山東顏山泵業(yè)有限公司歷時(shí)五年自主研發(fā)“智能高效伺服無桿直驅(qū)采油裝備”將亮相于第十七屆中國國際石油石化技術(shù)裝備展覽會(huì)，歡迎您蒞臨參觀。展館：W2館，展位號：W2366

  山東顏山泵業(yè)有限公司作為中國電潛泵系統(tǒng)的領(lǐng)軍企業(yè)，1985年開始生產(chǎn)潛油電泵，產(chǎn)品各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到美國雷達(dá)公司和ODI公司性能要求。2012年2月研制成功伺服直驅(qū)潛油螺桿泵，其系統(tǒng)與國外公司相比有了較大改進(jìn)，由地面變頻矢量控制系統(tǒng)、井下電纜、螺桿泵、保護(hù)器、和電機(jī)等組成。電機(jī)采用10極低轉(zhuǎn)速伺服永磁電機(jī)，去掉了中間傳動(dòng)用減速機(jī)，解決了可靠性低的難題，同時(shí)提高了系統(tǒng)效率，產(chǎn)品性能達(dá)到世界先進(jìn)水平。伺服直驅(qū)潛油螺桿泵在大慶油田和勝利油田應(yīng)用多臺(tái)，收到良好的采油效果。山東顏山泵業(yè)生產(chǎn)伺服潛油電機(jī)，專用于潛油螺桿泵系統(tǒng)，在復(fù)雜條件下，如流體黏度不大于8000CPs、稠油乳化井、固體含量大、不穩(wěn)定流、產(chǎn)量低、過量水力壓裂等，伺服直驅(qū)潛油螺桿泵具有更好的性能。此外伺服直驅(qū)潛油螺桿泵的使用更易于油井調(diào)試，一定條件下，伺服直驅(qū)潛油螺桿泵可完美取代抽油機(jī)系統(tǒng)。 伺服潛油電機(jī)與傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)電機(jī)不同，伺服潛油電機(jī)的設(shè)計(jì)融合了永久磁鐵。這種燒結(jié)的稀土永磁材料，僅需要極少的電力就能產(chǎn)生轉(zhuǎn)子磁通。因此，在額定功率要求相同時(shí)，相對于傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)，伺服永磁潛油電機(jī)，具有更高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，是傳統(tǒng)感應(yīng)電機(jī)2—3倍，提高系統(tǒng)效率同時(shí)也減少了電力損失，降低系統(tǒng)電流和機(jī)組發(fā)熱量。由于產(chǎn)熱少，伺服潛油電機(jī)冷卻需求也相對傳統(tǒng)電機(jī)有所降低，并可在較低頻率下運(yùn)行。伺服潛油電機(jī)采用變頻矢量控制，使系統(tǒng)能夠針對井況變化做出及時(shí)調(diào)節(jié)，優(yōu)化或消除低流速條件的不利影響，從而確保最大產(chǎn)量。因此，低產(chǎn)熱、快速和超精控等優(yōu)勢使得伺服潛油電機(jī)的運(yùn)行范圍增大。永磁電機(jī)利用嵌入內(nèi)部的強(qiáng)大的稀土磁鐵，使電機(jī)可以與電機(jī)磁場的變化速度同步運(yùn)轉(zhuǎn)。在結(jié)構(gòu)上伺服潛油電機(jī)比電磁感應(yīng)電機(jī)具有更高的功率密度，同時(shí)，在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，通過矢量控制電機(jī)定子電流和轉(zhuǎn)矩電流，伺服潛油電機(jī)系統(tǒng)可輸出比電磁感應(yīng)電機(jī)高2~3倍的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，大大提高了系統(tǒng)對復(fù)雜油井操作的可靠型和經(jīng)濟(jì)性。 伺服直驅(qū)潛油螺桿泵，避免了傳統(tǒng)抽油桿驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于受深度或偏斜井限制造成的抽油桿/油管過早磨損。而傳統(tǒng)的電潛螺桿泵系統(tǒng)通常采用傳統(tǒng)潛油電機(jī)配合減速機(jī)的潛油螺桿泵系統(tǒng)，其轉(zhuǎn)速在100-500 之間運(yùn)轉(zhuǎn)。 顏山泵業(yè)生產(chǎn)的伺服直驅(qū)潛油螺桿泵與潛油螺桿泵有類似的配置，主要的區(qū)別是系統(tǒng)沒有減速機(jī)的使用，采用10極伺服永磁電機(jī)，通過變頻器矢量控制伺服潛油電機(jī)使螺桿泵的泵速在50-350轉(zhuǎn)速之間運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)無需使用減速機(jī)，提高了系統(tǒng)的可靠性。此外，相比于常規(guī)的潛油電機(jī)，伺服潛油電機(jī)系統(tǒng)具有更高的電源利用效率相對于傳統(tǒng)人工舉升方式，伺服直驅(qū)潛油螺桿泵顯著提高了斜井、稠油乳化井和水平井的作業(yè)效率。對油井的斜井部分和需操作的水平段來說，伺服直驅(qū)潛油螺桿泵相比其他方案對作業(yè)效率有著顯著的提高。該系統(tǒng)具有螺桿泵系統(tǒng)的所有優(yōu)點(diǎn)，并且不存在抽油桿磨損的風(fēng)險(xiǎn)。可以說該系統(tǒng)是伺服直驅(qū)潛油螺桿泵理想形式，它將優(yōu)于環(huán)境影響造成的表面磨損大大降低。由于該系統(tǒng)減少了抽油桿或管的磨損，相關(guān)的修井次數(shù)和費(fèi)用大大降低。實(shí)例證明伺服直驅(qū)潛油螺桿泵系統(tǒng)使用壽命長，平均能夠減少2~3次修井作業(yè)，可為客戶節(jié)省成千上萬的人工干預(yù)成本。試想一下無桿、無需使用減速機(jī)的螺桿泵系統(tǒng)，就能理解伺服直驅(qū)潛油螺桿泵系統(tǒng)的奇妙之處。  總之伺服無桿采油擴(kuò)大了螺桿泵的應(yīng)用范圍。

