多井采油电泵一体化配电装置设计.pdfVIP

多井采油电泵一体化配电装置设计 杨杰 (冀东油田勘察设计研究院地址：河北省唐山市新华西道邮编：063()04) 摘要：通过对现有采油电潜泵配电系统的研究，设计一种新型采油电潜泵配电装置，它具有结构 紧凑、功能全面、自动化控制功能等特点，运输、安装、拆迁方便省时，一撬解决多井电泵变、配电问题 节约采油平台空间，是一种新型组合式变、配电成套设备，是油田丛排井、井口槽等多井式采油生产 平台的最佳选择。 关键词：采油；潜油电泵；潜油电泵配电；电潜泵配电撬。 1、前言 目前机械采油已成为石油生产的重要环节，南于斜井与水平井大量投产，无杆潜油电泵因此得到 大量应用，尤其是在海洋钻井平台上应用最广。 在采油工艺与油井对深度的要求这两个因素的作用下，采油电泵需要实现“大扬程”、“大排量”， 这一实现需要导致电机功率高；然而，实际情况是油井井孔的尺寸小，要求导线截面不能过大，因此 形成潜油电泵电机“大功率、高电压(3．0．66kv)-、小电流”这一特点，使得采油电泵配电不同于常规动力配电，电泵配电 装置多为高压设备或高压与低压设备混合配置，需要独立的变压器提供特定电压输出，变、配电装置 多为一对一井式设置。实际应用巾，不论是陆地还是海上石油平台，多台采油电泵配电装置均为平面 布置安装。供电设备现场组装连接，安装相对分散，占用平面空间较大，不便于标准化操作及管理； 高电压设备多，不利于安全生产。如果采用现有的组合式箱式变电站的形式，把变配电设备全部安装 到箱体内，这样在需要三台以上变压器时，箱式变电站需要较大的箱体，占用空间大，不利于推广。 因此，如何解决上述现有技术的不足，是这次研究的主要内容。 2、潜油电泵配电系统组成 潜油电泵系统组成：一是井下机组部分，包括潜油泵、油气分离器、保护器、潜油电机、潜油电缆； 二是辅助设备，包括扶正器、井下传感器、单流阀，泄油阀、井口穿越器等其他设备；i是配电设备，-囝=“高f}}j高”淆油电确油搏；棚| 包括变压器、控制柜(工频或变频控制柜)、接线盒。(图一为潜油电泵系统组成图) 配电设备主要为潜油电泵提供所需的电力能源；合适的工作电压；电机启动、调节的拖动控制，是 潜油电泵系统重要组成部分。 现实中潜油电泵单泵配电方式有两种。 一种方式是：输人10(6)kV电压；先经降压变压器降压到0．4kV，由0．4kV低压配电及电机拖动 控制开关控制，冉经升压变压器至3—0．66kv，连接潜油电泵，称为“高低高”配电方式，现场单井 实施方案：是南线路10／0．4kV台式变压器或10／0．4kV变电所提供提供O．4kv，南0．4kv低压配电及电机 拖动控制开关与升压3—0．66kV变压器组合安装在箱式柜内，配出连接潜油电泵。(图二为“高低高” 潜油电泵配电接线图) 以上，通过对潜油电泵配电系统的接线组成原理、实际配电设备组成以及安装布 置设计的分析研究，可以发现虽然现有电泵配电方式技术成熟，但安装方式不论是在 陆地上还是在海上石油平台上，多井采油电泵配电装置均为平面布置安装，供电设备 现场组装连接，这种安装方式存在的问题是供电设备安装分散，占用空间相对较大， 设备现场安装连接占用时间较长。 3、新型采油电泵一体化配电装置设计 如何减少现场安装时间；加快油井投产速度，优化安装方式；减少占用空间，方 便运行维修、维护，从而实现标准化设计、一体化集成制造，实现自动化运行管理， 最终达到提高建设速度、质量、效益、节能和安全生产的目的。 解决方案一：采用“高低高”配电方式，称为降压型电潜泵配电撬z。 方案组成：南高压开关柜、10／0．4kV降压变压器、电机拖动控制柜(直接启动或变 ：， k禹 ● ≮ ^ 频启动控制)、升压变压器和钢结构撬体组成。钢结构撬为双层结构，底层是箱体、顶 “4 1． 夺 、 = 部是平台，底层箱体安装高压开关柜、降压变压器和电机拖动控制柜；顶部平台安装升 压变压器，设备采用平面与立体i维空间布置，组合成一种新型采油电泵一体化集成配 电装置。 机构组成：1、高压开关柜，2、降压变压器，3、电机拖动控制柜(直接肩动或变 频启动控制)，4、升压变压器，5、钢结构撬体。 解决方案二：采用“高高”配电方式，称为直配型