一、前言
　　在原油開(kāi)采過(guò)程中，初次采油一般依靠地底壓力讓原油自噴而出;此后由于地下壓力減小，不得不往地下注水將油驅(qū)出，稱(chēng)二次采油。當(dāng)前，中國(guó)多數(shù)油田處于二次采油晚期，每百?lài)嵅沙鲆后w中，含水量高達(dá)95%，綜合原油采收率只有30%多一些，60%多的石油仍然留在地下無(wú)法采出。在實(shí)際中多數(shù)采用的是三次采油。
　　三次采油概述：從地面注入各種驅(qū)油介質(zhì)-各種化學(xué)物質(zhì)、溶劑、熱載體、各種物理方法等進(jìn)行生產(chǎn)的階段，采收率約為50%——70%。是以開(kāi)采二次采油階段剩余為目標(biāo)所采取的各種增加原油產(chǎn)量的措施，包括各種物理及化學(xué)驅(qū)油措施。提高原油采收率是指為增加二次采油階段剩余油產(chǎn)量的各種措施，其意義更加廣泛;還包括如單井吞吐、近井地帶處理以及水平井開(kāi)采技術(shù)等。聚合物驅(qū)技術(shù)是隸屬于三次采油階段的"提高采收率" 技術(shù)中的一種強(qiáng)化采油工藝技術(shù)，通常是在水驅(qū)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以又稱(chēng)為改善水驅(qū)，是向地層注入高粘度的聚合物溶液來(lái)大大降低流度比、擴(kuò)大波及體積、提高驅(qū)油效率從而提高采收率的驅(qū)油工藝。
　　二、變頻調(diào)速的工作原理
　　變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速與工作電源輸入頻率成正比的關(guān)系：n =60× f（1-s）/p，（式中n、f、s、p分別表示轉(zhuǎn)速、輸入頻率、電機(jī)轉(zhuǎn)差率、電機(jī)磁極對(duì)數(shù)），通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)工作電源頻率達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的;通過(guò)改變定子供電頻率f，就可以改變電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)n，變頻后的交流電作用于電機(jī)，改變電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)而改變電機(jī)輸出功率;在調(diào)節(jié)過(guò)程中，電機(jī)轉(zhuǎn)速大部分時(shí)間里都低于額定轉(zhuǎn)速，在頻率調(diào)節(jié)范圍以及改變頻率后電機(jī)的特性等方面，都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
　　流量計(jì)在獲取流量信號(hào)后,送到PID調(diào)節(jié)器,再由PID送入變頻器,由變頻器輸出的信號(hào)可以顯示在PID面板上,對(duì)PID輸出進(jìn)行設(shè)定,zui終信號(hào)去控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速,既而影響流量,形成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)回路。不但控制精度高、運(yùn)行平穩(wěn)，節(jié)能效果也非常明顯。
　　結(jié)合PID調(diào)節(jié)能大大減少電機(jī)啟動(dòng)次數(shù)?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)注聚量只需對(duì)PID進(jìn)行設(shè)定，根劇配注方案,對(duì)PID輸出進(jìn)行設(shè)定只需一個(gè)人幾分鐘就可完成，方便快捷、安全可靠，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。
　　采用變頻調(diào)速技術(shù)改變泵的轉(zhuǎn)速來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程參數(shù)，要比采用閥門(mén)調(diào)節(jié)更為節(jié)能，設(shè)備運(yùn)行工況也將得到明顯改善。閉環(huán)控制框圖如下：
　　 

　　三、變頻調(diào)速技術(shù)在聚和物驅(qū)油系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析
