潛油螺桿泵智能采油系統在石油開采行業的應用

一、行業領域介紹或行業需求

    潛油螺桿泵智能采油系統主要應用于石油開采行業。可部分替代國內包括中石油、中石化和中海油在內的機械采油。僅國內開采行業需求在20000口以上，國外在5萬口井以上，市場空間非常廣闊。

二、行業場景實用需求介紹

    該系統針對深井采油，深度優化變頻器控制算法，采用長距離無編碼器矢量控制技術，實現了對潛油電機轉速和電流的精確控制。潛油電機采用的是低速永磁同步電機，具有啟動扭矩大，效率高等特點，可直接驅動螺桿泵，無需減速器，結構簡單，安全可靠。后期介入測溫測壓裝置和APP遠程控制，實現了智能化操作，為數字化開采開辟了前瞻性的創新實踐。可廣泛應用于水平井、低產井、稠油井、含沙井和斜井，降低單井能耗，節約開采成本。

三、產品解決方案與技術原理圖示

    目前國內大多數油井屬于中后期開采，難度逐步加大，各種新工藝新材料不斷涌現，但都沒有解決能耗過高的通病。我公司通過伺服控制技術，采用潛油電機直驅加地面智能控制的解決方案，節電率高于50%，采油量也得到了一定幅度的增長。

實例：

孔59-17H3位于某油田，該區塊油藏埋深接近2000m，電加熱工藝不適用。由于原油粘度大，流動性差，導致出水不出油，日產水26m3/d，日產油僅0.3m3/d，含水98%，未見到開采價值被迫關閉。

產品解決方案：

1、產液量要求：日產量2～10m3/d、揚程達到2000m。

2、動液面預測：潛油螺桿泵合理沉沒度一般為300m以上，然后再依據具體井況等信息，確定允許的動液面為1700m。

3、潛油螺桿泵選型

（1）理論排量的確定

潛油螺桿泵合理轉速為80~250rpm，取平均轉速150rpm對應的排量需達到目標產液量。潛油螺桿泵選擇額定排量轉速標準為100rpm，轉速100rpm情況下的額定排量為：10m3 / ( 150rpm / 100rpm) = 6.67 m3/d/100rpm。螺桿泵理論排量為6.67m3/d/100rpm。

（2）有效舉升高度的計算

有效舉升高度=泵掛深度+油壓折算壓頭+油管摩阻損失壓頭-泵吸入口壓頭

本案例要求揚程達到2000m。

（3）螺桿泵型號優選

根據上述計算得到螺桿泵有效舉升高度和理論排量，優選螺桿泵型號為6E2000。其額定排量為5.5 m3/d/100rpm，舉升高度為2000m，可滿足本井設計需求。螺桿泵性能曲線如下圖：

4、電機型號優選

根據最小驅動扭矩130N.m，表7參考潛油永磁同步電機型號表，優選電機型號QYDJPM-380-6.5，額定電壓380Vac，額定電流15A，額定功率為6.5kW，額定輸出扭矩為250N.m，可滿足螺桿泵驅動扭矩要求。

五、產品應用效果或解決問題情況

    該井于2017年10月施工作業，用我公司系統替代機械采油系統，日產油3.5m3/d，含水降低至84%，節能降耗突出，取得了良好的經濟效益。詳見下圖：

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