变频控制技术在油田注水泵站中的应用

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变频器在油田注水中的应用

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应用研究・
变频器在油田注水中的应用
陈雪梅李玮程必水（吐哈油田公司三塘湖采油厂新疆哈密８９０３０９）
［摘要】过把变频器控制技术应用到油田的大型注水泵中并就实际运用中的关键的控制技术和方法提出了自己的看法。取得通了良好的效果，节约了大量的电能。（键词】频调速技术恒压注水关变ＰＬＣ自动控制
４注水泵节能效果
（１）简化注水泵操作步骤，无须手动调节，极大的减轻了操作工人的劳动强度，提高了工作效率。（）有效降低启动２噪音，在启动过程中电机从低频开始缓慢加速，经２０秒后达到设定频率，减小了启动电流，保护了用电设备，延长了电动机的使用寿命，提高了电机的效率，节约维修成本。（）提高机泵运行效率。变频调３速运行降低了电机和注水泵的转速，减少了机械摩擦的能量损失和泵的回流、截流
２变频恒压Biblioteka 水自动控制装置２．基本构成１恒压注水系统由变频自动控制装置与
后输出偏差信号，由偏差信号控制调整变频器输出的电源频率，改变注水泵转速，使管网压力不断向设定压力趋近这个闭环控制系统通过不断检测、不断调整的反复过程实现管网压力恒定，从而使注水泵根据注水需要压力自动调节，达到节能节水的目的。ＰＬ的主要控制作用：（）控制多台注Ｃ１水泵（括备用泵）循环软启动，周期性地包以变频方式工作；（２）控制备用泵的自动启动．第一台注水泵电机以变频方式运行，当并达到额定功率（即变频器输出电源频率达到５Ｈ）Ｏ，而注水管网压力未达到设定压力时，第二台注水泵电机会自动启动，并以工频方式运行，这时若管网压力仍不能达到设定压力时，第三台注水泵电机会自动启动，第一台注水泵仍以变频方式运行，达到保持注水管网恒压的．的，投入运行的注水目泵数量由装置根据管网压力自动控制。如果喂水泵故障停机，喂水系统压力低于注水泵人口设定值，则自动停止注水泵，发出报警信号并远传至中心控制室。２３控制功能．变频自动控制装置具有以下控制功能：（）设有手动／自动切换电路，当切１

变频技术在注水泵系统中的应用分析

塔里木油田哈得四联作业区和桑吉作业区目前各有３台注水泵．其１Ｖ高压交流电动机在运行０ｋ中存在以下问题：
￥￥羊羊￥
Ｋ
１１可行性分析．
（）输水出口压力在阀门上损耗达５～６ＭＰ１ａ哈得作业区１５Ｗ注水泵输出压力２ａ０ｋ２５ＭＰ．过
修周期和使用寿命．增强了系统的稳定性和可靠性，且节电效果显著。
关键词：变频技术：注水泵：节电
中图分类号：Ｔ９４１文献标识码：Ｂ文章编号：１０ — ２６（０８５０７ — ３Ｅ３．０１２０２０）０ — ０３０
括减少运行时间、采用高效水泵和设备（括水包
泵、电机、传动装置、控制装置等）、减少流体动
力等．见表ｌ
１．变频调速的基本工作原理２交流异步电动机的转速公式为：
ｎ＝
鱼．（二２
传动装置的通、断力耦合器、无级变速机液
Ｐ
（）实现了电机平稳启动、自由停车。电机均１
７４
石
油
工
程
建
பைடு நூலகம்
设
２００８年１０月
表１水泵的基本节电方法减少运电动机的通、断直接启动、降压启动、转子串电阻启动、变频启动
行时间

高压变频器在大港油田西一注水站的应用

高压变频器在大港油田西一注水站的应用大港油田西一注水站是中海油天津港油田有限责任公司旗下的一处重要设施，主要负责注水作业。

但是，由于注水泵操作的压力受限，从而导致注水效率低下。

因此，中海油天津港油田有限责任公司引进了高压变频器技术，用于优化注水泵的运行效率。

高压变频器的主要功能是通过调整泵的频率，改变泵的转速，以达到精确的流量和压力控制。

在这种情况下，高压变频器可以帮助注水泵在不同的负载条件下稳定运行，节约能源和减少维修成本。

在注水站中引入高压变频器的好处是显而易见的。

第一，它可以降低注水泵系统的总体能耗。

以前，注水泵系统由于无法稳定运行，泵的速度和流量不可控，因此导致过多的能量浪费。

而高压变频器通过调整泵的频率，实现了比较精确的流量和压力控制，从而达到节能的目的。

第二，它可以提高注水站的注水效率。

在没有高压变频器的情况下，注水站在运行时常常会出现一些问题，例如，泵的流量和压力无法满足注水要求，使得注水的效率下降。

但是，引入高压变频器后，泵可以在不同负载条件下稳定运行。

泵的速度和流量可以根据实时需求进行调整，实现了精确的控制，从而提高了注水的效率。

第三，高压变频器可以减少注水泵的维护成本。

在没有高压变频器的情况下，注水泵经常会出现异常操作，如过载等问题。

这些问题会导致泵的寿命缩短，同时需要大量的人力和物力用于维护。

而使用高压变频器，可以调整泵的频率使其稳定运行，减少泵的维护成本。

总之，高压变频器在大港油田西一注水站的应用对注水泵操作、能源消耗和维护成本都有明显的改善。

中海油天津港油田有限责任公司在注水站的运营和维护中始终坚持“节约能源、降低消耗、提高效率、保护环境”的理念，引入高压变频器无疑是一种十分明智的选择，也为注水站的可持续发展提供了有力保障。

