1. Visão geral:
A capacidade de armazenamento subterrâneo de petróleo dos poços em diversos campos petrolíferos do país varia. Quando o volume de petróleo não for suficiente,
Para que o equipamento da unidade de bombeamento opere em plena carga, é necessário utilizar controle de frequência variável para reduzir o bombeamento.
A frequência deve ser ajustada para uma velocidade que o volume de petróleo possa suportar, de forma que cada poço de petróleo possa definir a velocidade de acordo com a quantidade.
de petróleo. Este método não só reduz o método atual de injeção de água no poço, como também permite que cada poço de petróleo
O bombeamento contínuo de óleo economiza a eletricidade consumida pela injeção de água e o excesso de eletricidade consumido devido à insuficiência de combustível.
carga. Pode ser considerado um método eficiente que economiza tempo, mão de obra e energia. Vale a pena promover uma forma de reduzir significativamente
o custo da extração de petróleo.
2. Perspectivas de mercado:
No mercado de unidades de bombeamento para campos petrolíferos, existem dezenas de milhares de unidades no Campo Petrolífero de Daqing, milhares no Campo Petrolífero de Liaohe, mais de 10.000 no Campo Petrolífero de Shengli, bem como nos Campos Petrolíferos de Jilin, Zhongyuan, Jianghan, Karamay, Tuha, Changqing, entre outros. Embora muitos controladores de frequência variável (VFC) tenham sido utilizados em diversos campos petrolíferos, eles representam apenas uma pequena parcela do total, cerca de 5%, e grande parte deles ainda não possui VFC instalado. Cada campo petrolífero é instalado e transformado em etapas e lotes anualmente, mas ainda existe uma grande lacuna. Para alcançar a automação do bombeamento com VFC, é necessário implementá-la em etapas e lotes. A maioria dos poços de petróleo requer VFC, o que representa um enorme potencial de mercado. Adotar o VFC é atualmente a opção mais adequada. Atualmente, o número de unidades de bombeamento controladas por VFC está aumentando nas principais instalações de produção de petróleo em todo o país. Com a crescente demanda das instalações de produção de petróleo, o uso de inversores de frequência também está aumentando gradualmente. Os mais comuns são os campos petrolíferos de Daqing, Liaohe e Shengli. Atualmente, os inversores de frequência utilizados em campos petrolíferos incluem as marcas ABB, Ximenzi, Fuji e Jianeng IPC.
3. Métodos de economia de energia:
Ao analisar os métodos de economia de energia em painéis de controle de unidades de bombeio de campos petrolíferos, o primeiro passo é compreender as diversas formas de controle para economia de energia nessas unidades. Como a operação de uma unidade de bombeio de feixe não é em velocidade constante, seu funcionamento é o seguinte: durante o curso ascendente, o motor consome energia, enquanto durante o curso descendente, gera energia. Ao utilizar um conversor de frequência, para garantir sua operação contínua, a energia elétrica gerada pelo motor precisa ser liberada. O primeiro método consiste em adicionar uma unidade de frenagem e um resistor de frenagem para consumir a energia elétrica armazenada no resistor; o segundo método utiliza a frenagem por realimentação, devolvendo energia elétrica à rede elétrica original. Optar pelo segundo método de frenagem por realimentação em unidades de bombeio de campos petrolíferos é a maneira de alcançar a máxima economia de energia.
4. Princípio de funcionamento e método de controle:
Para poços de extração com petróleo bruto de viscosidade média e baixa e alto teor de água, o modo de operação ideal da unidade de bombeio deve ser "subida lenta e descida rápida". A "subida lenta" é benéfica para melhorar o grau de enchimento da bomba e aumentar o volume de descarga a cada ciclo. Ao mesmo tempo, a "subida lenta" pode reduzir efetivamente a carga dinâmica adicional no ponto de suspensão, diminuindo as perdas por ciclo, melhorando as condições de trabalho do equipamento de extração de petróleo e prolongando sua vida útil. A "descida rápida" é benéfica para o fechamento oportuno da válvula fixa da bomba de petróleo, melhorando a eficiência da bomba, economizando tempo e aumentando a produção de petróleo por unidade de tempo.
