高转速螺杆泵采油系统研究
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完成单位:大庆油田力神泵业有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-2-593
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
成果主要完成人
孙 双、左庆辉、牛通茂、杨 帆、马志平、张宝柱、孟鹿鹿、马 源
项目概况
螺杆泵作为一种采油设备在油田应用已经有很长一段时间,通过改变螺杆泵结构参数已不能进一步提高其排量,必须通过改变螺杆泵转速来提高螺杆泵的排量。另外,低转速螺杆泵系统效率低,耗能大,扭矩高,高转速螺杆泵扭矩低,系统效率更高,在同样排量及扬程下,高的螺杆泵转速,可以使用相对较小型号的螺杆泵,并可以在较低扭矩下运转。采用高转速螺杆泵,还可以提高系统的安全性。发生飞轮事故都是反转过程皮带轮运转超过极限速度时碎裂飞出,影响系统安全性最大的因素是抽油杆积累的扭矩势能,而不是运转时的转速高低。同样排量和扬程条件下,采用高转速的螺杆泵,系统扭矩更低,反转势能较普通低转速螺杆泵更小,一旦发生反转,扭矩势能低,可以提高系统安全性,降低飞轮事故的发生率。
高转速螺杆泵采油系统必须配套采用高转速的地面驱动装置。项目设计了永磁电机直驱装置,最高设计转速300rpm,使用闭环控制,可以对电机进行防反转、防过电流、防过电压、防短路、防过载、防缺相控制,通过控制系统实现驱动装置软启动和软停机,解决了电机突然启动或停机对螺杆泵系统的机械冲击,延长了系统的使用寿命。