6FC5103-0AE01-0AA1 潜油电泵是井下工作的多级离心泵,同油管一起下入井内,地面电源通过变压器、控制柜和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机,使电机带动多级离心泵旋转,将电能转换为机械能,把油井中的井液举升到地面。潜油电泵结构如图1 所示。井下部分由潜油电机、保护器、多级离心泵、分离器、电缆构成,地面控制柜提供给井下潜油电机电源,潜油电机为异步电机。潜油电泵具有如下显著特点:
① 排量大、扬程高。
② 地面设备占用面积和空间小,特别适用于海上采油平台。
③ 适用于斜井和水平井。
④ 操作简单,管理方便。
⑤ 运行时无噪音,在居住区不影响环境。
潜油电泵动力电缆需要从地面连接至井下的潜油电机,电缆长度有的达3千米,基于电缆直径和绝缘的综合考虑,潜油电泵一般采用6FC5103-0AE01-0AA1 的电压等级。
微能WIN-9GV在油田潜油电泵上的应用
图1 潜油电泵
三、传统潜油电泵存在问题分析
传统潜油电泵采用工频直接供电的方式,潜油泵全速运行。这种方式是最粗糙的供电方式,具有如下弊端。
(1)启动冲击大
工频直接启动时,冲击电流数倍于电机额定电流,会对电机和供电电网造成严重的冲击,导致对电网容量要求过高,而且启动时产生的大电流,不仅无谓浪费掉大量的电能,而且使电动机绕组绝缘老化,威胁电动机的绝缘,严重时甚至烧毁电动机。
(2)线路损耗大
由于长电缆的分布阻抗的影响,导致线路中电压损耗加大。
(3)功率因数低
由于异步电动机为感性负载,加之大马拉小车,负载率较低,工频运行的功率因数低。
(4) 调速困难
在产液量低的油井中,容易发生空抽现象,有时伴随将泥砂抽出的现象,造成电泵砂卡损坏故障。
(5)系统效率低
潜油泵在开始起动时,由于井下情况复杂,要求启动转矩很高,所以设计时选型一般偏大。在油田现场, “大马拉小车”现象是比较常见的,加之潜油泵一直处于工频恒速运行,泵效低。在我国,潜油泵的系统效率普遍在30%以下。
(6)电能浪费严重
由于工频运行的潜油泵不能根据产液情况调整离心泵转速,实际上,在产液量低的油井工频运行并不能加大采液量,而电机的能耗依然很大,泵效很低。在保证产液量不变的情况下降低泵速,节约的电能将会是可观的。
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