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在油田注水和油氣集輸中的應用與生活中的恒壓供水類似，其應用技術已經(jīng)成熟，應用也十分普遍。變頻調(diào)速技術在油田中的應用應該集中解決以下兩個方面的問題:(1)解決變頻器的控制問題。目前變頻調(diào)速技術在注水系統(tǒng)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(jù)電動機工作電流的大小確定電動機的工作頻率，這樣可以根據(jù)井況的變化，方便的調(diào)節(jié)抽油機的沖程，達到節(jié)能和提高電網(wǎng)功率因數(shù)的目的。同時變頻調(diào)速器具有低速軟啟動，轉速可以平滑地大范圍調(diào)節(jié)，對電動機保護功能齊全，如短路、過載、過壓、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(wěn)、可靠，提高功率因數(shù)等諸多優(yōu)點，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(jié)能特性和調(diào)速特性。要解決產(chǎn)品能耗問題，除其它相關的技術問題需要改進外，變頻調(diào)速已成為節(jié)能及提高產(chǎn)品質量的有效措施。為了解決這個問題，有必要對普通變頻器進行改造，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。除了上述兩方面問題之外，油田采油的特殊地理環(huán)境決定了采油設備有其自有的運行特點，在油井開采前期儲油量大，供液足，為提高功效可采用工頻運行，保證較高的產(chǎn)油量;在中、后期，由于石油儲量減少，易造成供液不足，電機若仍工頻運行，勢必浪費電能，造成不必要的損耗，這時須考慮實際工作情況，適當降低電機轉速，減少沖程，有效提高充盈率。為了解決上述問題，可將變頻技術引入到游梁式抽油機控制中去。根據(jù)電機理論可知，其轉速公式為:其中:p為電動機的極對數(shù)，s為轉差率，f為供電電源頻率，n為電動機的實際轉速。從式可以看出，電機轉速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電機轉速，從而可以連續(xù)地改變提油機的抽油速度。根據(jù)電動機工作電流的大小確定電動機的工作頻率，這樣可以根據(jù)井況的變化，方便的調(diào)節(jié)抽油機的沖程，達到節(jié)能和提高電網(wǎng)功率因數(shù)的目的。同時變頻調(diào)速器具有低速軟啟動，轉速可以平滑地大范圍調(diào)節(jié)，

PV140R1K1T1WMCZ+PVAC1ECM

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下面從這幾個方面對變頻器在油田中應用情況進行詳細的說明。目前，在勝利油田采用的抽油設備中，以游梁式抽油機應用較為普遍，數(shù)量也最多。一方面，游梁式抽油機運動為反復地上下提升，一個沖程提升一次，其動力來自于電動機帶動的兩個重量相當大的鋼質滑塊，當滑塊提升時，類似于杠桿的作用，將采油機桿送入井中，滑塊下降時，采油桿提出帶油至井口，由于電機轉速一定，在滑塊下降過程中，負荷減輕，電機拖動產(chǎn)生的能量無法被負載吸引，勢必會尋找能量消耗的渠道，導致電機進入再生發(fā)電狀態(tài)，將多余的能量反饋到電網(wǎng)，引起主回路母線電壓的升高，勢必會對整個電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，導致電網(wǎng)供電質量下降，功率因數(shù)降低，面臨被供電企業(yè)罰款的危險;頻繁的高壓沖擊會損壞電機，對電動機沒有可靠的保護功能，一旦電機損害，造成生產(chǎn)效率降低、維護量加大，極不利于抽油設備的節(jié)能降耗，給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。另一方面，游梁式抽油機引入兩個大質量的鋼質滑塊，導致抽油機的起動沖擊大等諸多問題。它通過減小電機電源頻率實現(xiàn)降低電機轉速。油田開發(fā)過程中地層能量不斷衰減，常用注水方式以保持地層能量，進行油田開發(fā)。一方面，注水壓力的高低是決定油田合理開發(fā)和地面管線及設備的重要參數(shù)?？紤]到后期開發(fā)注水井的增多，注水工藝設計和機電設備配置都比實際寬裕，加之地質情況的變化，開關井數(shù)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，注水量不均勻，不穩(wěn)定。注水壓力低，注水量滿足不了油田開發(fā)的需要，必然會造成油層壓力下降;注水壓力過高，浪費動力，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(shù)值很難準確預測和控制，考慮到油田開發(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設計，有時使得電機與泵長期在高壓狀態(tài)下運行;有時使得油井出沙嚴重，使設備壽命縮短，因而有必要引入變頻控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)油壓、調(diào)節(jié)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光電子有限責任公司都有現(xiàn)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。