1. Pregled:
Podzemna zmogljivost skladiščenja nafte v naftnih vrtinah na različnih naftnih poljih po državi se razlikuje. Ko količine nafte ni mogoče
Da bi oprema črpalne enote delovala s polno obremenitvijo, je treba uporabiti krmiljenje s spremenljivo frekvenco za zmanjšanje črpanja
frekvenco in jo prilagodite hitrosti, ki jo lahko doseže količina nafte, tako da lahko vsaka naftna vrtina nastavi hitrost glede na količino
nafte. Ta metoda ne le zmanjša trenutno metodo vbrizgavanja vode v vrtino, temveč omogoča tudi, da vsaka naftna vrtina
neprekinjeno črpanje olja, s čimer se prihrani porabljena elektrika zaradi vbrizgavanja vode in presežek porabljene elektrike zaradi nezadostnega
obremenitev. Lahko ga imenujemo metoda, ki prihrani čas, delo, energijo in je učinkovita. Vredno je spodbujati način za znatno zmanjšanje
stroški pridobivanja nafte.
2. Tržne napovedi:
Na trgu črpalnih enot za naftna polja je na naftnem polju Daqing več deset tisoč črpalnih enot, na naftnem polju Liaohe več kot 10.000 črpalnih enot, pa tudi na naftnih poljih Jilin, Zhongyuan, Jianghan, Karamay, Tuha, Changqing itd. Čeprav se na različnih naftnih poljih uporablja veliko krmilnikov s spremenljivo frekvenco, predstavljajo le majhen delež, približno 5 % vseh, in velik del jih ni nameščenih s krmilniki s spremenljivo frekvenco. Vsako naftno polje se vsako leto namešča in preoblikuje po fazah in serijah, vendar obstaja velika vrzel. Za dosego avtomatizacije črpanja s spremenljivo frekvenco je potrebno to izvajati po fazah in serijah. Večina naftnih vrtin zahteva krmiljenje s spremenljivo frekvenco, kar ima ogromen tržni potencial. Uporaba krmiljenja s spremenljivo frekvenco je trenutno najbolj idealna izbira. Trenutno se število črpalnih enot, ki jih krmili krmiljenje s spremenljivo frekvenco, povečuje v večjih naftnih obratih po vsej državi. Z naraščajočim povpraševanjem po naftnih obratih se postopoma povečuje tudi uporaba pogonov s spremenljivo frekvenco. Najpogosteje uporabljeni so naftna polja Daqing, Liaohe, Shengli itd. Trenutno se na naftnih poljih uporabljajo frekvenčno spremenljivi pogoni znamk ABB, Ximenzi, Fuji in Jianeng IPC.
3. Metode varčevanja z energijo:
Pri analizi metod varčevanja z energijo v krmilnih omaricah za varčevanje z energijo za črpalne enote za naftna polja je treba najprej preveriti, katere so različne oblike varčevanja z energijo za črpalne enote za naftna polja? Ker obratovalno stanje črpalne enote ni stanje s konstantno hitrostjo, je njeno obratovalno stanje naslednje: med dvigovanjem motor porablja energijo, med spustom pa motor ustvarja energijo. Pri uporabi frekvenčnega pretvornika je treba za zagotovitev neprekinjenega delovanja frekvenčnega pretvornika sprostiti električno energijo, ki jo ustvari motor. Prva metoda je dodajanje zavorne enote in zavornega upora za porabo električne energije v uporu; druga metoda je uporaba povratnega zaviranja za vračanje električne energije v prvotno električno omrežje. Izbira drugega načina povratnega zaviranja pri črpalnih enotah za naftna polja je način za doseganje največjih prihrankov energije.
4 Načelo delovanja in način krmiljenja:
Za črpalne vrtine s surovo nafto srednje in nizke viskoznosti ter visoko vsebnostjo vode bi moral biti idealen način delovanja črpalne enote "počasni dvig in hiter spust". "Počasni dvig" je koristen za izboljšanje stopnje polnjenja črpalne črpalke in povečanje izpustne prostornine vsakega giba. Hkrati lahko "počasni dvig" učinkovito zmanjša dodatno dinamično obremenitev na točki vzmetenja, s čimer se zmanjšajo izgube giba, izboljšajo delovni pogoji opreme za črpanje nafte in podaljša življenjska doba opreme. "Hiter spust" je koristen za pravočasno zapiranje fiksnega ventila oljne črpalke, izboljšanje učinkovitosti črpalke, prihranek časa in povečanje proizvodnje nafte na enoto časa.