变频技术在油田注水系统中的应用

总功率１２Ｋ。正常运行的注水泵５台，２５Ｗ正常运行的注水泵理论排量１８／。而目前实际配注的注０ｍ。ｈ
水量仅为５．ｍ。ｈ理论排量远远大于实际注水４２／，量，注水泵电能浪费严重。注水站注水泵运行情况各
维普资讯
内蒙古石油化工
越突出，较大地影响了油田的经济效益。２变频技术在注水系统中的应用针对４座注水站所存在的问题，２０于０６年分别在Ｐ３Ｐ５Ｐ、３７、６、Ｘ１Ｐ２各站主要运行的１台注水泵安装了ＡＢＢ公司生产的ＡＣＳ系列变频器，而有效从解决了上述问题。２１变频调速节能的基本原理．２１１变频调速的基本原理．．交流异步电动机的转子转速ｎ可以用下式表
作者简介：永明，１９年毕业于吉林大学化学系，０４年研究生毕业于北京理工大学，工商管理硕士学位，程付男．９７２０获工
师。曾从事油田化学、油、业、油等技术工作，在江汉油田分公司坪北油田从事注水管理工作。试作采现
嚆
量增加，６、７、Ｘ１Ｐ２共４座注水站分别于Ｐ５Ｐ３Ｐ、３１９年～２０９８０］年期间分４时间陆续建设完成。年注水泵是油田注水的源设备，了保证较长时期内满为

高压变频器在油田注水泵项目上的应用(图)

高压变频器在油田注水泵项目上的应用（图）摘要：结合北京利德华福Harsvert-A06/300型2500kW高压变频器在油田注水泵项目上的实际应用，说明大功率高压变频器在开发、应用中解决的主要问题。

关键词：国产高压变频器器件并联散热一、前言：随着高压变频技术的日趋成熟和节能降耗、提高经济效益的市场需求越来越深化，高压变频技术正向着电压更高、功率更大、性能更优越的方向发展。

大功率和超大功率高压变频器的市场前景日益被业内看好。

如何解决大功率高压变频器在设计、生产、制造、应用中的技术难题，成为打开国内大功率高压变频器市场的关键。

目前，由于大功率高压变频的技术门槛较高；因此2000kW以上高压产品市场一直被国外品牌占据。

北京利德华福电气技术有限公司生产的Harsvert-A06/300型2500kW高压变频器在油田注水泵变频改造项目上的成功应用，充分表明国产大功率高压变频在关键技术上已经取得实质性进展，它的投运为国产2000kW以上产品的实际应用填补了一项国内空白。

2500kW高压变频的应用主要需要解决功率器件并联、设备散热、环境冷却以及现场安装等相关技术问题。

二、大电流输出问题：2500kW高压变频器的额定输出电流为300A。

系统设计过程中，除了需要满足额定输出电流的要求外，还需要具备120％过负荷1min的能力；并且必须能够承受瞬时1.5倍额定电流的冲击无器件损伤。

因此，功率器件的选型必须依据峰值电流设计。

也就是说，功率单元的通流量需要达到，即620A。

考虑到IGBT 具有一定的瞬时过流能力，因此基于散热方面的考虑采用两只额定值300A的IGBT并联来达到设计要求，实现IGBT在并联情况下均流输出，而且能够长期可靠的安全运行。

在功率单元的设计当中主要有以下几个问题。

1、用同型号、同批次IGBT，筛选电流曲线、开关损耗值等性能参数完全一致的器件进行功率单元的生产。

2、在物理上严格保证电路参数的一致，消除结构安装、散热条件、线路布置等分布参数对实际运行的不利影响。

变频控制技术在油田注水泵站中的应用

技术应用与研究当前阶段，随着油田开采行业的迅速发展，这使得油田开发工作处于一个重要的变革时期。

目前我国的变频控制技术得到了较为长足的发展进步，在各行业各领域的应用也越来越成熟。

就当前我国油田开采情况来说，在油田开采过程当中加大对变频控制技术的应用，不仅能够有效的降低对能源的消耗，而且也可以提高采油效率，这对缓解我国能源压力来说是极大的帮助作用的。

一、该技术的运行原理该技术的运行原理主要有以下几个方面，首先是通过对液位变位器的应用，将信息数据进行相关的接收与检测。

然后再经过该技术对这些信息数据的编码和解码传入控制器当中，以此来实现对油田开采各环节的监测与调节。

如果油田开采系统处于一个比较缓慢的状态时，该技术能够通过对于信号的接收强度进行判断，然后再根据实际的开采情况进行相应的增强开采强度的信号，从而使得油田开采处于一个平衡的稳定状态之下。

