螺桿泵潛油電機(jī)變頻調(diào)速優(yōu)化控制與實(shí)施
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 01:35
抽油機(jī)是應(yīng)用最普遍的石油開采機(jī)械之一,也是油田耗電大戶,其用電量約占油田總用電量的40%。抽油機(jī)可分為兩類:一類是有桿采油設(shè)備,另一類是無桿采油設(shè)備。生產(chǎn)中常見的游梁式抽油機(jī)、皮帶機(jī)和地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵等屬于有桿采油設(shè)備;電動(dòng)潛油離心泵,水力活塞泵等屬于無桿采油設(shè)備。本文通過介紹、分析有桿采油系統(tǒng)和無桿采油系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),提出現(xiàn)有的無桿潛油電泵采油系統(tǒng)所存在的問題,并針對這些問題做了優(yōu)化。現(xiàn)有的無桿潛油電泵變頻驅(qū)動(dòng)時(shí)存在諧波,并且驅(qū)動(dòng)電機(jī)位于地下深處,諧波經(jīng)過長線電纜的放大作用,導(dǎo)致電機(jī)過電壓并且發(fā)熱,對井下設(shè)備有很大的不利影響:機(jī)械減速器由于本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用材料強(qiáng)度不夠的原因,其使用壽命也比較短。針對這些問題,文中主要做了以下工作:首先從分析長線三相潛油電纜本身的參數(shù)著手。通常情況下是采用將電纜視為電抗組件加到定子繞組電抗中的方法,但因?yàn)樵摲椒ú]有獲取到井下電機(jī)的真實(shí)電壓電流數(shù)據(jù)而無法實(shí)現(xiàn)矢量控制。本文基于三相電纜傳輸?shù)刃щ娐纺P?分析了長線潛油電纜的構(gòu)造特征和電磁機(jī)理,分析了長線電纜寄生的電感電容,并以此建立數(shù)學(xué)模型,導(dǎo)出了傳輸矩陣及任意長電纜出口端電量自適應(yīng)逼近式采集算法,以接近...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1潛油螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(井下部分)??3??
Progressing?Cavity?Pumping?System-ESPCPS)由井下部分、潛油電纜和地面??部分組成。井下部分自下而上分別是潛油電機(jī)(含潛油電機(jī)保護(hù)器)、減速器(含??止推軸承)、減速器保護(hù)器、撓性軸和螺桿泵五部分組成(如圖1-1所示);地面??部分主要足變頻器及其控制單元。??圖1-1所示潛油螺桿泵采油系統(tǒng)(井下部分)適用于五寸半套管油井,受油??井套管尺、j?限制,減速器(含止推軸承)、減速器保護(hù)器、撓性軸和螺桿泵等部??件外部尺寸均小于1〇〇毫米,投影尺寸小于114毫米,保證整套裝置能夠順利下??入井中。??潛油螺桿泵采油系統(tǒng)工作在井下,受地溫及本身發(fā)熱影響,一般要求工作耐??受溫度120攝氏度;對于特殊要求情況,潛油螺桿泵釆油裝置工作耐受溫度180??攝氏度。??i??ij*?/^;8000fm??f:65nn??恤mi??yL/?:糖“厙:麻??98Kim_??丄??YQY1Q7/30kW?潛桃機(jī)??T?M:Smn??i?/??X?IT??圖1-1潛油螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(井下部分)??3??
