（一）概述
隨著我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展和油田開發(fā)的需要，為了提高油田采油速度和最終采收率，應(yīng)用機(jī)械采油方法，是整個(gè)油田開發(fā)過程中一個(gè)重要步驟。潛油電泵作為一種比較新的機(jī)械采油設(shè)備，近十年來(lái)在我國(guó)已得到廣泛應(yīng)用，并得到不斷完善和發(fā)展。
潛油電泵是井下工作的多級(jí)離心泵，同油管一起下入井內(nèi)，地面電源通過變壓器、控制屏和潛油電纜將電能輸送給井下潛油電機(jī)，使電機(jī)帶動(dòng)多級(jí)離心泵旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，把油井中的井液舉升到地面。
由于潛油電泵的機(jī)組與泵是在地面以下兩千多米的井底工作，工作環(huán)境非常惡劣（高溫、強(qiáng)腐蝕等），傳統(tǒng)的供電方式-----全壓、工頻使它故障頻繁，運(yùn)行成本大增。潛油電泵損壞后提到地面上來(lái)修理，僅工程費(fèi)一項(xiàng)就達(dá)五萬(wàn)元，價(jià)值十萬(wàn)元的電纜平均提上放下五次就須更換，潛油電泵平均每十個(gè)月就須維修一次，維修費(fèi)用約八萬(wàn)元。傳統(tǒng)的供電方式危害甚多，例如：
1、潛油電泵全速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)井下液量不富余時(shí)，容易抽空，甚至造成死井，一旦死井，則損失慘重。
2、油田供電電壓常有波動(dòng)，使電機(jī)欠勵(lì)磁或過勵(lì)磁，電機(jī)被燒時(shí)有發(fā)生。
3、兩千米的井下電纜帶來(lái)了150V左右的線路損耗，由于這部分損耗無(wú)法補(bǔ)償，從而影響了電機(jī)的正常工作。
（二）潛油電泵專用變頻器的應(yīng)用
潛油電泵在工頻啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流大，電機(jī)電纜的壓降較大，使得電機(jī)電纜在啟動(dòng)過程中的反壓較高，使絕緣性能降低，每次開機(jī)都會(huì)使電泵壽命大打折扣，大大影響了潛油電泵的使用壽命。潛油電泵在正常工作時(shí)，普遍存在著電機(jī)負(fù)載率較低的情況，“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴(yán)重。潛油電泵的功率因數(shù)都較低，無(wú)功損耗較大，耗電量多。根據(jù)油田開發(fā)方案的要求，潛油電泵應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況的變化，調(diào)節(jié)抽油量。傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式是靠更換油嘴來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)量，這樣既造成能量損失又不能精確地控制。有時(shí)使得電機(jī)與泵長(zhǎng)期在高壓狀態(tài)下運(yùn)行；有時(shí)使得油井出沙嚴(yán)重，使設(shè)備壽命縮短，不能符合開發(fā)方案的要求。要解決以上問題，只有采用變頻控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)油壓、調(diào)節(jié)產(chǎn)量。我們對(duì)勝利油田的二十多口電泵井進(jìn)行了變頻運(yùn)行改造，起到了良好的效果。
潛油電泵專用變頻器有以下特點(diǎn)：
1、可實(shí)現(xiàn)電泵軟啟動(dòng)、軟停車，延長(zhǎng)電泵的使用壽命，保護(hù)電機(jī)、電纜，節(jié)約維修費(fèi)用。
2、提高電泵系統(tǒng)的功率因數(shù)，節(jié)電效果明顯。
3、提高管網(wǎng)的品質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)電泵系統(tǒng)的閉環(huán)控制，增加電泵系統(tǒng)的工作安全性。
4、可靠性高，操作方便，可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓、電流的連續(xù)調(diào)節(jié)，以達(dá)到輸出功率連續(xù)可調(diào)的目的，使電泵采油系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)。
5、提高生產(chǎn)效率，便于整體管理及調(diào)度，可實(shí)現(xiàn)電泵系統(tǒng)的集散控制。
6、采油技術(shù)涉及多學(xué)科領(lǐng)域，目前的潛油電泵用變頻器已從原先的高---低---高方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹苯痈?--高變頻，體積更小、操作更加方便。
綜上所述，使用變頻控制屏，提高采油效率，同時(shí)有符合開發(fā)方案要求。對(duì)潛油電泵井進(jìn)行變頻改造后，實(shí)現(xiàn)了電泵井的軟啟動(dòng)、軟停車，有效地保護(hù)了電泵井機(jī)組與電纜；通過調(diào)節(jié)頻率可方便的調(diào)節(jié)油壓，避免了機(jī)組、泵在高壓下長(zhǎng)期運(yùn)行；延長(zhǎng)了電泵井的壽命，節(jié)約了油井維修、維護(hù)費(fèi)用，使電泵機(jī)組在最佳工況下運(yùn)行。大大提高了電泵采油系統(tǒng)的效率。同時(shí)，提高功率因數(shù)，提高了電網(wǎng)的供電能力，節(jié)電效果明顯。大面積推廣潛油電泵變頻技術(shù)改造，將帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 |