在实际的油田开采过程当中，如果加大对变频控制技术的应用就可以实现零启动功能，这是极有利于系统的使用寿命的延长以及功率的优化，并且也可以降低，对于电能源的消耗。

另一方面，该技术的工作规律定时功能，可以对抽油的时间进行优化，避免出现在开采过程当中空抽现象的发生。

由此可见，如果我们将该技术应用在油田注水泵站的发展过程当中，这可以有效的降低油田开采所需要的人力物力成本，也可以节约能源检测和资金成本，对于油田开采的各个环节来说都是有极大帮助作用。

可以确保各个环节能够顺利进行，有效提高油田开采的效能，进而增加企业的经济效益。

二、该技术在油田注水泵站中的应用优势１．保障注水系统的安全性由于当前我国对能源的需求量越来越大，因此，油田产业的工作量也增大，在油田开采过程当中，对油田注水泵的使用频率也是越来越高。

所以，目前我国的油田注水系统的安全性一直处于一个比较低的状态，对于整个油田开采的工作来说是一个比较严重的安全隐患。

传统的技术并不能够确保该注水系统的安全性，但是，变频控制技术通过对先进科技的利用，可以有效的保障注册系统的安全性。

对变频调速技术在油田注水系统中的应用分析

３，使用变频调速后节能分析
１注水系统利用变频技术的必要性某注水站运行中存在以下问题： ① 出口压力在阀门上损耗达到４－６ＭＰａ；
注水泵在变速调节的过种中，如果不考虑管道系统阻力Ｒ的影响，且扬程Ｈ随流量Ｑ成平方规律变化，则注水泵的效率不变（只有在负荷率低于８０％时才略有下降），注水泵流量由１００％下降到５０％时，变速调节与阀门调节方式相比，注水泵的效率平均高出３以上。从节能的观点来看，变速调节方式为最佳。４变频调速在注水系统的应用效果
频控制技术。
与电机速度的关系曲线如图２。由图２可以看出，在低速时，功率会有很大的下降，由于水泵运行额定转述以上是恒功率调速，此时水泵效率很低，机碱磨损大，易损坏电机。速率降低１０％时会带来３０％的功率下降，功率的大幅度降低，可获得显著的节能效果，如表２。
４．１、实现稳压注水
某注水站注水泵输出压力２２．５ＭＰａ，经过阀门后降低到ｌ８．５ＭＰａ； ②出口阀门由于长期超过额定压力造成损坏频繁；某注水站注水泵出口阀门最多两个月更换一次； ③电动直接启动，对电网冲击达ｌ５％以上压降； ④人工调节阀门的开 ’ 度，控制不准确，增加劳动强度。通过变频改造的注水系统通达到如下优点： ①实现电机平衡启动、自由停车，电机均通过变频器或软启动从０＿＿５０Ｈｚ作缓慢加速启动，减少直接启动时启动电流对电网的冲击； ②提高功率因数，电机的功率与实际负荷相匹配，达到节能目的； ③ 消除泵的喘振现象，使泵达到最佳工况； ④实现压力自动控制，调节更加平稳，增强注水系统系统的稳定性和可靠性。２注水泵用变频控制控制分析采用变频器将电机直接调速，耗能量将会显著减少。注水泵运行中的功耗主要包括电动机的轴功率、线路损耗、控制装置损耗。

高压变频技术在油田注水的应用

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２年鼻～９９１期４
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压变频技术在油田注水的应用
宋维东
（中原油田采油二厂）
摘
要
本文通过油田注水泵实际生产运行工况，从变频器原理、变频实施方案、变频器配置等几方面描述了高压变频器在注水
变频注水原理方案
泵方面的应用：
关键词
中原油田采油二厂濮一联两台１０ｋ注水泵同时工作，备机两８０ｗ台（别为１００ｗ２０ｋ分２０ｋ和１５０ｗ）。一方Байду номын сангаас 由于油层压力为变量，注
４变频器基本配置
适配电机：１０Ｋ；变压器：Ｓ一８０Ｇ；功率单元：８０ＷＧ１０／６ＧＤ２５（４；制系统：ＺＢＬ一０Ａ２个）控Ｋ — ；出、入线隔离开关：ＪＺ；备Ｃ９用功率单元：ｉ；直合高压接触器：１。个个
ｏ：泵的额定工作点；Ｏ１额定转速时泵的实际工作点Ｈ＝ＫＱ：；Ｏ２降速：
后秉酌实际工作点；ａ：额定转速下泵的特性曲线：ｂ：降速后泵的特性曲线；ｃ：
相似工况曲线。Ｈ＝Ｋ。Ｑ
关
水泵类负载的流量、程（扬泵压）、功率与转速之间关系为：
个环节。由４＇Ｂ功率开关元件组成的逆变桥，可以控制每个逆变￣ＩＴＧ桥输出＋、０１ｌ、一、三种电平。将多个功率单元的输出电压串联叠加，即可得到幅值及频率均可调节的三相高压电（ＶＶＶＦ），送给电机，进而进行变频调速。

