1、 Tổng quan:
Khả năng lưu trữ dầu ngầm của các giếng dầu tại các mỏ dầu khác nhau trên khắp đất nước là khác nhau. Khi khối lượng dầu không thể
làm cho thiết bị của đơn vị bơm hoạt động ở tải trọng đầy đủ, phải sử dụng điều khiển tần số thay đổi để giảm bơm
tần số và điều chỉnh nó đến tốc độ mà thể tích dầu có thể đáp ứng, để mỗi giếng dầu có thể thiết lập tốc độ theo số lượng
của dầu. Phương pháp này không chỉ làm giảm phương pháp hiện tại là bơm nước vào giếng khoan mà còn cho phép mỗi giếng dầu
bơm dầu liên tục, tiết kiệm điện năng tiêu thụ do phun nước và điện năng tiêu thụ dư thừa do không đủ
Tải trọng. Có thể gọi đây là phương pháp tiết kiệm thời gian, tiết kiệm nhân công, tiết kiệm năng lượng và hiệu quả. Cần phải thúc đẩy một phương pháp giảm đáng kể
chi phí khai thác dầu.
2、 Triển vọng thị trường:
Trên thị trường thiết bị bơm dầu khí, có hàng chục nghìn thiết bị bơm tại Mỏ dầu Đại Khánh, hàng nghìn thiết bị bơm tại Mỏ dầu Liêu Hà, hơn 10.000 thiết bị bơm tại Mỏ dầu Thắng Lợi, cũng như Mỏ dầu Cát Lâm, Mỏ dầu Trung Nguyên, Mỏ dầu Giang Hán, Mỏ dầu Karamay, Mỏ dầu Tuha, Mỏ dầu Trường Khánh, v.v. Mặc dù nhiều thiết bị điều khiển tần số biến đổi đã được sử dụng tại các mỏ dầu khác nhau, nhưng chúng chỉ chiếm một lượng nhỏ trong tổng số, khoảng 5% tổng số và phần lớn trong số chúng không được lắp đặt thiết bị điều khiển tần số biến đổi. Mỗi mỏ dầu được lắp đặt và chuyển đổi theo từng giai đoạn và từng đợt hàng năm, nhưng có một khoảng cách lớn. Để đạt được mục tiêu tự động hóa bơm tần số biến đổi, cần phải triển khai theo từng giai đoạn và từng đợt. Hầu hết các giếng dầu đều yêu cầu điều khiển tần số biến đổi, có tiềm năng thị trường rất lớn. Áp dụng điều khiển tần số biến đổi hiện là lựa chọn lý tưởng nhất. Hiện nay, số lượng thiết bị bơm được điều khiển bằng điều khiển tần số biến đổi đang ngày càng tăng tại các nhà máy sản xuất dầu lớn trên cả nước. Với nhu cầu của các nhà máy sản xuất dầu mỏ, việc sử dụng biến tần cũng đang dần tăng lên. Các loại được sử dụng phổ biến nhất là mỏ dầu Đại Khánh, mỏ dầu Liêu Hà, mỏ dầu Thắng Lợi, v.v. Hiện nay, biến tần được sử dụng trong các mỏ dầu bao gồm các thương hiệu ABB, Ximenzi, Fuji và Jianeng IPC.
3、Phương pháp tiết kiệm năng lượng:
Khi phân tích các phương pháp tiết kiệm năng lượng của tủ điều khiển tiết kiệm năng lượng của tổ máy bơm giếng dầu, điều đầu tiên cần xem xét là các hình thức điều khiển tiết kiệm năng lượng khác nhau cho các tổ máy bơm giếng dầu là gì? Do thực tế là điều kiện hoạt động của tổ máy bơm dầm không phải là trạng thái tốc độ không đổi, trạng thái hoạt động của nó là: trong quá trình lên, động cơ ở trạng thái tiêu thụ năng lượng và trong quá trình xuống, động cơ ở trạng thái phát điện. Khi sử dụng biến tần, để đảm bảo hoạt động liên tục của biến tần, năng lượng điện do động cơ tạo ra phải được giải phóng. Phương pháp đầu tiên là thêm một bộ phận phanh và một điện trở phanh để tiêu thụ năng lượng điện trong điện trở; Phương pháp thứ hai là sử dụng phanh phản hồi để đưa năng lượng điện trở lại lưới điện ban đầu. Lựa chọn phương pháp phanh phản hồi thứ hai trên các tổ máy bơm giếng dầu là cách để đạt được mức tiết kiệm năng lượng tối đa.
4 Nguyên lý hoạt động và phương pháp điều khiển:
Đối với các giếng khai thác dầu thô có độ nhớt trung bình và thấp, hàm lượng nước cao, chế độ vận hành lý tưởng của cụm bơm nên là "chậm lên và nhanh xuống". "Chậm lên" có lợi cho việc cải thiện mức độ bơm đầy và tăng thể tích xả của mỗi chu kỳ. Đồng thời, "chậm lên" có thể giảm hiệu quả tải trọng động bổ sung lên điểm treo, do đó giảm tổn thất chu kỳ, cải thiện điều kiện làm việc của thiết bị khai thác dầu và kéo dài tuổi thọ của thiết bị. "Hạ nhanh" có lợi cho việc đóng van cố định của bơm dầu kịp thời, nâng cao hiệu suất bơm, tiết kiệm thời gian và tăng sản lượng dầu trên một đơn vị thời gian.
