張文宇

【摘要】近幾年來，隨著我國石油工業(yè)的快速發(fā)展以及為了能夠滿足油田開采油的需要，此時潛油電泵電氣控制技術(shù)開始成熟起來。通過引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，這樣做不僅可以提高油田的采油速度，而且可以提高采收率。本文主要對潛油電泵電氣控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，確保石油開采業(yè)的順利進(jìn)行。

【關(guān)鍵詞】潛油電泵；電氣；控制技術(shù)

潛油電泵是一種較為常見的機(jī)械采油設(shè)備，潛油電泵具有屬于其自身的特點，因此在國內(nèi)以及國外得到了廣泛的應(yīng)用。在海上平臺采油中已經(jīng)廣泛使用潛油電泵。為了能夠保證油田穩(wěn)定發(fā)展以及生產(chǎn)，這就要選用潛油電泵大排量強(qiáng)采這一手段。

1.潛油電泵的電氣控制

1.1電氣控制的簡介

隨著油田的發(fā)展，潛油電泵的用途越來越廣，潛油電泵的電氣控制變的越來越主要，逐步成為了電泵生產(chǎn)過程中的重要組成部分。現(xiàn)在一般的生產(chǎn)廠家所用的電氣控制系統(tǒng)通常是將用到的各種斷路器、接觸器、繼電器等傳統(tǒng)低壓電器與PLC、變頻器、觸摸屏等現(xiàn)代智能化控制設(shè)備組合裝配成電氣控制柜，同時也將控制系統(tǒng)的控制、測量、信號、保護(hù)、調(diào)節(jié)等功能組合在一起，安裝在生產(chǎn)現(xiàn)場或控制室內(nèi)?？梢姡姎饪刂乒袷菍崿F(xiàn)電氣自動控制的主要部分，是電氣自動控制系統(tǒng)的主要裝置。

1.2潛油電泵工作特性

離心泵工作特性是潛油電泵井生產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的重要依據(jù)之一。離心泵工作特性曲線主要反映揚(yáng)程一流量特性、泵軸功率一流量特性及效率一流量特性。

在離心泵工作特性曲線上有一個最高效率點，稱為額定工作點，最高效率點下的揚(yáng)程、流量和功率。將最高效率點流量的80%至120%區(qū)間內(nèi)各點所對應(yīng)的工況點稱為高效工作區(qū)，只要離心泵在高效區(qū)內(nèi)工作，就認(rèn)為離心泵的工作是經(jīng)濟(jì)合理的。

2.怎樣提高潛油電泵的電氣控制

潛油電泵的電氣控制主要是通過電控柜來實現(xiàn)的，近幾年來，潛油電泵在世界單位得到了廣泛的應(yīng)用，國內(nèi)以及國外在潛油電泵采油技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了研究，所以不僅要擴(kuò)大潛油電泵的應(yīng)用范圍，而且要不斷提高潛油電泵的控制柜的制造水平。

要想對電氣控制柜進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)的改進(jìn)設(shè)計，就必須對現(xiàn)有的產(chǎn)品進(jìn)行評價與分析，因此電氣控制柜的人機(jī)工程學(xué)評價是一個全新的課題。隨著近些年的研究，特別是模糊綜合評價理論引入到人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品評價體系中之后，該領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善。模糊綜合評價法是將不確定的因素進(jìn)行了量化，通過確定各個評價指標(biāo)的權(quán)重并且用專家打分的方式得到產(chǎn)品的量化分?jǐn)?shù)，從而對其進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)的評價的方法。

3.潛油電泵的工作原理以及優(yōu)缺點

潛油電泵機(jī)組主要是將電能作為其動力源，電網(wǎng)電壓經(jīng)過降壓器來對電壓進(jìn)行改變，然后再輸入到變頻器中，通過變頻器切換到電源頻率之后，又輸入到升壓變頻器，從而可以將電壓提升到電機(jī)所需要的電壓，再通過潛油電纜將電能傳輸給潛油電機(jī)，然后再借助潛油電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，促使?jié)撚碗x心泵高速旋轉(zhuǎn)。

