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潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統

潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統一、系統構成潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統主要包括：潛油永磁同步電機、電機保護器、螺桿泵、控制柜、電纜等幾部分。與傳統的 “三相異步潛油電機+電機保護器+行星齒輪減速器+減速器保護器+螺桿泵”的采油方式相比，具有兩大特色與創新點：（1）采用高效率、高功率密度的潛油永磁同步電機代替三相異步潛油電機，提高了系統效率。與三相異步潛油電機相比，潛油永磁同步電機采用永磁體勵磁代替電勵磁，在效率、功率密度、功率因數等方面具有一定的優勢。（2）省掉了行星齒輪減速器及其保護器，有效縮短了傳動鏈長度，減少了故障點，進一步提高效率。二、系統應用（1）適合高粘稠、高含砂蠟油井開采隨著油田不斷開發，高粘稠、高含砂蠟油井逐漸增多，桿式柱塞泵以及電潛離心泵采油方式難以滿足要求，潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統是此類油井采油的有效手段。（2）適合大斜度井、水平井開采新油田的不斷發現以及海上油田的開發，大斜度井、水平井日益增加，潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統機組長度相對較短，更易通過中、短曲率半徑水平井的造斜段，不會發生較大彎曲變形，避免造成機組損傷。三、市場前景潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統面向油田采油領域，可適用于陸地和海上油田，在大斜度井、水平井及稠油井等復雜井況條件下，應用優勢明顯。海上油田受平臺空間限制，目前均采用電潛泵采油而非地面抽油機，該系統適合如渤海北部、南海部分區域出現稠油井的區塊，可以替換現有的帶行星齒輪減速器的潛油電泵裝置，也可以直接應用于新井采油。陸上油田目標國內為長慶油田、勝利油田、遼河油田、塔里木油田等以稠油井為主的油田，國外為沙特阿拉伯、哈薩克斯坦、塔薩克斯坦、阿曼等中東地區油田，應用情景分為三種：一是替代游梁式抽油機井；二是替代帶行星齒輪減速器的電潛螺桿泵井；三是新開發井。該項目完成產業化后，將具備年產300臺（套）生產及系統集成配套能力，預計項目實施期間累計實現銷售收入10000萬元，新增利潤1500萬元，新增稅收500萬元。前期已與哈薩克斯坦、沙特阿拉伯、塔薩克斯坦、阿曼等國家的油田企業進行了良好地溝通，他們對潛油永磁同步電機直驅螺桿泵系統具有極大的興趣，迫切希望在油田推廣應用，出口前景廣闊。2019年5月該技術以樣機模型的方式參加美國OTC石油展，引起了眾多國外客戶的興趣，洽談合作意向。四、項目意義目前項目整體處于國內領先水平；正在進行潛油永磁同步電機電磁熱耦合及振動、系統實時監測及智能調控方面的研究，使系統功能更趨完善，更好地服務油田開發。該項目的成功實施能夠有效應對我國斜井、水平井以及高粘稠井逐漸增多的現狀，對油田穩產、增產以及“綠色油田”、“數字油田”的建設具有重要意義。在關鍵核心技術擁有自主知識產權，打破了國外Borets、Novomet等公司的技術壟斷，使我國潛油永磁直驅及智能控制技術走在世界前列，通過制定行業標準，規范行業生產活動，促進產品質量提升，引領技術發展，輻射和帶動上下游企業發展，拉動配套企業發展，鞏固省內采油裝備產業集群優勢，推動國內采油裝備產業的進一步發展。

中國石油大學（華東） 2021-05-11

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