变频器在海上采油平台潜油电泵中的应用

1.问题

目前，国内石油为保证持续的高产、稳产，大量使用潜油电泵，它被安装在地下1000-3000米深的井里，电泵在电动机的带动下高速旋转，将油抽到地面上来。传统的工作方式是电网直接供电，工程上称其为全压工频工作。这种全压工频工作方式有许多弊端。

1) 对于复杂断块油田来说，油水井的对应连通性差，部分潜游电泵井出现供液不足，影响到潜油电泵的正常生产及井下机组的运转寿命。当井下油量不富裕时，容易抽空，甚至死井，一旦死井则损失惨重。尤其在海上平台采油时，因为油层稠度大，流动性差，潜油电泵在抽油的过程中不能一下运行到额定转速，否则会出现因油层压力变化过快而断开，电泵只能抽到距井口近的油，远离井口的油因不能够流动，电泵将段液而导致油井报废，并且一旦发生抽空时，定转子将出现干磨，容易产生烧泵的事故。

2) 工频全压起动时，对电网产生冲击、电机冲击电流大、冲击扭矩大，造成电机、电缆的加速老化核电泵叶片、轴系的损坏。平台电网容量有限，电机工频对电网的冲击有可能导致发电机组停运。在采油过程中，由于液面经常变化，需要经常对电泵进行启停操作，频繁的冲击，降低了设备使用寿命，增加了维修费用。

3) 电泵在井下几千米处，供电电缆上有100多伏的线路损耗，影响电机的正常供电。

4) 潜油泵不能根据生产情况调整输出功率，造成巨大的能源浪费，难以使电泵工作在最佳工况点上。

2.解决措施

如果用变频器给潜油电泵供电，这些问题则可以迎刃而解。变频器能实现电机的软启动，及低压、低频起动电机是慢慢加速起来的，工作频率不一定是额定频率，而是随意设置或调整，还可以根据井底油压高低自动调整转速，实现转速闭环控制。因此，海上采油平台潜油电泵配套使用变频调速装置，既是生产工艺的要求，也是保证机组安全可靠运行的需要。

3.普传PI9000系列变频器介绍

PI9000 系列变频器是普传科技公司最新推出的，基于电机运行最新控制理论和技术的高性能电流矢量变频器。通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制，实现了对转矩的快速响应和准确控制，可以高精度、宽范围的进行调速和转矩控制，避免了设备启动时的电流冲击，平稳的启动设备延长设备寿命。同时PI9000系列变频器具备多种的控制功能和丰富的I/O接口，可以实现对复杂工况(工艺)的控制，满足客户现场各种使用要求。