变频器在油田高压注水泵的节能应用

变频器在油田高压注水泵的节能应用摘要：高压注水泵油田开发保持高产稳产的重要装备，对油田企业的经济效益具有较大的影响。

为此，本文在介绍高压注水泵工作原理及变频节能原理的基础上，重点探讨了变频器在油田高压注水泵中的节能应用，并总结了变频器的使用效果，以供类似研究参考。

关键词：变频器；油田；注水泵；节能应用随着社会经济建设的快速发展，我国油田建设规模不断扩大，如何获得更好的经济效益也成为油田企业面临的难题之一。

高压注水泵作为油田建设过程中的重要设备，是油田开发后期提高原油采收率的重要举措，但高压注水泵在注水过程中采取人工调节出口和回流闸门的方式，容易导致电动机长期处于高耗能的状态，且人工操作及维修工作量大，已不能满足个别采油区块的应用。

目前，变频技术逐渐向着电压更高、功率更大和性能更为优越的方向发展，采用变频调节装置对油田高压注水泵用电动机进行变速调节，可以有效提高注水泵设备注水效率，以达到节能降耗的目的。

本文着重阐述了变频器在油田高压注水泵中的应用，希望对提高油田经济效益有所帮助。

1工程概述某油田井区有10座计量站109口油水井，其中油井85口，水井24口，是一个中深、低渗透砂岩油岩。

由于油层渗透率低，油水井间的连通性差造成部分注水井在系统压力下（15～16mpa）的注水量满足不了地质配注要求，为此油田开展地面二级增压措施达到增注要求，目前油田有7座计量站安装增压设备，增注水井数18口，占总井数75%。

增设变频器主要有以下三点原因：（1）由于低渗透断块油田注水配注水量在不断变化，而柱塞泵的排液量恒定，造成柱塞泵的排量与变化中的配注量很难合理匹配，所以采用打回流的方式进行调节，这样就使得站内水质变差并造成电能浪费，从而降低了注水系统效率；（2）柱塞泵的排量与电源电流频率成正比，柱塞泵采用变频调速时，可随注水参数的变化，进行无级调节，达到节电的目的；（3）设备机械磨损大，噪声分贝增加，工人现场操作频繁，造成柱塞泵大修周期缩短。

变频控制系统在油田注水泵上的节能与应用

变频控制系统在油田注水泵上的节能与应用针对油田注水系统存在不稳定、能耗大等问题，制定了在注水系统中增加高压变频设备的措施，对变频技术在辽河油田的实际应用情况进行经济性分析，指出采用变频技术不仅解决了油田注水难的问题，而且取得了明显的节能效果。

标签：变频器；注水泵；闭环控制；注水单耗；节能油田注水是油田中期保持高效稳产的有力措施。

但注水系统耗电量一般占油田生产耗电的40%-60%，降低注水系统的能耗可显著降低油田的生产成本。

常规的注水泵通过调节阀门开启度来达到调节注水泵出口压力和流量的作法，但由于额定流量与实际流量常常不相匹，导致电动机长期处于高耗能状态。

针对这一问题，注水泵采用变频控制方式，不仅提高了注水系统的效率，节约了电能，而且延长了电动机的使用寿命，减少注水泵损耗的有效手段。

1 安装变频器的背景通过注水井向油层注水，是保证油层压力，提高油藏采油速度和采收率而被广泛采用的一项重要开发措施。

在油田注水工程中，注水泵是满足油田注水，保证地层压力的源设备，为了保证较长时期内满足油田注水需要，在设计上注水泵的容量选型一般都较大，同时在实际生产中，日注水量又总是一个波动较大的参数。

