產(chǎn)品與解決方案/PRODUCT AND SOLUTIONS
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解決方案
采油增效 穩(wěn)產(chǎn)護(hù)航｜新風(fēng)光FD3300智能變頻控制系統(tǒng)破解潛油開采難題
潛油電泵是整套浸沒于井筒井液中工作的多級離心舉升設(shè)備，整套系統(tǒng)由井下機(jī)組、潛油傳輸電纜以及地面控制配套設(shè)備三大部分構(gòu)成，井下單元自上而下依次包含潛油電機(jī)、保護(hù)器、油氣分離器與多級離心泵，地面依靠專用控制柜、變壓器完成供電、調(diào)速、數(shù)據(jù)采集與故障保護(hù)功能。其工作原理為地面控制柜輸出適配電能，經(jīng)由潛油電纜驅(qū)動井下電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動多級葉輪對井內(nèi)油水混合流體逐級加壓，克服井筒液柱壓力與管道阻力將原油持續(xù)舉升至地面管線，同時控制系統(tǒng)依托實(shí)時采集的井下溫度、壓力、運(yùn)行電流等數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)變頻閉環(huán)調(diào)節(jié)與故障自鎖保護(hù)。
井下機(jī)組自下而上依次排布潛油電機(jī)、保護(hù)器、油氣分離器、多級離心泵，是原油舉升的動力與做功主體。潛油密封電機(jī)提供整套系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)動力，依靠內(nèi)部絕緣潤滑油隔絕腐蝕井液；保護(hù)器承接電機(jī)與泵體結(jié)構(gòu)，平衡腔體內(nèi)外壓力，補(bǔ)償絕緣油熱脹冷縮，避免電機(jī)進(jìn)水燒毀；油氣分離器剝離井液內(nèi)游離氣體，防止離心泵發(fā)生氣蝕降低泵效；多級離心泵依靠多級葉輪連續(xù)對油水介質(zhì)逐級加壓，克服井筒液柱壓力，完成原油向上輸送。整套設(shè)備長期耐受井下高溫、高壓、高礦化度腐蝕工況，是液體舉升的物理執(zhí)行單元。
02.潛油電纜
電纜捆綁在油管外壁隨同管柱下入井筒，分為動力電纜與測溫測壓集成線纜。動力電纜負(fù)責(zé)將地面電能穩(wěn)定輸送至井下潛油電機(jī)，電纜本體具備耐溫、耐壓、耐油水腐蝕特性，適配深井苛刻環(huán)境；信號線纜實(shí)時回傳井下電機(jī)溫度、泵入口壓力、機(jī)組振動等運(yùn)行參數(shù)，將井下真實(shí)工況數(shù)據(jù)上傳至地面控制系統(tǒng)，打通井下設(shè)備與地面管控單元的數(shù)據(jù)鏈路。
以潛油專用控制柜為主體，搭配升壓 / 降壓變壓器、一次配電元器件構(gòu)成。變壓器匹配廠區(qū)電網(wǎng)電壓，為井下機(jī)組提供適配供電電源；控制柜集成變頻器、PLC 主控單元、電流電壓采樣模塊、多類型故障保護(hù)回路，可實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟停、變頻調(diào)速、負(fù)載動態(tài)調(diào)節(jié)，同時搭載過載、欠載、缺相、抽空、漏電、超溫等保護(hù)邏輯，出現(xiàn)異常工況立刻執(zhí)行停機(jī)閉鎖，從電氣層面保障電泵運(yùn)行安全穩(wěn)定。
包含多種運(yùn)行工況（周期運(yùn)行，自動變頻，頻率切換，參數(shù)維持，氣塞清除，延時啟動），滿足井下復(fù)雜多變的工作環(huán)境。各類工況可依據(jù)設(shè)定參數(shù)自主切換、協(xié)同運(yùn)行，有效應(yīng)對井筒液面波動、氣堵集聚、供液不穩(wěn)、開機(jī)沖擊等各類現(xiàn)場問題，充分適配油田井下高溫、油氣混雜、產(chǎn)出狀態(tài)動態(tài)變化的復(fù)雜惡劣作業(yè)環(huán)境，保障機(jī)組長期平穩(wěn)、安全、高效舉升作業(yè)。
控制系統(tǒng)集成軟啟動、推動啟動、搖擺啟動三種開機(jī)策略。軟啟動抑制沖擊電流，推動模式依靠大扭矩破除介質(zhì)黏滯阻力，搖擺模式往復(fù)擾動解除泵體砂卡、結(jié)垢卡滯問題，適配各類復(fù)雜井筒開機(jī)工況，保障機(jī)組啟動安全可靠。
