文
理论上讲,电潜螺杆泵采油系统可用于开采原油,使原油能从油层流入到井底,但对于出砂的稠油并,该系统却有其它开采方式无法比拟的优势【“饕L逑衷谝韵录傅悖蚵莞吮媒峁辜虻ィ硕考伲媚谖薹Ъ透丛拥牧鞯溃所以泵的阻力损失小,故障率低,泵效高。螺杆泵是靠橡胶定子和镀铬转子挤压配合,使进入密封腔的液体随转子的移动从吸入端向排出端移动,而且转子和定子之间的腔室任意位置的横截面积和体积都是相同的。与杆式泵相比,螺杆泵排油是连续的,对地面没有扰动性,泵靠腔室移动排油,不存在配合间隙和余隙容积问题,不可能发生泵砂卡、阀失效、气锁等杆式常见的故障,故适合抽吸高粘度和含矿原油。莞吮玫鹘谂帕咳菀祝恍璧鹘谧K俚母叩图纯筛谋溆途莞吮玫墓ぷ髟砭龆怂沙槲碛秃团趴螅阅壳肮的泵产品技术水平,可抽吸以下、含矿量柿勘不超过サ脑汀捎诒昧榷ǔ