Пути Повышения Эффективности Установок Электроцентробежных Насосов Добычи Нефти

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью верификации данных узла «погружной электродвигатель – внутрискважинный компенсатор», полученных на имитационной модели с результатами стендовых испытаний. Внутрискважинная компенсация реактивной мощности является относительно новой технологией повышения энергетической эффективности нефтедобывающих объектов по сравнению с существующими способами. Ввиду технических особенностей размещения внутрискважинных компенсаторов реактивной мощности в эксплуатационной колонне нефтедобывающей скважины, в некоторых случаях, экономически не целесообразно исследование установки электроцентробежного насоса с внутрискважинным компенсатором, с целью определения оптимальных параметров работы установки на реальном объекте. Поэтому разработка адекватной имитационной модели узла «погружной электродвигатель – внутрискважинный компенсатор» является важной задачей, позволяющей при минимальных материальных затратах решить проблемы построения, функционирования и модернизации установок электроцентробежных насосов. Цель: исследование внутрискважинного компенсатора реактивной мощности в программной среде Matlab Simulink и экспериментальные исследования погружного асинхронного электродвигателя с внутрискважинным компенсатором на лабораторном стенде. Объект: погружной асинхронный электродвигатель с внутрискважинным компенсатором реактивной мощности. Методы. При разработке имитационной модели погружного асинхронного электродвигателя использованы готовые блоки библиотеки SimPowerSystem программного комплекса MATLAB Simulink. Для проверки адекватности имитационной модели изготовлен погружной асинхронный электродвигатель и опытный образец внутрискважинного компенсатора реактивной мощности. Стендовые испытания проведены на заводе ООО «Алмаз», имеющем лицензированные лаборатории и аттестованных специалистов. Результаты. Разработана имитационная модель узла нагрузки «ПЭД-ВКРМ» для моделирования электромеханических процессов узла. Разработан опытный образец внутрискважинного компенсатора реактивной мощности. По результатам стендовых испытаний получены рабочие характеристики погружного асинхронного электродвигателя с внутрискважинным компенсатором. Проведена верификация данных, полученных на имитационной модели, с результатами эксперимента. Расхождения между расчетными и экспериментальными данными составили менее 10 %. Таким образом, разработанная имитационная модель узла нагрузки «ПЭД-ВКРМ» адекватно отображает электромеханические процессы узла. Определены перспективы проведения опытно-промышленных испытаний погружного асинхронного электродвигателя с внутрискважинным компенсатором реактивной мощности.