Para poços de alto rendimento e alto teor de água, a frequência de bombeio pode ser aumentada, e a frequência de lavagem pode ser ajustada adequadamente para alcançar um aumento rápido na produção de líquidos em cerca de 30%. Para poços de baixo rendimento, experimentos práticos mostraram que, se a frequência de lavagem for aumentada, a vazão de fluido não aumenta, mas diminui. No entanto, se a frequência de lavagem for reduzida, a vazão de fluido aumenta em cerca de 20 a 30%, economizando energia elétrica e prolongando a vida útil da unidade de bombeio, da tubulação e das hastes. Os benefícios econômicos são surpreendentes. Em resumo, para diferentes condições de operação, a seleção adequada dos parâmetros operacionais pode alcançar um equilíbrio entre a oferta e a produção de poços de petróleo, atingindo o objetivo de aumentar a produção e economizar energia.
Após a utilização do conversor de frequência da série PMD, o circuito de absorção e o circuito de descarga do motor da unidade de bombeamento durante a operação em quatro quadrantes (como o estado de geração de energia) são introduzidos no conversor de frequência da série PMD, juntamente com um circuito de realimentação. Durante a operação normal, o circuito de realimentação permanece inativo. Quando o motor entra em estado de geração e a tensão do barramento atinge um determinado nível, o circuito de realimentação entra em funcionamento. Através de um inversor trifásico SVPWM com IGBT, a energia elétrica regenerada no barramento CC é injetada de volta na rede. Este projeto é mais adequado para o controle de unidades de bombeamento e apresenta um efeito de economia de energia mais significativo.
Características funcionais do conversor de frequência da série PMD
1. Implementou-se o controle do processo de operação com partida suave, parada suave e regulação de velocidade.
A corrente de partida é baixa, a velocidade é estável, o desempenho é confiável e o impacto na rede elétrica é mínimo. Permite o ajuste arbitrário da velocidade de subida e descida, além da operação de controle em malha fechada;
2. A vazão, a velocidade e a produção de líquido da unidade de bombeamento podem ser determinadas com base no nível e na pressão do poço de petróleo, o que pode reduzir efetivamente o consumo de energia. Isso melhora a eficiência da bomba, reduz o desgaste do equipamento e prolonga sua vida útil;
3. Um programa de aplicação dedicado para unidades de bombeamento, com design simplificado, adequado para depuração direta por trabalhadores comuns de recuperação de petróleo;
4. Possui dispositivo de filtragem de entrada integrado, filtragem completa de ruído do processo e interferência na rede elétrica de 1/4 daquela dos conversores de frequência comerciais comuns;
5. Rastreamento automático de tensão total, cálculo automático do torque de frenagem, simplificando a operação dos elos de aplicação;
6. Unidade de frenagem com realimentação integrada, capaz de devolver a energia elétrica regenerada à rede. Reator e filtro integrados, podendo ser conectado diretamente à rede elétrica, com eficiência de realimentação de energia de até 97%. 15% a 25% mais eficiente em termos de energia do que os conversores de frequência convencionais, com perda de calor inferior a 3% da frenagem por resistência, reduzindo as fontes de calor e aumentando a segurança;
7. Acionamento universal, compatível com controle de motores síncronos de ímã permanente e motores assíncronos;
8. Possui múltiplas funções de proteção, como sobrecorrente, curto-circuito, sobretensão, subtensão, perda de fase, superaquecimento, etc., garantindo uma operação do sistema mais segura e confiável;
9. Projeto não tripulado e totalmente automatizado em campo, permitindo o controle arbitrário da velocidade de bombeamento sem a necessidade de substituir equipamentos mecânicos. Adequado para poços de petróleo em diferentes regiões e estruturas, adaptado a diferentes climas e condições;
10. Módulo de comunicação sem fio opcional para integração perfeita com sistemas digitais de campos petrolíferos.