六大類工況包含電網(wǎng)，電機(jī)，井下傳感器，模擬量，數(shù)字量，絕緣電阻保護(hù)。每個保護(hù)有啟動后延時保護(hù)時間，保護(hù)延時動作時間，重啟等待時間，重啟次數(shù)，重啟清零時間。依靠分級延時保護(hù) + 有限次數(shù)重試機(jī)制，既能規(guī)避瞬時波動、瞬時干擾造成的誤停機(jī)，保障采油作業(yè)連續(xù)穩(wěn)定；又可在持續(xù)性硬件故障發(fā)生時鎖定停機(jī)狀態(tài)，防止機(jī)組反復(fù)重啟加劇設(shè)備損傷，適配井下高溫、介質(zhì)復(fù)雜、信號易受擾動的苛刻井下工況環(huán)境。
多點(diǎn)VF參數(shù)，變壓器推薦電壓等數(shù)據(jù)自動計(jì)算設(shè)置。整套數(shù)據(jù)計(jì)算與參數(shù)設(shè)置功能一體化集成在控制柜人機(jī)交互界面，簡化現(xiàn)場調(diào)試作業(yè)門檻，減少人工計(jì)算帶來的數(shù)值偏差問題，讓潛油電泵供電匹配、變頻調(diào)速參數(shù)標(biāo)定更加精準(zhǔn)高效，保障井下永磁電機(jī)長期工作在額定最優(yōu)工作區(qū)間。
設(shè)備搭載專用上位機(jī)軟件，支持歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)長期存儲與多日數(shù)據(jù)調(diào)取分析；設(shè)備更新替換時，支持原有整套配置參數(shù)一鍵拷貝，5~10min遷移至新設(shè)備，簡化現(xiàn)場參數(shù)標(biāo)定流程，提升設(shè)備投運(yùn)效率。
潛油電泵的電機(jī)、線纜、傳感器等工作在數(shù)千米井下，環(huán)境高溫、高壓且充滿腐蝕性介質(zhì)，其絕緣性能會隨時間不可逆地劣化，因此絕緣檢測是保障其安全、可靠、高效運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這不僅僅是檢查一次設(shè)備好壞，更是一項(xiàng)關(guān)乎生產(chǎn)連續(xù)性、維修成本和井下作業(yè)安全的關(guān)鍵預(yù)防措施。
我司以低頻注入法為核心設(shè)計(jì)出絕緣電阻檢測板，滿足以直流供電、存在交流耦合信號等復(fù)雜情況下的絕緣電阻實(shí)時檢測與計(jì)算，分析故障點(diǎn)，從而避免突發(fā)停產(chǎn)、故障擴(kuò)大化等，實(shí)現(xiàn)了油田安全、高效、智能化生產(chǎn)的關(guān)鍵一環(huán)。
若現(xiàn)場工況環(huán)境造成設(shè)備瞬時異常故障，設(shè)備具備防瞬時誤停機(jī)機(jī)制；僅在保護(hù)延時周期結(jié)束后，設(shè)備才執(zhí)行停機(jī)保護(hù)邏輯。杜絕設(shè)備誤停機(jī)，保障系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，降低非正常停機(jī)帶來的生產(chǎn)損失與設(shè)備啟停損耗。
設(shè)備支持故障消除后無人自主重啟，野外井場發(fā)生故障停機(jī)，系統(tǒng)等待預(yù)設(shè)重啟時間且故障恢復(fù)正常后，機(jī)組自動投運(yùn)復(fù)產(chǎn)，減少野外人工到場操作，保障采油作業(yè)連續(xù)運(yùn)行，搭配重啟次數(shù)限制機(jī)制規(guī)避設(shè)備受損風(fēng)險。
自動變頻工況依托井下壓力、電機(jī)負(fù)載電流、井口排量實(shí)時反饋構(gòu)成閉環(huán)調(diào)控，系統(tǒng)依據(jù)實(shí)際供液狀況自動調(diào)整電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率與轉(zhuǎn)速：產(chǎn)液充足時升頻提速，提升電泵排液能力；液面偏低、供液不足時自動降頻運(yùn)行?？砷L期將井筒液位維持在合理區(qū)間，避免抽空干轉(zhuǎn)或泵體過載憋壓，保障油井長期平穩(wěn)穩(wěn)產(chǎn)。
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