潜油电泵电气控制技术探讨

张文宇

【摘要】近几年来，随着我国石油工业的快速发展以及为了能够满足油田开采油的需要，此时潜油电泵电气控制技术开始成熟起来。通过引进先进的技术，这样做不仅可以提高油田的采油速度，而且可以提高采收率。本文主要对潜油电泵电气控制技术进行了详细的阐述，确保石油开采业的顺利进行。

【关键词】潜油电泵；电气；控制技术

潜油电泵是一种较为常见的机械采油设备，潜油电泵具有属于其自身的特点，因此在国内以及国外得到了广泛的应用。在海上平台采油中已经广泛使用潜油电泵。为了能够保证油田稳定发展以及生产，这就要选用潜油电泵大排量强采这一手段。

1.潜油电泵的电气控制

1.1电气控制的简介

随着油田的发展，潜油电泵的用途越来越广，潜油电泵的电气控制变的越来越主要，逐步成为了电泵生产过程中的重要组成部分。现在一般的生产厂家所用的电气控制系统通常是将用到的各种断路器、接触器、继电器等传统低压电器与PLC、变频器、触摸屏等现代智能化控制设备组合装配成电气控制柜，同时也将控制系统的控制、测量、信号、保护、调节等功能组合在一起，安装在生产现场或控制室内。可见，电气控制柜是实现电气自动控制的主要部分，是电气自动控制系统的主要装置。

1.2潜油电泵工作特性

离心泵工作特性是潜油电泵井生产系统优化设计的重要依据之一。离心泵工作特性曲线主要反映扬程一流量特性、泵轴功率一流量特性及效率一流量特性。

在离心泵工作特性曲线上有一个最高效率点，称为额定工作点，最高效率点下的扬程、流量和功率。将最高效率点流量的80%至120%区间内各点所对应的工况点称为高效工作区，只要离心泵在高效区内工作，就认为离心泵的工作是经济合理的。

2.怎样提高潜油电泵的电气控制

潜油电泵的电气控制主要是通过电控柜来实现的，近几年来，潜油电泵在世界单位得到了广泛的应用，国内以及国外在潜油电泵采油技术已经进行了研究，所以不仅要扩大潜油电泵的应用范围，而且要不断提高潜油电泵的控制柜的制造水平。

要想对电气控制柜进行人机工程学的改进设计，就必须对现有的产品进行评价与分析，因此电气控制柜的人机工程学评价是一个全新的课题。随着近些年的研究，特别是模糊综合评价理论引入到人机工程学的产品评价体系中之后，该领域得到了进一步的发展和完善。模糊综合评价法是将不确定的因素进行了量化，通过确定各个评价指标的权重并且用专家打分的方式得到产品的量化分数，从而对其进行人机工程学的评价的方法。

3.潜油电泵的工作原理以及优缺点

潜油电泵机组主要是将电能作为其动力源，电网电压经过降压器来对电压进行改变，然后再输入到变频器中，通过变频器切换到电源频率之后，又输入到升压变频器，从而可以将电压提升到电机所需要的电压，再通过潜油电缆将电能传输给潜油电机，然后再借助潛油电机将电能转换为机械能，促使潜油离心泵高速旋转。

潜油电泵的优点如下：第一，潜油电泵的最主要的优点就是大排量采液。然而现阶段潜油电泵也会应用到产液量较低的油井；第二，潜油电泵还可以将油井中位于上部水层的水转注到注水层中；第三，简便的操作以及简便的管理；第四，可以更好的运用到斜井、水平井以及海上采油，但是，目前潜油电泵也经常应用于产液量比较低的油井；第五，容易处理腐蚀等问题；第六，方便井下压力以及温度等测试装置的安装，并且可以借助电缆将信号传递到地面。然而潜油电泵的缺点如下：第一，电机额定功率影响着潜油电泵的深入，如果套管的尺寸以及井底的温度较高的时候，此时也会影响着潜油电泵的下入深度。如果大型高功率设备不能为电机提供给冷却空间，这就会使得电机使用寿命受到严重的影响；第二，多级的、大功率的潜油功率的费用比较高，这就会增加初期的投资，尤其是电缆的费用也是比较昂贵的。比如：这些潜油电泵必须要具备抗腐蚀以及耐高温，此时所需要的费用是比较高的；第三，由于这些装置会安装在井下，如果这些装置发生了故障，那么此时要修理这些管柱，这样做不仅增加了修理费用而，而且也会造成一定的浪费；第四，由于井下的温度是比较高，这就会使得电缆出现问题，最终给电机带来了危害。在石油开采过程中，要认识到潜油电泵的优点以及缺点，从而可以保证潜油电泵的正常运行。

4.提高潜油电泵电气控制技术的具体做法

近几年来，在石油开采过程中，潜油电泵得到了广泛的应用。然而石油工业的快速发展要求潜油电泵从数量以及质量上都要不断提升。除此之外，由于潜油电泵使用范围的不断扩大，此时油田对潜油电泵提出了特殊的要求。为了能够不断提升潜油电泵的性能，此时国内以及国外开始不断改进潜油电泵及其配套控制柜的技术，目前已经研发出一些新技术。

4.1新型控制柜技术

新型控制柜主要由中心控制器、柜体、隔离开关、交流真空接触器、电流互感器、电压互感器、控制变压器及其它辅助元件构成。其中中心控制器是本文设计的重点。该方案的主要技术特点如下：中心控制器应具有优良的抗干扰性能（铝合金外壳） ；电压、电流互感器应具备较高的测量精度和优良的安全保护性能；中心控制器的软硬件设计需要实现标准化、模块化，便于现场维护和装置功能的升级；中心控制器应具备传动实验（可对中控开断功能和柜门按钮连线是否正确等进行检测）；控制器要具有友好的人机界面，大屏幕多行全汉化液晶显示，抗低温性能强；中心控制器要采用键盘操作，参数修改和保护功能投退方便可靠[1]。

4.2防腐电泵

由于印尼、新疆等油田中的二氧化碳、氢化硫具有腐蚀性，因此要将机组中主要部件设计为316L等不锈钢，与此同时通过使用13Cr、9Cr 等经济防腐材料，从而可以使得成本得以降低。由于潜油电泵是在井下进行运转，因此在选择潜油电泵的时候要考虑到其耐腐蚀性。防腐电泵可以促使潜油电泵在井下正常运作，最终保证了采油开采工作能够顺利完工。

5.结束语

近几年来，随着油田开发的不断深入，此时为了能够更好的满足油田的需要，国内以及国外研发潜油电泵技术。由于深井、斜井以及水平井的不同，因此要采用合适的采油技术。随着科学技术的不断发展，此时潜油电泵技术开始发展起来，并且潜油电泵技术具有广阔的发展前景。通过合理运用潜油电泵技术，从而可以保证石油开采工作的顺利进行。

参考文献

[1]李治淼，刘巨保，赵晓荣，邢广阔，梅冬琴.钻柱振动失效控制装置井下通过能力评价[J].科学技术与工程，2010（30）：90-92.

[2]李治淼，夏克亮，丁宇奇.不同曲率井段的取芯筒长度优选[J].科学技术与工程，2010（02）：78-80.