潛水電泵是一種在油井中工作的多級離心泵,是如今較為新型的機(jī)械采油設(shè)備。 油泵在井下2~3km高溫、強(qiáng)腐蝕的惡劣環(huán)境中長時(shí)間連續(xù)工作。 因?yàn)樗鼈兩钊胗蛯?,所以工作效率比較高。 近年來,油田應(yīng)用越來越廣泛。 它的功率不會太大,一般在55~75kW之間。 由于油井較深,為減少管線壓降,驅(qū)動電機(jī)不采用工頻,一般設(shè)計(jì)為1000伏。 這個(gè)電壓屬于中壓范疇,不高也不低。 如果降低電壓,線壓降會過大,電機(jī)效率低下,不能正常工作。 如果電壓升高,線路壓降小,但供電線路電纜和電機(jī)的絕緣問題突出,故障率高,維修困難,可靠性降低。 因此,目前國內(nèi)油田大多使用1140V電潛泵。 隨著油井深度的增加,少數(shù)深井開始使用高達(dá)2300V的潛油電泵。
根據(jù)調(diào)查結(jié)果,常見的主要問題有:
A、接通電源時(shí),浪涌電流較大,分布電感造成系統(tǒng)內(nèi)背壓過高,常造成系統(tǒng)許多部位絕緣損壞。
B、由于油井地質(zhì)條件變化大,電動泵的設(shè)計(jì)余量往往過大,特別是井下流體不足時(shí),泵產(chǎn)生的油壓過高,所以泵的使用壽命 縮短,維護(hù)和更換的概率增加。
為了解決上述問題,需要控制油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 采用交流變頻調(diào)速是目前最理想的措施。
原因如下:
A. 變頻器具有軟啟動功能。 在啟動過程中,電機(jī)轉(zhuǎn)速隨著頻率變化接近同步狀態(tài)而增加,因此反電動勢和浪涌電流小,絕緣容易損壞的問題低。
B、無論重載還是輕載,系統(tǒng)的功率因數(shù)都很高,特別是在小負(fù)載狀態(tài)下,無功功率大大降低,節(jié)電效果明顯。
C、出油量可根據(jù)油井現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整,使油井工作在最佳狀態(tài)。 提高工作效率的同時(shí)降低故障率。
D、還可形成壓力、溫度閉環(huán)系統(tǒng),提高自動化程度,達(dá)到最佳控制。
在采用潛水電泵變頻器調(diào)速后,可幫助富油井可增產(chǎn); 對于貧油井,可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),減少停工次數(shù),實(shí)現(xiàn)節(jié)能; 對于砂質(zhì)油井,可減少卡泵次數(shù),并可倒泵。 對含氣油井,可提高井速,減少油氣分離不良造成氣鎖的發(fā)生,提高產(chǎn)量和效率; 對于含蠟油井,可減少打蠟結(jié)垢,減少管道堵塞次數(shù); 對于稠油井,可低速大功率作業(yè),減少停工次數(shù),取得可觀的節(jié)能效果。