高温潜油电泵井下信息采集系统供电与信号传输技术研究

发布时间：2022-01-09 06:35

　　潜油电泵因其扬程高、排量大、采油效率高等诸多优点被广泛应用于石油开采领域。与之配套使用的井下信息采集装置对优化采油工艺、提高石油采收率、延长潜油电泵系统工作寿命具有非常重要的作用。国产井下信息采集装置在参数测量的实时性以及耐高温性能上与国外产品存在着极大的差距,无法满足石油开采领域安全、高效生产的迫切需求,其中亟待解决的技术难点包括:井下测量单元远距离供电方法与井下测量参数的远距离传输方法;井下测量单元高温反激式电源变换器与功率器件建模;高温反激式电源变换器功率器件驱动技术。首先,针对地面仪表与井下测量单元距离远、井筒内空间狭窄导致无法借助辅助电缆实现供电与信号传输的难题,本文提出一种基于等电势原理的远距离共缆供电方法,通过设置地面三相电抗器实现电抗器三相绕组中性点电势与潜油电机三相绕组中性点电势的等效,从而借助潜油电机动力电缆实现地面仪表对井下测量单元的远距离供电。与此同时,本文提出一种基于电流环的井下测量信号远距离传输方法,借助潜油电机供电电缆为传输介质,复用供电回路,通过调理供电电流实现井下测量信号的长距离传输。其次,针对基于物理参数与基于datasheet的碳化硅MOSFET温... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

潜油电泵泵效曲线

图 1-2 潜油电泵系统结构示意图Fig.1-2 The structure schematic diagram of ESP system油电泵的工作原理如图 1-3 所示，潜油电泵作为潜油电机泵组成，每一级离心泵都包含叶轮和导轮的组合。进入泵轮带动下做离心运动同时获得一定的动能；当原油与导轮转化为上升的压力势能而向上一级离心泵的腔体中移动，级离心泵中的原油填补；井底压力由于原油不断被泵抽离地层中的油藏得以在地层压力作用下不断流入井筒中；泵心泵的逐级加压和加速而获得了足够的压力和速度，通过泵站。潜油电泵作为一种水力学装置，其泵出口压力与泵反映了潜油电泵系统的工作特性，因此通过井下信息采集力、泵出口压力等参数不仅提供了井下油藏的动态信息还当前的工作状态[31]。- 4 -

下摩擦垫图 1-3 潜油电泵工作原理图Fig.1-3 The functional schematic diagram of E集技术概述采集的作用技术的出现使潜油电机的监测与保护技采集技术的初衷是采集一处压力和一处行采集。经过多年的发展，目前可被采泵井生产密切相关的参数主要有六种，温度、电机温度、电机振动以及泄漏电、抽空等状况的发生，防止井下的压力压力）。当井下液面下降到低于设计值时

【参考文献】：
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本文编号：3578157