变频装置依据注水管网需要的压力进行参数设定，自动调节注水量，既节约大量的电能又降低了机泵的损耗，对降低油田生产运行成本有着十分积极的意义。

实现稳压注水，节能降耗注水站在使用变频调速装置之前，都是用工频启动设备，机泵在恒速下运行。

在实际生产中，由于注水系统的不稳定性，使得泵站压力经常发生变化，当压力超过或低于规定值时，只能靠人为的启停泵或打回流来调节压力，不是欠就是超，很难达到要求。

例如：在柱塞泵超过规定压力的情况下，如果停一台机泵，则压力达不到要求，不停机泵，则压力太高。

因此，长期以来，泵站经常处在超压或欠压状况下运行，既影响稳压注水又浪费电能。

应用变频技术后，从根本上解决了这一影响注水质量及注水效率的难题。

采用變频调速装置后，既实现了稳压注水，又达到了节能的目的。

变频技术在注水站的应用

变频技术在注水站的应用摘要：交流变频调速技术由于其优良的节能特性和调速特性，在国民经济和日常生活中发挥着日益重要的作用。

油田开发过程中，对注水压力、流量等提出了严格要求。

本文介绍了注水站注水泵的变频控制设计及调试过程，指出了采用变频控制的意义，展示了该类设备变频控制的前景。

关键词：注水站变频技术恒压注水节能地层能量在油田开发过程中不断衰减，常用注水方式以保持地层能量，进行油田开发。

一方面，注水压力高低是决定油田合理开发和地面管线及设备状态的重要参数。

注水压力的波动导致注水量不均匀，不稳定。

注水压力控制难度大，也给油田生产和管理带来诸多不便，因而要求油田注水压力恒定。

另一方面，油田注水设备多采用高压离心泵匹配高压电动机，大功率系统运行常是“大马拉小车”，效率低下。

一、变频技术在注水站的应用概况油田的油井注水是油田生产的关键环节。

从恒压注水和节能两个方面考虑，在油田注水系统中需要引入变频控制。

应用变频调速技术，对注水设备的电动机转速进行调节，达到稳压、稳流供注水。

同时软起软停功能代替减压启动，使电动机起停平稳，减少对电网和机械设备的冲击，不会造成管网压力、流量、流速剧烈变化，无需阀门截流，因此对防止汽蚀、水击、喘振极为有利，可延长管网、泵、阀门维修周期和使用寿命。

胜利油田东胜集团信远公司采油二队河122注水站，就是一个集中注水站，采用活塞式注水泵，排量为23m3/h，压力为12mpa，电机为中压400v/75kw的电机。

为了实现恒压注水，以对管道实施有效的保护，公司在综合考虑各方面因素后，决定采用变频控制，通过压力传感器的变化自行调整电机的转速，压力低时转速升高，压力高时转速降低，使管道压力保持恒定，并设置压力报警，进口低压报警，超低压停机；出口高压报警，超高压停机功能，满足注水泵工况的需求。

二、变频控制柜的功能根据以上情况，油田公司提出了对变频控制柜的要求如下：1、0.4kv恒压注水变频柜的技术招标（1）变频柜的变频器功率：90kw（2台）；（2）输入电压：1140v±15%，50hz；（3）注水工作压力：0-25mpa；（4）变频柜具有手动调频和pid自动调节模式。

变频系统在油田注水泵中的应用

变频系统在油田注水泵中的应用一、变频器的工作原理变频器的功用是将频率固定的（通常为50Hz的）交流电（三相或单相）变成频率联系可调（多数为0-400Hz）的三相交流电。

其中n0为旋转磁场的转速通常称为同步转速f为电流的频率p为旋转磁场的磁极对数当频率f连续可调时（一般P为定数），电动机的同步转速也连续可调。

又因为异步电动机的转子转速总是比同步转速略低一些，所以，当同步转速连续可调时，异步电动机转子的转速也是连续可调的。

变频器就是通过改变f（电流的频率）来使电动机调速的二、动态测试在静态测试结果正常以后，才可进行动态测试，即上电试机。

在上电前后必须注意以下几点：1.上电之前，须确认输入电压是否有误，将380V电源接入220V级变频器之中会出现炸机（炸电容、压敏电阻、模块等）。

2.检查变频器各接播口是否已正确连接，连接是否有松动，连接异常有时可能导致变频器出现故障，严重时会出现炸机等情况。

3.上电后检测故障显示内容，并初步断定故障及原因。

4.如未显示故障，首先检查参数是否有异常，并将参数复归后，进行空载（不接电机）情况下启动变频器，并测试U、V、W三相输出电压值。

如出现缺相、三相不平衡等情况，则模块或驱动板等有故障5.在输出电压正常（无缺相、三相平衡）的情况下，带载测试。

测试时，最好是满负载测试。

三、变频器在油田注水泵中的应用油田开发过程中地层能量不断衰减，常用注水方式以保持地层能量，进行油田开发。

一方面，注水压力的高低是决定油田合理开发和地面管线及设备的重要参数。

考虑到后期开发注水井的增多，注水工艺设计和机电设备配置都比实际宽裕，加之地质情况的变化，开关井数的增减，洗井及供水不足的影响，经常引起注水压力的波动，注水量不均匀，不稳定。

注水压力低，注水量满足不了油田开发的需要，必然会造成油层压力下降；注水压力过高，浪费动力，也造成超注，导致水淹，水窜；注水压力控制难度大，也给油田生产和管理带来诸多不便，因而要求油田注水压力恒定。

变频调速控制系统在采油注水泵站的应用

变频调速控制系统在采油注水泵站的应用变频调速技术是现代电机电泵使用当中最为常见的主流技术，其不仅能够保证用户对油、水的正常使用，而且还能够降低使用过程中的能耗和设备磨损，并且实现了电力设备的自动化改造。

本文即是对变频调速控制系统在采油注水泵站中的应用进行研究，探讨了泵站当中变频调速技术的相关概念，并说明了这项技术的工作原理，最终以大庆油厂某泵站的改造方案作为案例说明了这一技术的应用。

标签：变频调速；采油注水泵站；原理；应用在石油采集工程当中，由于地下的原油被不断地抽到地面之上，导致地下岩层所承受的压力逐渐减小，这样既会对原油抽取时的压力产生影响，降低原油采集效率；又会对地下岩层的稳定性造成应影响。