　　1.2006年4月我廠(chǎng)在古城油田的B123區(qū)塊建成并投用聚和物驅(qū)油系統(tǒng)。注聚系統(tǒng)90%以上的用電量消耗在注聚泵電機(jī)上。B123區(qū)注聚站有注聚泵14臺(tái)。2006年5月7日——-5月22日設(shè)備調(diào)試運(yùn)行期間，對(duì)G2505、 G2506、 G2705、 B123-3、 G2407、 5口井進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在注入壓力，注入量都不變的情況下。這5口井用工頻運(yùn)行平均單井有功功率為9.86KW，改為變頻運(yùn)行平均單井有功功率為7.98KW，有功功率降低了1.88KW,平均單井日節(jié)電45.09KW.H,節(jié)電效果明顯。從B123區(qū)注聚站應(yīng)用的14臺(tái)變頻器使用情況分析，平均單井日節(jié)電45.09KW.H,全站14臺(tái)變頻器每年可節(jié)電23.05萬(wàn)KW/H。電費(fèi)按0.72元/KW.H計(jì)算，全站14臺(tái)變頻器每年可節(jié)約電費(fèi)16.59萬(wàn)元。
　　2.注聚泵采用工頻運(yùn)行依靠調(diào)節(jié)旁通閥門(mén)的開(kāi)度控制泵排量，無(wú)法有效地解決注聚泵排量和注聚區(qū)塊實(shí)際需要注入量的矛盾，無(wú)法保證注入濃度和實(shí)現(xiàn)聚合物溶液的連續(xù)注入。
　　將變頻調(diào)速技術(shù)，流量計(jì)及PID控制技術(shù)結(jié)合應(yīng)用在注聚泵上;實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，運(yùn)行平穩(wěn),提高了注入聚合物設(shè)計(jì)量和注聚區(qū)塊實(shí)際需要量的注入計(jì)量，保證了聚合物注入濃度和聚合物溶液的連續(xù)注入;提高了注聚效率，為降水增產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。
　　3.該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)半年多的運(yùn)行，變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，已有20多口井受益，部分井綜合含水下降1%——4%，產(chǎn)量有所上升。同時(shí)使設(shè)備維護(hù)、維修費(fèi)用居高不下，能源浪費(fèi)和設(shè)備損耗等;困擾注聚站節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本的難題得到解決。
    4.電機(jī)直接啟動(dòng)，啟動(dòng)沖擊電流大，機(jī)械沖擊大、電氣保護(hù)差;這對(duì)管路、泵體和閥門(mén)的密封性能形成威脅和破壞;影響設(shè)備使用壽命，增加了設(shè)備的故障率。而變頻控制穩(wěn)定的軟起動(dòng)功能降低了電機(jī)起動(dòng)電流，減小了起動(dòng)沖擊電流對(duì)供電電網(wǎng)的影響，起到了優(yōu)化電網(wǎng)的作用。變頻器安裝使用后它的軟起動(dòng)功能減緩了泵腔、閥體的磨損及泵體、電機(jī)等工藝設(shè)備因振動(dòng)而帶來(lái)的隱患和損耗，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命;減少了設(shè)備故障停機(jī)率。采用變頻調(diào)速技術(shù)設(shè)備機(jī)械磨損小，噪音明顯下降;減少了閥門(mén)、泵體、電機(jī)等相關(guān)設(shè)備的維護(hù)、修理、更換等工作量，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
　　四、結(jié)束語(yǔ)
　　雖然變頻器初次安裝費(fèi)用較高，但是變頻調(diào)速技術(shù)在改善設(shè)備運(yùn)行工況，提高系統(tǒng)的安全性、可靠性、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工作效率、節(jié)能降耗等方面有著很大的潛在的優(yōu)勢(shì)。我廠(chǎng)是能耗單位，因此，隨著應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，其潛在的綜合效益將會(huì)得到充分的體現(xiàn)。
　　作者簡(jiǎn)介：黨建軍，男，1969年生，儀表工，維修電工?，F(xiàn)在從事儀表，電氣維修工作。
　　參考文獻(xiàn)：《變頻調(diào)速應(yīng)用實(shí)踐》 作者：張燕賓 機(jī)械工業(yè)出版社 2000年12月。
   《油層物理學(xué)》 作者：秦積舜 李?lèi)?ài)芬 中國(guó)石油大學(xué)出版社 2003年9月。
　 《常用變頻器功能手冊(cè)》 作者：張燕賓 機(jī)械工業(yè)出版社 2004年9月。