Đối với các giếng có sản lượng cao và hàm lượng nước lớn, có thể tăng tần suất và tần suất xả rửa phù hợp để đạt được mức tăng sản lượng chất lỏng "lên nhanh và xuống nhanh" khoảng 30%. Đối với các giếng có sản lượng thấp, các thí nghiệm thực tế đã phát hiện ra rằng nếu tăng tần suất xả rửa, tốc độ xả chất lỏng không tăng mà còn giảm. Tuy nhiên, nếu giảm tần suất xả rửa, tốc độ xả chất lỏng tăng khoảng 20-30%, đồng thời tiết kiệm điện và kéo dài tuổi thọ của cụm bơm, ống và cần bơm. Lợi ích kinh tế là rất đáng kinh ngạc. Tóm lại, đối với các điều kiện làm việc khác nhau, việc lựa chọn các thông số vận hành phù hợp có thể đạt được sự cân bằng giữa mối quan hệ cung cấp và sản lượng của các giếng dầu, từ đó đạt được mục tiêu tăng sản lượng và tiết kiệm năng lượng.
Sau khi sử dụng bộ điều khiển biến tần dòng PMD, mạch hấp thụ và mạch xả của động cơ bơm trong quá trình vận hành bốn góc phần tư (chẳng hạn như trạng thái phát điện) được đưa vào bộ biến tần dòng PMD, và mạch phản hồi được đưa vào. Trong quá trình vận hành bình thường, mạch phản hồi không hoạt động. Khi động cơ ở trạng thái phát điện và điện áp thanh cái tăng đến một mức nhất định, bộ phản hồi sẽ bắt đầu hoạt động. Thông qua biến tần SVPWM ba pha IGBT, năng lượng điện được tái tạo trên thanh cái DC được đưa trở lại lưới điện. Thiết kế này phù hợp hơn để điều khiển các tổ máy bơm và có hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể hơn.
Đặc điểm chức năng của bộ biến tần PMD series
1. Triển khai quy trình điều khiển khởi động mềm, dừng mềm và điều chỉnh tốc độ
Dòng điện khởi động nhỏ, tốc độ ổn định, hiệu suất đáng tin cậy, ít ảnh hưởng đến lưới điện. Có thể điều chỉnh tốc độ lên xuống tùy ý và vận hành điều khiển vòng kín;
2. Có thể xác định lưu lượng xả, tốc độ và sản lượng chất lỏng của cụm bơm dựa trên mức chất lỏng và áp suất của giếng dầu, giúp giảm hiệu quả tiêu thụ năng lượng. Nâng cao hiệu suất bơm, giảm hao mòn thiết bị và kéo dài tuổi thọ;
3. Chương trình ứng dụng chuyên dụng cho các đơn vị bơm, có thiết kế đơn giản, phù hợp để công nhân thu hồi dầu thông thường có thể trực tiếp gỡ lỗi;
4. Tích hợp bộ lọc đầu vào, lọc nhiễu toàn bộ quy trình và nhiễu vào lưới điện chỉ bằng 1/4 so với bộ biến tần thương mại thông thường;
5. Tự động theo dõi điện áp đầy đủ, tự động tính toán mô-men xoắn phanh, đơn giản hóa hoạt động của các liên kết ứng dụng;
6. Tích hợp bộ hãm phản hồi, có thể hồi năng lượng điện tái tạo về lưới điện. Tích hợp lò phản ứng và bộ lọc, có thể kết nối trực tiếp với lưới điện, hiệu suất phản hồi năng lượng lên đến 97%. Tiết kiệm năng lượng hơn 15%~25% so với bộ biến tần thông thường, với tổn thất nhiệt dưới 3% điện trở hãm, giảm nguồn nhiệt và tăng cường an toàn;
7. Truyền động toàn diện, tương thích với động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu và điều khiển động cơ không đồng bộ;
8. Có nhiều chức năng bảo vệ như quá dòng, ngắn mạch, quá áp, thấp áp, mất pha, quá nhiệt, v.v., đảm bảo hệ thống hoạt động an toàn và đáng tin cậy hơn;
9. Thiết kế tự động hóa hoàn toàn tại hiện trường, cho phép điều khiển tốc độ bơm tùy ý mà không cần thay thế thiết bị cơ khí. Phù hợp với các giếng dầu ở nhiều khu vực và kết cấu khác nhau, phù hợp với các điều kiện khí hậu và môi trường khác nhau;
10. Mô-đun truyền thông không dây tùy chọn để tích hợp liền mạch với các hệ thống kỹ thuật số của mỏ dầu.