颜山泵业携智能高效采油装备亮相cippe
山东颜山泵业有限公司历时五年自主研发“智能高效伺服无杆直驱采油装备”将亮相于第十七届中国国际石油石化技术装备展览会，欢迎您莅临参观。展馆：W2馆 , 展位号：W2366。
山东颜山泵业有限公司作为中国电潜泵系统的领军企业，1985年开始生产潜油电泵，产品各项参数达到美国雷达公司和ODI公司性能要求。2012年2月研制成功伺服直驱潜油螺杆泵，其系统与国外公司相比有了较大改进，由地面变频矢量控制系统、井下电缆、螺杆泵、保护器、和电机等组成。电机采用10极低转速伺服永磁电机，去掉了中间传动用减速机，解决了可靠性低的难题，同时提高了系统效率，产品性能达到世界先进水平。伺服直驱潜油螺杆泵在大庆油田和胜利油田应用多台，收到良好的采油效果。
山东颜山泵业生产伺服潜油电机，专用于潜油螺杆泵系统，在复杂条件下，如流体黏度不大于8000CPs、稠油乳化井、固体含量大、不稳定流、产量低、过量水力压裂等，伺服直驱潜油螺杆泵具有更好的性能。
此外伺服直驱潜油螺杆泵的使用更易于油井调试，一定条件下，伺服直驱潜油螺杆泵可完美取代抽油机系统。 伺服潜油电机与传统的电磁感应电机不同，伺服潜油电机的设计融合了永久磁铁。这种烧结的稀土永磁材料，仅需要极少的电力就能产生转子磁通。因此，在额定功率要求相同时，相对于传统感应电机，伺服永磁潜油电机，具有更高的起动转矩，是传统感应电机2—3倍，提高系统效率同时也减少了电力损失，降低系统电流和机组发热量。由于产热少，伺服潜油电机冷却需求也相对传统电机有所降低，并可在较低频率下运行。伺服潜油电机采用变频矢量控制，使系统能够针对井况变化做出及时调节，优化或消除低流速条件的不利影响，从而确保最大产量。因此，低产热、快速和超精控等优势使得伺服潜油电机的运行范围增大。永磁电机利用嵌入内部的强大的稀土磁铁，使电机可以与电机磁场的变化速度同步运转。在结构上伺服潜油电机比电磁感应电机具有更高的功率密度，同时，在机组启动时，通过矢量控制电机定子电流和转矩电流，伺服潜油电机系统可输出比电磁感应电机高2~3倍的起动转矩，大大提高了系统对复杂油井操作的可靠型和经济性。 伺服直驱潜油螺杆泵，避免了传统抽油杆驱动系统由于受深度或偏斜井限制造成的抽油杆/油管过早磨损。而传统的电潜螺杆泵系统通常采用传统潜油电机配合减速机的潜油螺杆泵系统，其转速在100-500 之间运转。
颜山泵业生产的伺服直驱潜油螺杆泵与潜油螺杆泵有类似的配置，主要的区别是系统没有减速机的使用，采用10极伺服永磁电机，通过变频器矢量控制伺服潜油电机使螺杆泵的泵速在50-350转速之间运转，系统无需使用减速机，提高了系统的可靠性。此外，相比于常规的潜油电机，伺服潜油电机系统具有更高的电源利用效率相对于传统人工举升方式，伺服直驱潜油螺杆泵显著提高了斜井、稠油乳化井和水平井的作业效率。对油井的斜井部分和需操作的水平段来说，伺服直驱潜油螺杆泵相比其他方案对作业效率有着显著的提高。该系统具有螺杆泵系统的所有优点，并且不存在抽油杆磨损的风险。可以说该系统是伺服直驱潜油螺杆泵理想形式，它将优于环境影响造成的表面磨损大大降低。由于该系统减少了抽油杆或管的磨损，相关的修井次数和费用大大降低。实例证明伺服直驱潜油螺杆泵系统使用寿命长，平均能够减少2~3次修井作业，可为客户节省成千上万的人工干预成本。试想一下无杆、无需使用减速机的螺杆泵系统，就能理解伺服直驱潜油螺杆泵系统的奇妙之处。 总之伺服无杆采油扩大了螺杆泵的应用范围。
