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变频器在石油行业应用分析

变频器在石油行业应用分析

点击数:7821 次   录入时间:03-04 11:47:04   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

  目前变频调速技术在注水系统中主要应用在供水水源井潜油电泵、注水站注水泵、配水间增压泵工艺中。应用变频调速技术,对注水设备的电动机转速进行调节,达到稳压、稳流供注水。同时软起软停功能代替减压启动,使电动机起停平稳,减少对电网和机械设备的冲击,不会造成管网压力、流量、流速剧烈变化,无需阀门节流,因此对防止汽蚀、水击、喘振极为有利,可延长管网、泵、阀门维修周期和使用寿命。

  4、油气集输

  在油田生产中,与注水泵类似,输油泵额定排量往往大于实际需要排量,出现“大马拉小车”现象。一方面,如完全采用阀门调节输油量,一旦油量变化较快,输油阀门调节频繁,增加了工作人员劳动强度且所需人员也较多。若阀门调节不当,易造成被抽干或冒罐现象,泵出现干抽烧损,冒罐则造成原油白白浪费。另一方面,为保证输出油量恒定,需保证管压恒定,阀门开度直接影响到管压。如使用变频调速器,可彻底解决该问题。它通过减小电动机电源频率实现降低电动机转速。电动机带动泵运行,转速降低,对于柱塞泵,就是降低了柱塞运行频率,减小泵实际排量;对于离心泵,降低了叶轮转速,同样降低泵排量。因此,当需排量变化时,可通过调节变频器输出频率,达到控制排量的目的,保证管压恒定。泵排量降低,电动机负荷也随之减小,这样电动机输出功率亦减小,效率可大大提高,达到节能目的。

  5、电驱钻机

  由于石油特殊行业背景,决定了石油钻机有其本身特点。整个钻井过程的复杂性决定了电动机电控系统的复杂性和多样性。当前常用机电传动系统按其驱动电动机类型分为直流传动和交流传动两大类,目前发展为SCR传动系统和交流变频传动系统。SCR电传动系统是柴油机驱动交流发电机,发电机发出的交流电通过SCR整流装置,将交流电变换为可控的直流电控制直流电动机,由直流电动机驱动绞车、转盘及泥浆泵等;交流变频传动系统是柴油机驱动交流发电机,发电机发出的交流电通过变频装置,将交流电变换为可大范围调整频率的交流电,控制交流变频电动机,驱动绞车、转盘及钻井泵等。

  一方面,交流变频电传动钻机的绞车、转盘可实现无级调速,调速范围宽,这样不仅可去掉绞车、转盘内变速系统,且使绞车结构简化、重量减轻、体积缩小,为工程作业提供非常优越的施工条件。另一方面,交流变频电传动钻机可使电动机短时过载倍数达2倍以上,提高了钻机提升和处理事故能力,尤其是在带负载情况下,可平稳启动、制动和调速,具有软启动性能,可降低供电电源容量;可采用计算机自动控制技术,便于对现场情况的监控和控制;对于交流变频电传动钻机钻井泵排量、冲数、转盘转数、扭矩等参数,可实现全数字显示,实现钻机的自动化、智能化和对外界变化的自适应控制。

  综上所述,由于交流电动机自身优点,使得交流变频电驱动钻机无需再配电磁辅助刹车、易实现自动送钻,钻机结构简单、效率高、易实现自动化等,自产生以来在国内得到一定发展。但是,当前情况下,各油田应用的钻机以直流驱动钻机为主,且钻机品种和质量基本满足了国内不同地区、不同井深的需要,已有一批国产钻机在国外承担钻井作业服务,并受到用户好评。而在交流钻机方面,仅有长庆石油勘探局ZJ15DB型钻机、四川石油管理局ZJ40DBS钻机等少量机型应用了交流变频电驱动系统,并在应用过程中受到了钻井队工程技术人员和设备管理人员的好评。但其交流变频功能并没能完全开发,因而有广泛的应用前景。在国内,交流钻机正成为研究热点,许多单位和科研院所将其作为重点开发产品。

  总之,交流变频调速技术作为高新技术、基础技术和电动机控制技术,其应用已渗透到石油行业各个技术部门。在游梁式抽油机控制、潜油电泵控制,电驱钻机控制中的应用还处于开始阶段,在应用中也出现了许多问题,有待进一步解决。只有充分考虑油田油井实际情况,才能促进交流变频调速技术在采油设备中的应用。在油田注水和油气集输中的应用与生活中的恒压供水类似,其应用技术已成熟。

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