2.?2潛油螺桿泵減速器方案優(yōu)化??通過解剖損壞的減速器發(fā)現(xiàn),損壞的大都是低速輸出級的行星輪和太陽輪,??故對減速器低速輸出級改進(jìn):采用雙級并聯(lián)輸出。如圖2-2、2-3所示:??a行星輪?b行星架??^馨??C內(nèi)運(yùn)圈?d上殼體??圖2-2單級輸出減速器??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有源電力濾波器的雙環(huán)模糊自適應(yīng)PI控制[J]. 晏夏瑜,韋彬,李訓(xùn)聿,王一帆. 電力電子技術(shù). 2017(07)
[2]基于定子電流矯正的異步電機(jī)間接定子磁場定向控制[J]. 邵佳俊,黃文新,楊駒豐,楊璐. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(23)
[3]基于雙辨識參數(shù)全階自適應(yīng)觀測器的感應(yīng)電機(jī)低速性能[J]. 尹忠剛,張延慶,杜超,孫向東,鐘彥儒. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(20)
[4]PMSG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)速估計(jì)算法的研究[J]. 程輝,楊克立,王克軍,李娜. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(05)
[5]變頻器的諧波危害及抑制方法[J]. 斯日古冷. 重工與起重技術(shù). 2015(02)
[6]定子磁鏈電壓模型的偏移計(jì)算和反饋補(bǔ)償新方法[J]. 陳增祿,馬鑫,姬弘揚(yáng),劉娟娟,汪冰. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(18)
[7]感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩跟蹤無源控制及自適應(yīng)觀測器設(shè)計(jì)[J]. 劉艷紅,霍海娟,楚冰,李超. 控制理論與應(yīng)用. 2013(08)
[8]基于有效磁鏈概念的永磁同步電動(dòng)機(jī)新型定子磁鏈滑模觀測器[J]. 周揚(yáng)忠,毛潔. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(12)
[9]潛油電機(jī)設(shè)計(jì)方法研究及驗(yàn)證[J]. 徐永明,孟大偉,沙亮. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(07)
[10]并聯(lián)型有源電力濾波器直流側(cè)電壓優(yōu)化控制[J]. 謝斌,戴珂,張樹全,康勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(09)
本文編號:3124590
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1潛油螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(井下部分)??3??
Progressing?Cavity?Pumping?System-ESPCPS)由井下部分、潛油電纜和地面??部分組成。井下部分自下而上分別是潛油電機(jī)(含潛油電機(jī)保護(hù)器)、減速器(含??止推軸承)、減速器保護(hù)器、撓性軸和螺桿泵五部分組成(如圖1-1所示);地面??部分主要足變頻器及其控制單元。??圖1-1所示潛油螺桿泵采油系統(tǒng)(井下部分)適用于五寸半套管油井,受油??井套管尺、j?限制,減速器(含止推軸承)、減速器保護(hù)器、撓性軸和螺桿泵等部??件外部尺寸均小于1〇〇毫米,投影尺寸小于114毫米,保證整套裝置能夠順利下??入井中。??潛油螺桿泵采油系統(tǒng)工作在井下,受地溫及本身發(fā)熱影響,一般要求工作耐??受溫度120攝氏度;對于特殊要求情況,潛油螺桿泵釆油裝置工作耐受溫度180??攝氏度。??i??ij*?/^;8000fm??f:65nn??恤mi??yL/?:糖“厙:麻??98Kim_??丄??YQY1Q7/30kW?潛桃機(jī)??T?M:Smn??i?/??X?IT??圖1-1潛油螺桿泵采油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(井下部分)??3??
2.?2潛油螺桿泵減速器方案優(yōu)化??通過解剖損壞的減速器發(fā)現(xiàn),損壞的大都是低速輸出級的行星輪和太陽輪,??故對減速器低速輸出級改進(jìn):采用雙級并聯(lián)輸出。如圖2-2、2-3所示:??a行星輪?b行星架??^馨??C內(nèi)運(yùn)圈?d上殼體??圖2-2單級輸出減速器??8??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]有源電力濾波器的雙環(huán)模糊自適應(yīng)PI控制[J]. 晏夏瑜,韋彬,李訓(xùn)聿,王一帆. 電力電子技術(shù). 2017(07)
[2]基于定子電流矯正的異步電機(jī)間接定子磁場定向控制[J]. 邵佳俊,黃文新,楊駒豐,楊璐. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(23)
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[7]感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩跟蹤無源控制及自適應(yīng)觀測器設(shè)計(jì)[J]. 劉艷紅,霍海娟,楚冰,李超. 控制理論與應(yīng)用. 2013(08)
[8]基于有效磁鏈概念的永磁同步電動(dòng)機(jī)新型定子磁鏈滑模觀測器[J]. 周揚(yáng)忠,毛潔. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(12)
[9]潛油電機(jī)設(shè)計(jì)方法研究及驗(yàn)證[J]. 徐永明,孟大偉,沙亮. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(07)
[10]并聯(lián)型有源電力濾波器直流側(cè)電壓優(yōu)化控制[J]. 謝斌,戴珂,張樹全,康勇. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2011(09)
本文編號:3124590
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