因此通常采用高压注水维持地下压力的方法，所需要的水流压力应保持在30MPa以上，这就大大增加了泵站设备的能耗的磨损，加之传统水泵所产生的压力不够稳定，因此应利用现代变频调速技术进行更换和完善。

1 采油注水泵站变频调速技术的含义目前我国变频调速技术的应用已经非常深入，各地采油注水泵站内所使用的均为恒压供水技术，其利用现代智能化的变频调速技术对水泵的输出频率进行有规律的改变，可以调节水泵的运转速率，进而保障注水水压能够有效维持在小范围可控变化内。

该技术主要借助于注水管道内压力变化感应器的远程监控，将水压的变化信号转变为电子数据，实时向控制中心发送，控制中心则利用这些数据对水压的变化进行调节，降低了单位时间内注水所需要的能源量[1]。

2 现代变频调速技术的基本原理现代我国各地采油注水泵站所使用的变频调速系统均是根据实际用水压力大小来设置变频调速的控制。

其原理具体为：当使用者所需水压为L0时，其低于实际的水压L，此时采油注水泵站的机组当中就会有部分水泵进入变频调速的状态，另外部分机组则有计算机自动控制到断开停机状态，这样就可以适当降低管道内的输出水压，节省不必要的能量损耗。

而如果在运行过程中，实际的水压L低于所需水压L0时，则计算机能够将采油注水泵站内机组所有水泵均调整到全工频运行状态，保证水压能够快速提升到限定范围。

变频调速技术在油田柱塞式往复注水泵上的节能与应用

变频调速技术在油田柱塞式往复注水泵上的节能与应用随着能源危机的逐渐加剧，节能和减排成为了全球普遍关注的问题。

油田作为能源开发的重要领域，对提高产品质量、节约生产成本、减少能源消耗等问题提出了更高的要求。

在油田上，水泵是必不可少的一种设备，而目前在油田上广泛应用的柱塞式往复注水泵，则因其结构简单、可靠性高、稳压精度高等特点，在特定的工况下被广泛应用，但其通用的外围设备存在多种限制因素，如能量消耗高、其高速运行易造成噪音污染等问题，严重影响生产效率。

而相比起传统的水泵调节方式，变频调速技术则是一种非常有效的解决方案。

变频调速技术可以使油田柱塞式往复注水泵在运行中根据实际负荷大小对给水量进行动态调整，以达到最佳工作状态。

因此，本文将阐述变频调速技术在油田柱塞式往复注水泵上的节能与应用。

一、变频调速技术介绍变频调速技术原为电力电子技术应用的一种技术，但由于其能够有效地解决机械系统中传动部件轻重负荷变化对动力输出影响的问题，因此在行业应用中也得到了广泛的发展。

变频调速技术主要是将传统伺服驱动技术和电机调速的技术结合起来达到对电机进行精确调速的目的。

利用传感器对传送带、风电机组和水泵电机进行实时监测，以达到负载减少、降低噪声和能源节约等的优效。

二、变频调速技术在油田水泵中的应用1.变频调速技术的优势相比传统水泵调节方式，变频调速技术的优势可以总结为以下三点：（1）更加节省能源：传统水泵在工作时，由于其不能够根据实际负荷进行自动调整，在操作过程中会出现流量过大、压力过低等浪费能量的情况。