  一、 主要性能參數(shù)范圍

  （1）流量范圍： 1-147立方米/天

  （2） 揚(yáng)程：   小于 2500米

  （3）井溫最大值：120度

  （4）粘度最大允許值：8,000 CPs，原油開采時(shí)可加熱、摻稀油，加大了螺桿泵進(jìn)液口，更適合稠油開采。，加加jia1適

  二、適用場合

  伺服直驅(qū)潛油螺桿泵具有潛油泵和螺桿泵的共同特點(diǎn)，可適用于以下復(fù)雜環(huán)境：稠油開采，稠油乳化井、斜井、水平井、大斜度井油氣開采，高粘度原油開采，低流量井，高磨蝕性原油開采，高黏度瀝青質(zhì)原油開采。

  三、產(chǎn)品特點(diǎn)

  （1）無需動(dòng)力傳動(dòng)桿：避免抽油桿與油管磨損，節(jié)省了大而重的抽油創(chuàng)桿，調(diào)動(dòng)能量消耗，無需導(dǎo)桿接頭，降低費(fèi)用和油井潛在損失；

  （2）無井下減速機(jī)：提高了可靠性，伺服潛油電機(jī)技術(shù)沒有復(fù)雜組件，更低的系統(tǒng)成本，降低減速機(jī)的維護(hù)/更換成本；

  （3）無地面螺桿泵驅(qū)動(dòng)器：消除地面驅(qū)動(dòng)的相關(guān)安全隱患；無地面旋轉(zhuǎn)設(shè)備，消除噪音；對生態(tài)敏感地點(diǎn)的環(huán)境影響極小；

  （4）潛油螺桿泵具有更高的系統(tǒng)效率：電機(jī)采用稀土永磁材料，無轉(zhuǎn)子銅耗，無低效區(qū)，伺服潛油電機(jī)可節(jié)約15?30％的電源成本，高效的螺桿泵技術(shù)與高效的伺服潛油電機(jī)完美結(jié)合；

  （5）無需化學(xué)藥劑乳化，減少了化學(xué)品或分離裝置的使用；

  （6）電機(jī)轉(zhuǎn)速可調(diào)：50-350 RPM，提高操作靈活性。

  （7）無編碼器器矢量控制

  控制裝置采用無編碼器器矢量控制方式，實(shí)現(xiàn)了對電機(jī)速度、位置以及定子電流的三閉環(huán)控制,精確控制電機(jī)速度和轉(zhuǎn)矩，柔性平滑驅(qū)動(dòng)電機(jī)，大大降低系統(tǒng)損耗，具有功率因數(shù)高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、系統(tǒng)效率高等特點(diǎn)。

  (8)恒定動(dòng)液面控制

  通過對機(jī)組性能的詳細(xì)試驗(yàn)、分析、匯總，編寫了“恒定動(dòng)液面控制”模塊，通過對螺桿泵技術(shù)特性的研究，建立了動(dòng)液面檢測模型，實(shí)時(shí)監(jiān)測電流、電壓、壓力、溫度及動(dòng)液面變化情況，并根據(jù)油層粘度忽大忽小變化特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)潛油電機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)，防止電機(jī)過載運(yùn)行。為用戶24小時(shí)在線監(jiān)測地面井口原油溫度，建立黏度變化模型，自動(dòng)調(diào)節(jié)加稀油數(shù)量，實(shí)現(xiàn)加稀油最小化，實(shí)現(xiàn)效益最大化，提高采油系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

  （9）遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制

  地面控制器備有遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)采集端口，可通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與控制，能夠回傳現(xiàn)場數(shù)據(jù)并根據(jù)現(xiàn)場情況可通過PC后臺(tái)或者手機(jī)端APP進(jìn)行遠(yuǎn)程控制螺桿泵的啟、停，調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)等操作。引入傳感網(wǎng)安全機(jī)制，傳感節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息通過加密，不容易被破解并利用；具有節(jié)點(diǎn)認(rèn)證安全機(jī)制，不容易被仿冒節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)分析和告警功能齊全，能夠根據(jù)伺服直驅(qū)潛油螺桿泵數(shù)據(jù)庫，自動(dòng)判斷螺桿泵是否運(yùn)行在高效區(qū)，及時(shí)地為用戶提供警示情報(bào)和趨勢分析圖，并能打印生產(chǎn)日、月、季、年報(bào)表，實(shí)現(xiàn)油田數(shù)字化管理，省去大量人工成本。

  通過油田大量應(yīng)用可以看出，伺服無桿直驅(qū)采油裝備與抽稠泵相比，提高了系統(tǒng)效率50—60%，解決了系統(tǒng)效率低下、不適用于粘稠井和斜井的問題，而且占地面積小、噪音低；與常用潛油螺桿泵相比，去掉了中間傳動(dòng)用減速機(jī)，解決了可靠性低的問題，同時(shí)提高了系統(tǒng)效率25—30%。由此可見，無論技術(shù)性能、使用壽命還是性價(jià)比，與國內(nèi)外現(xiàn)有產(chǎn)品比較，山東顏山泵業(yè)開發(fā)的伺服直驅(qū)潛油螺桿泵都有非常大的競爭力，是一款油田采油設(shè)備更新?lián)Q代的理想產(chǎn)品。