Pri vrtinah z visokim donosom in visoko vsebnostjo vode se lahko poveča pogostost in ustrezno poveča pogostost izpiranja, da se doseže "hitro povečanje in hitro zmanjšanje" proizvodnje tekočine za približno 30 %. Pri vrtinah z nizkim donosom se je v praktičnih poskusih izkazalo, da se s povečanjem pogostosti izpiranja hitrost izpusta tekočine ne poveča, temveč zmanjša. Če pa se pogostost izpiranja zmanjša, se hitrost izpusta tekočine poveča za približno 20–30 %, hkrati pa se prihrani elektrika in podaljša življenjska doba črpalne enote, cevi in palice. Ekonomske koristi so osupljive. Skratka, za različne delovne pogoje lahko ustrezna izbira obratovalnih parametrov doseže ravnovesje med dobavo in proizvodnjo naftnih vrtin ter doseže cilj povečanja proizvodnje in varčevanja z energijo.
Po uporabi krmiljenja frekvenčne pretvorbe serije PMD se v frekvenčni pretvornik serije PMD v štirikvadrantnem delovanju (kot je stanje proizvodnje električne energije) vstavi absorpcijski in praznilni tokokrog motorja črpalne enote ter se vstavi vezje povratne enote. Med normalnim delovanjem vezje povratne enote ne deluje. Ko je motor v stanju proizvodnje in napetost vodila doseže določeno raven, se povratna enota vklopi. Prek trifaznega IGBT pretvornika SVPWM se regenerirana električna energija na enosmernem vodilu vrne v omrežje. Ta zasnova je bolj primerna za krmiljenje črpalnih enot in ima večji učinek varčevanja z energijo.
Funkcionalne značilnosti frekvenčnega pretvornika serije PMD
1. Izveden mehak zagon, mehka zaustavitev in nadzor procesa regulacije hitrosti
Začetni tok je majhen, hitrost stabilna, delovanje zanesljivo in vpliv na električno omrežje majhen. Omogoča poljubno nastavitev hitrosti navzgor in navzdol ter delovanje krmiljenja v zaprti zanki;
2. Izpiranje, hitrost in proizvodnja tekočine črpalne enote se lahko določijo glede na nivo tekočine in tlak v naftni vrtini, kar lahko učinkovito zmanjša porabo energije. Izboljša učinkovitost črpalke, zmanjša obrabo opreme in podaljša življenjsko dobo;
3. Namenski aplikacijski program za črpalne enote s poenostavljeno zasnovo, primeren za neposredno odpravljanje napak s strani običajnih delavcev pri črpanju nafte;
4. Vgrajena naprava za filtriranje vhodnih podatkov, popolno filtriranje procesnega šuma in motnje v električnem omrežju so 1/4 motenj pri običajnih komercialnih frekvenčnih pretvornikih;
5. Samodejno sledenje polne napetosti, samodejni izračun zavornega navora, poenostavitev delovanja aplikacijskih povezav;
6. Vgrajena zavorna enota z povratno zavoro, ki lahko regenerirano električno energijo vrača v omrežje. Vgrajena dušilka in filter omogočata neposreden priklop na električno omrežje, z učinkovitostjo povratne zavore do 97 %. 15 % do 25 % večja energijska učinkovitost kot splošni frekvenčni pretvorniki, z izgubo toplote pod 3 % uporovnega zaviranja, kar zmanjšuje vire toplote in povečuje varnost;
7. Vsestranski pogon, združljiv s sinhronim motorjem s trajnim magnetom in krmiljenjem asinhronega motorja;
8. Ima več zaščitnih funkcij, kot so preobremenitev, kratek stik, prenapetost, podnapetost, izpad faze, pregrevanje itd., kar zagotavlja varnejše in zanesljivejše delovanje sistema;
9. Brezpilotna in popolnoma avtomatizirana zasnova na terenu, ki omogoča poljuben nadzor hitrosti črpanja brez potrebe po zamenjavi mehanske opreme. Primerno za naftne vrtine v različnih regijah in strukturah, primerno za različna podnebja in pogoje;
10. Izbirni brezžični komunikacijski modul za brezhibno integracijo z digitalnimi sistemi za naftna polja.