节能降耗技术在潜油电泵井的应用
1、问题的提出　　潜油电泵作为一种产液量高、排量效率高、检泵周期长、方便管理的机械采油方式，在油田得到广泛地应用。但电泵设计配置与生产动态变化间存在不协调环节，一是电泵机组设计扬程单一，出厂设计扬程均为1000m;二是目前电泵井井下配套电动机为异步潜油电动机，功率因数小于0.8，导致无功功率大，能耗损失高;三是随着潜油电泵井供排关系的变化，电泵井的排量与油井供液能力不相匹配，经常出现欠载或过载停机等现象，致使机组损坏。为了解决上述问题，现场优化潜油电泵井参数，应用减级泵、自动补偿控制技术、永磁同步电动机技术、电泵变频调速技术，以及推广应用成熟管理技术，强化电泵井的日常管理，改善工作状况，提高经济运行能力，实现电泵井节能降耗的目的。
2、自动补偿控制柜技术　　潜油电泵井自动补偿控制柜技术是针对目前电泵井电网系统功率因数偏低，消耗无用功过高而研制的。其原理是利用电容与潜油电动机对电压超前和滞后的特性，在变压器输出侧安装补偿器，补偿6kV侧电压与电流过大的相位角，即功率因数，降低电网消耗的无用功，达到节能的目的。　　机采井工作时的电能能耗主要是电动机做功实际消耗的电能和电流通过导线传输时的线路损耗(P=3I2R)，简称线损。
线损又由有功电流和无功电流组成。
电动机消耗的电能不能减少，否则会影响其正常运转。而线路损耗中的无功电流却可以通过一定的方法，使其降低到最低程度，使传输回路上只剩下有功电流的线路损耗。　　控制柜的自动补偿控制器是采用TI公司的混合信号处理器(MSP)技术，具有集成度高、测量精度高、处理速度快、功耗低等特点，可保证系统的可靠性和抗干扰能力。
它采用数字信号处理算法和模型识别与预估分析算法，确保采用最优化的电容投切方案，自动识别故障(过压、元件损坏等)并报警。并且采用监控三相电压和三相电流，保证测量和控制的准确性和可靠性，能够真正实现长时间连续稳定运行。　　自动补偿控制柜主要是提高机采井的功率因数，最大限度地将无功电流降低到最低程度，使无功线损降低到接近为3永磁同步电动机技术永磁同步电动机与异步电动机相比，减少了定子电流和定子电阻损耗，使其效率比同规格的电动机提高2%8%.永磁同步电动机具有功率因数高、体积小、重量轻等特点，有利于改善电网供电状况，是一种技术较成熟、工艺较稳定的节能产品。
　　永磁同步电动机的功率因数达到0.95，比异步电动机的功率因数(0.80)高0.15，其效率为85%，比异步电动机的效率(80%)高5%，且转速恒定。电动机的输入功率降低，可降低电动机无功功率，取得良好的节电效果。该电动机具备自启动能力，适用于90C以下井温的环境要求。
3、变频调速　　电泵机组合理的排量效率应为80%120%.三次采油技术的应用，电泵井产液量有较大的阶段性变化，导致电泵机组某一段时间内在极不合理状态下运行，严重影响机组寿命。
同时，仅依靠油嘴调整产液，满足不了油井产液量变化的需要，更换电泵机组投入费用又比较高。因此，为了延长潜油电泵井的检泵周期，保证正常生产，可采用变频调速技术。
　　潜油电泵变频调速技术是运用变频控制屏和普通的潜油电泵机组配套调速的工艺技术，通过变频控制屏内的变频系统和微机控制系统，进行自动跟踪改变电源频率，从而改变电动机的转速，调节多级离心泵的排量，使潜油电泵的特性和油井生产能力相匹配、电泵机组在最佳工作区内工作，达到减少机械及电气故障、延长电泵井寿命、增产及节能的目的。变频器频率调节范围通常为3060Hz，能使电泵额定排量范围扩展到30%120%，扩大了潜油电泵的合理排量范围。　　电泵变频调速技术主要有高压变频驱动系统与中压变频驱动系统。
高压变频驱动系统的变频器采用高-低-高结构，即以低压变频器，配以升、降压变压器和输入、输出滤波器直接集成高压变频系统。高压变频系统采用的滤波器和变压器都是针对具体应用专门设计的，可有效地解决高次谐波长线传输的问题。加配降压及升压变压器，一次性生产投入成本有所下降。
在中压范围(三相交流1300V，内实现频率的可调，中压变频器通过改变频率，部分电泵井不仅提高液量和油量，而且保证电泵井在合理的范围内运行。　　电泵变频调速技术具有软启动功能、稳压保护功能、软失速功能和控制功能。
变频器随着频率的逐级递增，缓慢、平稳地启动电动机;变频器可自动控制输向电动机的端电压，如发生过电压，变频器可自动稳压处理，发生欠电压，变频器可自动降频处理;变频器可控制机组转矩不超过额定水平，并且可在变频器上进行反转电动机操作，确保机组正常运转。　　控制功能包括手动控制、转矩电流控制和间歇控制。手动控制是指在地面上可手动控制变频器输出频率范围，转矩电流控制是指可以控制电泵井液面;间歇控制是指对液面较深、供液能力差的井，利用高、低频供电自动循环方式给电动机供电。