潛油電泵的優(yōu)點如下：第一，潛油電泵的最主要的優(yōu)點就是大排量采液。然而現(xiàn)階段潛油電泵也會應(yīng)用到產(chǎn)液量較低的油井；第二，潛油電泵還可以將油井中位于上部水層的水轉(zhuǎn)注到注水層中；第三，簡便的操作以及簡便的管理；第四，可以更好的運用到斜井、水平井以及海上采油，但是，目前潛油電泵也經(jīng)常應(yīng)用于產(chǎn)液量比較低的油井；第五，容易處理腐蝕等問題；第六，方便井下壓力以及溫度等測試裝置的安裝，并且可以借助電纜將信號傳遞到地面。然而潛油電泵的缺點如下：第一，電機(jī)額定功率影響著潛油電泵的深入，如果套管的尺寸以及井底的溫度較高的時候，此時也會影響著潛油電泵的下入深度。如果大型高功率設(shè)備不能為電機(jī)提供給冷卻空間，這就會使得電機(jī)使用壽命受到嚴(yán)重的影響；第二，多級的、大功率的潛油功率的費用比較高，這就會增加初期的投資，尤其是電纜的費用也是比較昂貴的。比如：這些潛油電泵必須要具備抗腐蝕以及耐高溫，此時所需要的費用是比較高的；第三，由于這些裝置會安裝在井下，如果這些裝置發(fā)生了故障，那么此時要修理這些管柱，這樣做不僅增加了修理費用而，而且也會造成一定的浪費；第四，由于井下的溫度是比較高，這就會使得電纜出現(xiàn)問題，最終給電機(jī)帶來了危害。在石油開采過程中，要認(rèn)識到潛油電泵的優(yōu)點以及缺點，從而可以保證潛油電泵的正常運行。

4.提高潛油電泵電氣控制技術(shù)的具體做法

近幾年來，在石油開采過程中，潛油電泵得到了廣泛的應(yīng)用。然而石油工業(yè)的快速發(fā)展要求潛油電泵從數(shù)量以及質(zhì)量上都要不斷提升。除此之外，由于潛油電泵使用范圍的不斷擴(kuò)大，此時油田對潛油電泵提出了特殊的要求。為了能夠不斷提升潛油電泵的性能，此時國內(nèi)以及國外開始不斷改進(jìn)潛油電泵及其配套控制柜的技術(shù)，目前已經(jīng)研發(fā)出一些新技術(shù)。

4.1新型控制柜技術(shù)

新型控制柜主要由中心控制器、柜體、隔離開關(guān)、交流真空接觸器、電流互感器、電壓互感器、控制變壓器及其它輔助元件構(gòu)成。其中中心控制器是本文設(shè)計的重點。該方案的主要技術(shù)特點如下：中心控制器應(yīng)具有優(yōu)良的抗干擾性能（鋁合金外殼） ；電壓、電流互感器應(yīng)具備較高的測量精度和優(yōu)良的安全保護(hù)性能；中心控制器的軟硬件設(shè)計需要實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化，便于現(xiàn)場維護(hù)和裝置功能的升級；中心控制器應(yīng)具備傳動實驗（可對中控開斷功能和柜門按鈕連線是否正確等進(jìn)行檢測）；控制器要具有友好的人機(jī)界面，大屏幕多行全漢化液晶顯示，抗低溫性能強(qiáng)；中心控制器要采用鍵盤操作，參數(shù)修改和保護(hù)功能投退方便可靠[1]。

4.2防腐電泵

由于印尼、新疆等油田中的二氧化碳、氫化硫具有腐蝕性，因此要將機(jī)組中主要部件設(shè)計為316L等不銹鋼，與此同時通過使用13Cr、9Cr 等經(jīng)濟(jì)防腐材料，從而可以使得成本得以降低。由于潛油電泵是在井下進(jìn)行運轉(zhuǎn)，因此在選擇潛油電泵的時候要考慮到其耐腐蝕性。防腐電泵可以促使?jié)撚碗姳迷诰抡＿\作，最終保證了采油開采工作能夠順利完工。

5.結(jié)束語

近幾年來，隨著油田開發(fā)的不斷深入，此時為了能夠更好的滿足油田的需要，國內(nèi)以及國外研發(fā)潛油電泵技術(shù)。由于深井、斜井以及水平井的不同，因此要采用合適的采油技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，此時潛油電泵技術(shù)開始發(fā)展起來，并且潛油電泵技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。通過合理運用潛油電泵技術(shù)，從而可以保證石油開采工作的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]李治淼，劉巨保，趙曉榮，邢廣闊，梅冬琴.鉆柱振動失效控制裝置井下通過能力評價[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2010（30）：90-92.

[2]李治淼，夏克亮，丁宇奇.不同曲率井段的取芯筒長度優(yōu)選[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2010（02）：78-80.