一、 主要性能参数范围
（1）流量范围：1-147立方米/天
（2）扬程：小于 2500米
（3）井温最大值：120度
（4）粘度最大允许值：8,000 CPs，原油开采时可加热、掺稀油，加大了螺杆泵进液口，更适合稠油开采。
二、适用场合
伺服直驱潜油螺杆泵具有潜油泵和螺杆泵的共同特点，可适用于以下复杂环境：稠油开采，稠油乳化井、斜井、水平井、大斜度井油气开采，高粘度原油开采，低流量井，高磨蚀性原油开采，高黏度沥青质原油开采。
三、产品特点
（1）无需动力传动杆：避免抽油杆与油管磨损，节省了大而重的抽油杆，调动能量消耗，无需导杆接头，降低费用和油井潜在损失；
（2）无井下减速机：提高了可靠性，伺服潜油电机技术没有复杂组件，更低的系统成本，降低减速机的维护/更换成本；
（3）无地面螺杆泵驱动器：消除地面驱动的相关安全隐患；无地面旋转设备，消除噪音；对生态敏感地点的环境影响极小；
智能高效伺服无杆直驱采油装备示意图
（4）潜油螺杆泵具有更高的系统效率：电机采用稀土永磁材料，无转子铜耗，无低效区，伺服潜油电机可节约15〜30％的电源成本，高效的螺杆泵技术与高效的伺服潜油电机完美结合；
（5）无需化学药剂乳化，减少了化学品或分离装置的使用；
（6）电机转速可调：50-350 RPM，提高操作灵活性。
（7）无编码器器矢量控制:控制装置采用无编码器器矢量控制方式，实现了对电机速度、位置以及定子电流的三闭环控制,精确控制电机速度和转矩，柔性平滑驱动电机，大大降低系统损耗，具有功率因数高、启动转矩大、系统效率高等特点。
（8）恒定动液面控制:通过对机组性能的详细试验、分析、汇总，编写了“恒定动液面控制”模块，通过对螺杆泵技术特性的研究，建立了动液面检测模型，实时监测电流、电压、压力、温度及动液面变化情况，并根据油层粘度忽大忽小变化特点，实现智能调节潜油电机转速，达到恒功率运转，防止电机过载运行。为用户24小时在线监测地面井口原油温度，建立黏度变化模型，自动调节加稀油数量，实现加稀油最小化，实现效益最大化，提高采油系统的稳定性。
（9）远程数据采集与控制
地面控制器备有远程控制与数据采集端口，可通过移动网络实现无线远程数据采集与控制，能够回传现场数据并根据现场情况可通过PC后台或者手机端APP进行远程控制螺杆泵的启、停，调节系统参数等操作。引入传感网安全机制，传感节点发送的信息通过加密，不容易被破解并利用；具有节点认证安全机制，不容易被仿冒节点，数据分析和告警功能齐全，能够根据伺服直驱潜油螺杆泵数据库，自动判断螺杆泵是否运行在高效区，及时地为用户提供警示情报和趋势分析图，并能打印生产日、月、季、年报表，实现油田数字化管理，省去大量人工成本。
通过油田大量应用可以看出，伺服无杆直驱采油装备与抽稠泵相比，提高了系统效率50—60%，解决了系统效率低下、不适用于粘稠井和斜井的问题，而且占地面积小、噪音低；与常用潜油螺杆泵相比，去掉了中间传动用减速机，解决了可靠性低的问题，同时提高了系统效率25—30%。由此可见，无论技术性能、使用寿命还是性价比，与国内外现有产品比较，山东颜山泵业开发的伺服直驱潜油螺杆泵都有非常大的竞争力，是一款油田采油设备更新换代的理想产品。