而变频调速技术则可以通过控制电源频率使水泵按照实际负荷进行自动调整，从而有效地减少了能量的浪费，降低了油田运行成本。

（2）减少机械传动部件的损耗和出现故障的概率：机械传动部件(transmission)包括电机、减速器、联轴器、离合器等部分。

由于变频调速技术可以使水泵匹配不同负荷下的运行状态，在运转过程中不会超载，也不会出现瞬间高负荷和空载的情况，因此坏掉的风险大大降低。

高压变频器在大港油田西一注水站的应用

高压变频器在大港油田西一注水站的应用随着我国石油行业的不断发展，油田开发技术也在不断提升。

注水是一种常见的油田开发方式，它通过注入高压水进行压裂，从而增加油层的压力，促进原油产量。

在大港油田西一注水站，高压变频器的应用为注水站的运行带来了很多便利与效益。

本文将就高压变频器在大港油田西一注水站的应用进行介绍。

一、高压变频器的基本原理高压变频器是一种用于控制高压设备的电气设备，其基本原理是利用变频技术实现控制电机的转速。

在工业控制领域，高压变频器被广泛应用于提高设备的运行效率和节能减排。

在注水站的应用中，高压变频器通过调节电机的转速，实现高压水泵的输出流量和压力的精确控制，从而满足不同注水工艺的需求。

高压变频器还具有通信接口，可以与上位监控系统进行联动，实现远程监控和数据采集。

大港油田西一注水站是一个集水处理、注水和控制管理于一体的系统，其主要作用是利用高压水泵将水注入油层，从而提高油田的产能。

在注水站的运行中，高压变频器起着至关重要的作用。

1. 提高设备的稳定性和可靠性注水站的高压水泵是整个系统中的关键设备，其运行稳定性和可靠性直接影响着注水效果和生产效率。

通过高压变频器精确控制电机的转速，可以有效降低设备的启停冲击，延长设备的使用寿命，减少故障发生率，提高设备的稳定性和可靠性。

2. 节能减排，降低运行成本传统的注水站采用调速器或启停控制的方式来调节水泵的流量和压力，然而这种方式存在能耗高、运行成本大的问题。

而高压变频器采用变频调速技术，可以根据实际需求精确控制水泵的输出，实现节能减排，降低运行成本，提高经济效益。

3. 实现智能化运行管理高压变频器具有通信接口，可以与上位监控系统实现数据交互和远程监控。

通过监测和分析设备的运行状态，及时发现问题并采取措施，提高管理的科学性和精确性，实现注水站的智能化运行管理。

三、结语高压变频器在大港油田西一注水站的应用为油田开发带来了很多便利和效益。

通过提高设备的稳定性和可靠性、节能减排、实现智能化运行管理等方面的优势，高压变频器为注水站的运行提供了有力支持，为油田的生产提供了稳定可靠的动力保障。

高压变频技术在油田注水泵中的应用

高压变频技术在油田注水泵中的应用摘要：在油田注水工程中，注水泵是满足油田注水，保证地层压力的源设备。

针对注水泵过去使用中存在的诸多问题，提出了采用高压变频技术的应用解决方案，介绍了高压变频技术的工作原理、性能特点，以及在辽河油田茨榆坨采油厂牛龙联合站注水泵节能技术改造前的现状，分析了注水泵的变频节能改造效果。

实践证明，大力研究与推广应用注水泵高压变频技术，对提高注水系统的效率、降低原油开采成本和机泵的损耗、节约能源以及提高油田综合经济效益，具有十分重要的意义。

关键词：高效变频技术注水泵油田节能技术通过注水井向油层注水，是保证油层压力，提高油藏采油速度和采收率而被广泛采用的一项重要开发措施。

为了保证较长时期内满足油田注水需要，在设计上注水泵的容量造型一般都较大，同时在实际生产中，日注水量又总是一个波动较大的参数，特别是在高压注水系统中，原设备又只能定速运行，所以只能靠调节阀门的开度来调节注水量的大小，人为地改变了管网的阻力，增加了管网损耗，造成相当大的一部分能量浪费在阀门上，致使注水单耗居高不下，不但不能够经济运行，而且增加了工人的工作量，调节不及时还会造成管网压力过高或过低，流量过大或过小，影响生产工艺及设备的安全运行，并且大马拉小车现象比较普遍。

油田注水系统的耗电量一般占整个油田生产耗电的20 % -30% ，因此降低注水系统的能耗可显著降低油田的生产成本[1]。

注水泵作为油田注水开发的动力，无论出自于工艺的要求，还是节电的需要，都大有益处。

因此，提出的高压变频技术在油田中的应用这一研究课题。

一、牛居联合站基本概况茨榆坨采油厂的注水任务主要由注水站与注水站联网运行共同承担，联网主干线约为8公里，牛居联合站现有注水泵4台，2台变频运行，1台工频运行，1台液粘耦合器运行，目前正常启运1台800KW高压注水泵，注水排量为100 m3/h，管网平均干压为14MPa，泵压为16MPa，存在2 MPa的压差。

变频控制技术在注水泵节能改造中的应用

变频控制技术在注水泵节能改造中的应用摘要：注水泵是满足油田注水，保证地层压力的源设备。

注水耗电占生产用电的百分比呈逐年上升趋势。

开发油田注水系统节能技术和装备一直是节能工作的重点之一。

安装高压变频调速装置后，依据注水管网需要的压力进行参数设定，自动调节注水量，既可节约大量电能又能降低机泵的损耗，对降本增效有十分积极的意义。

关键词：变频调速技术注水泵节能改造1 变频调速的基本控制方式根据异步电动机转速表达式：由上式可知，当转差率变化不大时，电动机转速基本上与电源频率成正比。

因此，连续地改变供电电源频率，就可以平滑地调节异步电动机的运行速度。

在电动机调速时，一个重要的因素是希望保持每极磁通量为定值不变。

磁通太弱，没有充分利用电机的铁心，是一种浪费；若要增大磁通，又会使铁心饱和，从而导致过大的励磁电流，严重时会因绕组过热而损坏电机。

三相异步电动机定子每相电动势的有效值：只要控制好Eg和f1，便可达到控制磁通Фm的目的，对此，需要考虑基频以下和基频以上两种情况。

（1）基频以下调速（2）基频以上调速2 频调速的基本原理（以GD3000E变频器为例）2.1 电路结构上图为变频器电路结构图，由三个部分组成。

输入整流电桥：一个全波三相二极管电桥，将三相交流输入转变成直流输出到DC直连；DC直连：将输入整流桥和输出逆变器相连接，它包括一个减少谐波用的电抗器和电容器，DC直连的正负端可连外部动力制动单元；输出逆变器电桥：在正常的工作时提供了一个可变电压和范围在0～200HZ可变频率的三相电。

