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圣诺STD变频器在油田油气混输泵上的应用

www.cechina.cn2009.09.22阅读 3982

        1前言
        胜利油田孤东采油厂新滩油田地处黄河入海口的海滩上,1998年投入生产开发,目前己投入油井63口,年产原油12万t。由于该地区离采油厂主力生产区块较远,各采油点又比较分散,油井数量相对较少。自油田开发以来一直采用大型油罐车拉油的办法,将各采油点的原油每天不停地运输至数十公里外的原油中转站,原油运输成本居高不下。随着油田开发难度的增加和吨油成本的不断上升,进一步挖掘内部潜力,降低油气生产成本,减少输油损耗,就显得尤其重要。显然,利用管道输油可以大大降低油气输送成本,减少油气损耗,但由于受各采油点产液量的限制控制工程网版权所有,要保证油气正常长距离生产输送,就得采取大功率高扬程机组通过截流控制的办法,才能满足油井生产的连续运行需要。由于输油泵机组容量偏大、其流量和储油罐液位控制均采用人为节流调节控制等因素,造成了该生产工艺系统运行效率小高、设备易损件故障频繁和“大马拉小车”等现象的发生,这不仅严重浪费了能源,而且
影响油井的正常生产和原油产量的完成。
        2变频调速工作原理
        变频器是一种先进的节电设备,其主要实现方式是通过电流的频率的变化,改变电动机的转数,降低电动机输出功率,具体工作流程信号如图1所示,工频电流经过整流电路变成直流电,直流电流变频器按照控制信号的要求,输出改变频率的交流电,作用于电动机,改变其输出频率。

变频调速工作原理

        变频器的种类可分为高压和低压变频两种,其工作方式可分闭环控制、开环控制两种,其中闭环控制工作原理如图2所示,它是介质的个或多个参数(如压力、温度、流量、液位)等通过传感器采样,形成电信号,这些信号经过信号处理器(工控机、单板机、微机等)处理形成变频器可识别的信号,作用于变频器控制工程网版权所有,变频器产生交变电流,作用于电功机等用电设备,这些用电设备驱动泵类、风机等设备,作用于介质,改变或维持介质参数。开环控制原理是变频器的拧制信号经输入面板或微机等输入设备.根据生产实际需要确定电机工作频率,通过人工直接设置相关参数,直接控制变频器的输出电流的频率,来改变电机的转速,降低电机输出功率,从而达到用电设备有被控制的目的,其工作原理如图3所示。新滩油田162油气混输站和191油气混输站油气混输泵机组变频调速技术控制方案则采用了闭环控制与开环控制相结合的方式.以满足现场生产工作的需要。

闭环控制工作原理

        3圣诺变频控制器现场应用技术方案
        3.1现场生产工艺流程
        162站管理着7口油井,油井来油先进入2.7 m高的40方储油罐,经加热后由30 kW的CSYll——2油气混输单螺杆泵将油井产出物输送至几十公里外的油气接转站。191站生产工艺流流与162站基本相同,目前管理着5口油井,油气输送距离比162站更远。
        3.2闭环控制应用技术方案
        在40方储油罐上安装带4~20 mA模拟信号输出的浮球液位计,将液位信号给变频器,变频器在接收液忙计信号后与变频器设定值比较www.cechina.cn,采用PID调节控制算法,通过变频器输出频率的变化来自动调节和控制储油罐的液位高度www.cechina.cn,达到节能降耗和油井生产平稳运行自动控制的目的。储油罐的液位控制高度为1.6m。
        3.3开环控制应用技术方案
        在40方储油罐上不安装液位计,液位检测采用人工定时检测www.cechina.cn,操作人员根据储油罐的液位检测高度,通过人工调节5kQ的电位器来调节变频器的输出频率,控制油气混输泵的排量,从而实现储油罐的液位高度的控制,达到节能降耗和油井生产平稳运行的目的。储油罐的液位控制高度范围为1. 5~2 m。
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