油田ポンプユニットの自動省エネ制御におけるPMD周波数コンバータの市場分析レポート

1、概要:




全国の様々な油田の油井の地下貯蔵容量は異なります。石油の量が不足している場合、 

ポンプユニット機器をフル負荷で動作させるには、可変周波数制御を使用してポンプの負荷を低減する必要があります。 

周波数を調整し、油量が対応できる速度に調整することで、各油井が油量に応じて速度を設定できるようにしています。 

石油の生産量の増加。この方法は、現在の油井への水注入方法を削減するだけでなく、各油井で 

継続的にオイルをポンプし、水注入による電力消費と不足による余分な電力消費を節約します。 

負荷を軽減する。時間、労力、エネルギーを節約し、効率的な方法と言える。大幅に削減する方法を推進する価値がある。 

石油採掘のコスト。


2、市場見通し:

油田ポンプユニット市場には、大慶油田に数万台、遼河油田に数千台、勝利油田に1万台以上のポンプユニットがあり、そのほかにも吉林油田、中原油田、江漢油田、カラマイ油田、土哈油田、長慶油田などがある。 さまざまな油田で多くの可変周波数制御が使用されていますが、全体の約5%とわずかな量に過ぎず、その大部分は可変周波数制御が設置されていません。 各油田は毎年段階的かつバッチ式に設置・改造されていますが、大きなギャップがあります。 可変周波数ポンピングの自動化を実現するには、段階的かつバッチ式に実装する必要があります。 ほとんどの油井は可変周波数制御を必要としており、これは巨大な市場ポテンシャルを秘めています。 可変周波数制御の採用は現在、最も理想的な選択肢です。現在、全国の主要な石油生産プラントで可変周波数制御によって制御されるポンプユニットの数が増加しています。石油生産プラントの需要に伴い、可変周波数ドライブ(VFR)の使用も徐々に増加しています。最も多く使用されているのは、大慶油田、遼河油田、勝利油田などです。現在、油田で使用されているVFRには、ABB、西門子、富士、Jianeng IPCなどのブランドがあります。

3、省エネ方法:

油田ポンプユニット省エネ制御盤の省エネ方法を分析する際に、まず注目すべきは、油田ポンプユニットの各種省エネ制御にはどのような形式があるかということです。ビームポンプユニットの運転状態は定速状態ではないため、その運転状態は次のとおりです。上昇ストローク中はモーターがエネルギー消費状態にあり、下降ストローク中はモーターが発電状態にあります。周波数変換器を使用する場合、周波数変換器の連続運転を確保するために、モーターによって発電された電気エネルギーを放出する必要があります。1つ目の方法は、ブレーキユニットとブレーキ抵抗器を追加して、抵抗器で電気エネルギーを消費することです。2つ目の方法は、フィードバックブレーキを使用して電気エネルギーを元の電力網にフィードバックすることです。油田ポンプユニットに2つ目のフィードバックブレーキ方式を選択することが、最大の省エネを実現する方法です。

4 動作原理と制御方法:

中低粘度原油と高水分含有量の採掘井では、揚水機の理想的な作業モードは「スローアップ&ファストダウン」です。「スローアップ」は、揚水ポンプの充填度を向上させ、ストロークごとの吐出量を増加させるのに役立ちます。同時に、「スローアップ」はサスペンションポイントへの追加動荷重を効果的に軽減し、ストローク損失を低減し、採掘設備の作業環境を改善し、設備の寿命を延ばします。「ファストダウン」は、オイルポンプの固定バルブを適時に閉じ、ポンプ効率を向上させ、時間を節約し、単位時間あたりの石油生産量を増加させるのに役立ちます。

高収量・高含水率の井戸では、頻度を高め、フラッシング頻度を適切に増加させることで、「急上昇・急下降」による液体生産量の約30%増加を実現できます。低収量井戸の場合、実際の実験では、フラッシング頻度を増加させても液体排出量は増加せず、むしろ減少することが分かっています。しかし、フラッシング頻度を低下させると、液体排出量は約20~30%増加し、同時に電力を節約し、ポンプユニット、チューブ、ロッドの寿命を延ばす効果もあります。その経済効果は驚くべきものです。つまり、異なる作業条件において、適切な運転パラメータを選択することで、油井の供給と生産の関係のバランスを取り、生産量の増加と省エネの目標を達成できるのです。

PMDシリーズ周波数変換制御を採用した後、ポンプユニットモータの4象限運転時(発電状態など)の吸収回路と放電回路をPMDシリーズ周波数変換器に組み込み、フィードバックユニット回路を導入しました。通常運転時はフィードバックユニット回路は動作しません。モータが発電状態にあり、バス電圧が一定レベルに達すると、フィードバックユニットが動作を開始します。IGBT三相SVPWMインバータを介して、DCバス上の回生電気エネルギーを系統にフィードバックします。この設計はポンプユニットの制御に適しており、より大きな省エネ効果をもたらします。

PMDシリーズ周波数変換器の機能特性

1.ソフトスタート、ソフトストップ、速度制御運転プロセス制御を実装

始動電流が小さく、速度が安定しており、性能が信頼でき、電力網への影響も小さい。昇降速度の任意調整と閉ループ制御運転を実現できる。

2. 油井の液位と圧力に基づいてポンプユニットのフラッシング量、速度、および液体生産量を決定できるため、エネルギー消費を効果的に削減できます。ポンプ効率を向上させ、機器の摩耗を減らし、耐用年数を延ばします。

3. ポンプユニット専用のアプリケーションプログラム。設計が簡素化されており、一般的な石油回収作業員が直接デバッグするのに適しています。

4. 入力フィルタリング装置を内蔵し、プロセスノイズを完全にフィルタリングし、電力網への干渉は通常の商用周波数変換器の 1/4 になります。

5.全電圧自動追跡、ブレーキトルクの自動計算、アプリケーションリンクの操作の簡素化。

6. フィードバックブレーキユニットを内蔵し、回生した電気エネルギーを系統にフィードバックできます。リアクトルとフィルターを内蔵し、電力系統に直接接続でき、エネルギーフィードバック効率は最大97%に達します。一般的な周波数変換器と比較してエネルギー効率が15%~25%向上し、抵抗ブレーキ時の熱損失は3%未​​満であるため、熱源の削減と安全性の向上を実現します。

7. 全方位駆動、永久磁石同期モーターおよび非同期モーター制御と互換性あり。

8. 過電流、短絡、過電圧、低電圧、位相欠落、過熱などの複数の保護機能を備えており、より安全で信頼性の高いシステム動作を保証します。

9. 現場での無人・完全自動化設計により、機械設備の交換を必要とせず、ポンプ速度を任意に制御できます。様々な地域や構造の油井、様々な気候や条件に適しています。

10. 油田デジタル システムとのシームレスな統合を実現するオプションのワイヤレス通信モジュール。