IGBT作为自关断器件提供了必要的高速功率开关。

最大输出电压等于变频器端子的输入线电压。

2.2 主电路上图用可分成三部分，左侧为整流部分，中间为DC直连，右侧为逆变部分。

整流部分由六只不可控二极管整流，整流电路输出波形较好的直流电压；DC直连由电抗器L和电容器C组成；逆变部分由Tr1-Tr6六支大功率晶体管组成逆变电路，使通过控制各管的开关频率来达到输出频率可调的交流电压，其中D1-D6为续流二极管，以保护晶体管。

高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用

高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用发布时间：2021-11-04T08:43:32.873Z 来源：《工程管理前沿》2021年 18期作者：张振平[导读] 在油田开采中，注水泵的运行发挥了重要的作用，为了实现注水泵节能降耗的目的，可运用高压变频技术，张振平江苏富凯重工有限公司江苏省扬州市 225119 摘要：在油田开采中，注水泵的运行发挥了重要的作用，为了实现注水泵节能降耗的目的，可运用高压变频技术，通过对高压变频技术的原理的阐述，分析高压变频技术在注水泵节能降耗上的应用，使高压变频技术的运用发挥出更好的效果，提升注水泵的运行效率，降低能耗水平。

关键词：注水泵；高压变频技术；节能降耗引言油田开发需要进行注水，使其驱动力提升，可使油藏开采的效果加强。

一般在满足注水需求后，使注水泵在一定的压力下运行，可使其保持良好的状态，可使开采的效率提高，而单一的注水泵站注水调节能力比较弱，当注水需求产生变化，难以使其高效运行。

因此，可借助高压变频技术来进行改善，同时可使注水泵实现节能降耗的效果，进而提升开采的水平。

1高压变频技术的原理高压变频器的电压为水管网压力，电压在经过了高压断路器之后在逆变器进行输出，可被高压电动机所接收，直接进入变频器中。

高压变频器有功能单元、控制器、移相变压器几个部分，同时次变压系统中包括了18个功率单元，以6个功能单元串联所构成。

变频控制的实现需要结合油田的实际情况，考虑到生产的情况及需求，需要使用变频器及调节器技术，可通过输出电压来调节，使电压保持稳定性。

借助传感器可及时传输、反馈注水泵运行情况，变频器及调节器接收反馈的终端，可结合实际情况进行调节，并且使注水泵的运行过程具有智能化特点，可使工作更加便利。

同时，可使用远程操作装备来作为控制柜部分。

借助变频控制技术可使注水泵流程得到简化，将储水罐及喂水泵部分取消，使流程减少，避免水源井反复启动的情况，可加强注水泵供水的自动化，实现节能的目标，也可使人员的劳动量降低。

高压变频器在油田注水泵上的应用

高压变频器在油田注水泵上的应用摘要：随着电气技术的进步，油田的注水泵也开始应用高压变频器来进行一系列的注水工作。

利用高压变频器可以减少油田注水时大量电能的浪费，减少电费的使用，从而大量的节省了用电成本。

本文主要讲述了高压变频器的原理，从原理理论分析出现场应用方案，讲述节能的效果并说明使用高压变频器可以大量减少油田注水泵上的浪费。

关键词：注水泵；高压变频器；油田引言在油田注水泵的应用中采用高压变频器上的高压注水系统，使得大马拉小马在电动机中使用的现象非常普遍。

由于注水泵与注水管之间存在较大的压差，因此需要严格控制注水泵的输出口，利用的回流阀门来控制压力，却因此造成了大量电能的消耗。

与此同时，泵压较高时会严重影响到注水泵的运行，而安装高压变频器调速器并且设定电网需要的压力参数，就可以自动控制调节注水量，节约电能的同时又降低了注水泵的消耗，从而达到降低成本的目的。

目前，注水站大多采用多泵注水，当水管压力升高并且大于实际注水压力时，将无法满足油田的需求，从而减少了高压注水量，同时也会产生大量的污水造成水污染。

因此，要想维持高压注水平衡，就必须调节离心泵出口的回流阀门来控制水管的压力，而这时压力与管压相差4MPa以上，也会浪费大量的电能。

1.高压变频器的原理高压变频器中需要的电压为电网电压，电网电压经过高压断路器后在逆变器输出才能被高压电动机接收，最后直接进入变频器中。

高压变频器有着由功能单元、控制器和移相变压器三大部分组成的调速系统，而它的次变压系统则由18个功率单元组成，分为三组，一组六个功率单元串联在一起组成一相。

1.1功率单元电路高压变频器由内部结构都相同的功率单元构成，并且每个功率单元相互之间可以进行转换，既方便了设备的调试与维修，还可以备份数据，十分经济。

当其中某一单元出现问题时，输出端可以自动调整为降额工作，慢慢地停止运行，保护高压变频器。

1.2输入侧结构输入侧的供电设备是移相变压器，且每个单元所要承受的电流都来自于电动机。