4、变软启停装置　　潜油电泵机组随着运转时间的增加，机组绝缘随之下降。
低绝缘状态下电泵机组的启停操作是造成机组损坏的关键环节。电泵井在生产过程中，由于欠过载停机、停电、线路检修、测试及其它地面故障等原因不可避免地需要停机和启机操作。
电泵机组在全压启动时，启动电流为额定电流的48倍，冲击电流会造成电动机局部温升过大，加之电泵机组结构的特殊性、工作环境和散热条件的限制，高电流的启动，严重影响电泵机组在井下的运行寿命。
同时产生较大的瞬时冲击转矩，容易对井下机组造成破坏。电泵机组在全压下停机时，电动机线圈内部将产生34倍的操作过电压，对电泵机组的绝缘也会造成严重的破坏。电泵井软启停装置是通过单片机控制系统，对可控硅导通角进行智能控制，来实现机组启停过程中对电压的控制。

延伸阅读:DBY型电动隔膜泵使用注意事项
1.被输送的介质及其温度应在泵材允许范围内。
2.泵在使用中环境温度应小于40℃、电机温度不得超过75℃。
3.泵出口严禁安装阀门，出口压力不得超过0.3Mpa，以免造成损失。
4.对于输送液体为易沉淀结晶的介质时，使用后应及时清洗排净泵内积物，以免再开时损坏。
5.在抽吸易冻结的介质时，应在泵的进口处装阀门，当停止用泵时，先将该阀关闭，然后再开泵数分钟，将泵体介质排净为止以免造成下次开泵困难。
6.应及时给轴承、活塞轴等部件加油，保持润滑系统正常运转。
7.应保证出口管路畅通，出口段管道内无积物堵塞。

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气动隔膜泵是一种新型输送机械，采用压缩空气为动力源对各种腐蚀性液体、带颗粒的液体、高粘度、易挥发、剧毒的液体均能予以抽光吸尽。 气动隔膜泵既能抽送流动的液体，又能输送一些不易流动的介质，具有自吸泵、潜水泵、屏蔽泵、泥浆泵和杂质泵等输送机械的许多优点。
1、不需灌引水．吸程高达5m．扬程达70m．出口压力≥6bar。
2、流动宽敞，通过性能好．允许通过最大颗粒直径达10mm。抽送泥浆、杂质日寸，对泵磨损甚微；3、扬程、流量可通过气阀开度实现无级调节(气压调节在1—7 bar之间)：
4、该泵无旋转部件，没有轴封，隔膜j|等抽送的介质与泵的运动部件、工件介质完全隔开，所输送的介质不会向外泄漏。所以抽送有毒、易发挥或腐蚀性介质时，不会造成环境污染和危害人身安全；5、不必用电．在易燃、易爆场所使用安全可靠；6、QBY气动隔膜泵可以浸没在介质中工作：
7、QBY气动隔膜泵使用方便、工作可靠、开停只需简单地打开和关闭气体阀门．即使由于意外情况而长时间无介质运行或突然停机泵也不会因此而损坏．一旦超负荷，泵会自地动停机，具有自我保护性能，当负荷恢复正常后，又能自动启动运行；8、QBY气动隔膜泵结构简单、易损件少，该泵结构简单，安装、维修方便，泵输送的介质不会接触到配气阀，联杆等运动部件，不象其他类型的泵因转子、活塞、齿轮、叶片等部件的磨损而使性能逐步下降：
9、QBY气动隔膜泵可输送较粘的液体(粘度在1万厘泊以下)：
10、QBY气动隔膜泵无须用油润滑，即使空转．对泵也无任何影响，这是该泵最大特点。气动隔膜泵的正确操作：
1、保证流体中所含的最大颗粒不超过泵的最大安全通过颗粒直径标准。
2、进气压力不要超过泵的最高允许使用压力，高于额定压力的压缩空气可能导致人身伤害和财产的损失及损坏泵的性能。
3、保证隔膜泵压的管道系统能承受所达到得最高输出压力，保证驱动气路系统的清洁和正常工作条件。
4、静电火花可能引起爆炸导致人身伤亡事故和财产的损失，根据需要使用足够大截面积的导线，把泵上的接地螺钉妥善可靠接地。
5、接地要求符合当地法规法律要求及现场的一些特殊要求的规定。
6、紧固好隔膜泵及各连接管接头，防止因振动撞击擦产生静电火花。使用抗静电软管。
7、要周期性的检查和测试接地系统的可靠性，要求接地电阻小于100欧姆。
8、保持良好的排气和通风、远离易燃易爆和热源。
9、隔膜泵的排气中可能含有固体物，不要将排气口对着工作区或者人，以免造成人身伤害。
10、当隔膜失效时，输送的物料会从排气消声器中喷出。11、当输送易燃和有毒的流体时，请将排口接到远离工作区的安全地方。12、请使用至少3/8"内径内壁光滑的管道连接排气口和消声器。