книги / Автоматизация в электроэнергетике и электротехнике
..pdfУДК 621.313
ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕТРАДИЦИОННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ НЕФТЕДОБЫЧИ НА ПРОМЫСЛАХ ПЕРМСКОГО КРАЯ
Э.Ю. Вдовин1, Л.И. Локшин1, В.В. Семёнов2, А.Д. Коротаев3, Е.М. Огарков3
1 ООО «Центр ИТ», Пермь 2 Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть» в г. Перми
3 Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Рассматривается промышленное использование нетрадиционных технических и технологических решений для нефтедобычи на промыслах Пермского края, в частности дугостаторного асинхронного двигателя и цилиндрического линейного вентильного двигателя в составе электроплунжерного погружного агрегата.
Ключевые слова: дугостаторный асинхронный двигатель, электроплунжерный погружной агрегат, цилиндрический линейный вентильный двигатель.
INDUSTRIAL USE OF NONCONVENTIONAL TECHNICAL AND TECHNOLOGY SOLUTIONS FOR OIL PRODUCTION ON CRAFTS OF PERM KRAI
E.Yu. Vdovin1, L.I. Lokshin1, V.V. Semenov2, А.D. Korotaev3, Е.М. Оgarkov3
1 LLC “Tsentr IT”, Perm
2 Branch of LLC “LUKOIL-Engineering” “PermNIPIneft” in Perm
3 Perm National Research Polytechnic University
In this article industrial use of nonconventional technical and technology solutions for oil production on crafts of Perm Krai, in particular, of the dugostatorny asynchronous engine and the cylindrical linear valve engine as a part of the electroplunger submersible aggregate is considered.
Keywords: аrc-type-stator asynchronous engine, electroplunger dipping aggregate, cylindrical linear gated engine.
Среди нетрадиционных технических |
му диаметру пазы для укладки ярма |
|
решений особо следует выделить про- |
магнитопровода. Внутренняя поверх- |
|
мышленное использование электроплун- |
ность модуля загерметизирована тонко- |
|
жерного погружного агрегата (далее – |
стенной немагнитной гильзой (мате- |
|
ЭППА) с асинхронным линейным двига- |
риал – сталь Х18Н10Т, ГОСТ 5949–61). |
|
телем (далее – ЛАД), научное обоснова- |
Зацентрированы модули |
между собой |
ние которого осуществлено специали- |
при помощи втулок с износостойким по- |
|
стами «ПермНИПИнефть» [1–5]. |
крытием, внутренняя поверхность кото- |
|
Погружной ЛАД представляет со- |
рых является опорой скольжения для |
|
бой цилиндрическую машину верти- |
вторичного элемента. Вторичный эле- |
|
кального исполнения, соединенную с |
мент ЛАД состоит из отдельных секций, |
|
глубинным насосом. Статор ЛАД собран |
концевого участка и несущей полой |
|
в тонкостенном несущем корпусе из мо- |
ферромагнитной трубы (ст. 10, ГОСТ |
|
дулей. Модуль, в свою очередь, состоит |
1050–60). Отдельная секция вторичного |
|
из последовательно чередующихся |
элемента ЛАД включает токопроводящие |
|
кольцевидных катушек (материал – |
и ферромагнитные кольца, уравнители. |
|
медь) и шайб (материал – электротехни- |
Кольца, предварительно |
обработанные |
ческая сталь Э42), имеющих по внешне- |
по внутреннему и наружному диаметрам, |
|
|
|
212 |
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 1 |
|
|
|
|
|
|
||
№ |
Параметры |
|
Данные систем автоматического управления |
||||
п/п |
|
ЭППА-1 (ПЛД-1) |
|
|
ЭППА-2 (ПЛД-2) |
||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||
5 |
|
Закон, реализуемый системой управления |
|
в функции времени; |
|
в функции пути; |
|
|
|
|
|
в функции пути |
|
|
в функции пути |
|
|
|
|
|
|
|
и времени |
6 |
|
Максимальная длина хода плунжера, мм |
|
2250 |
|
|
3500 |
7 |
|
Максимальный диаметр, мм |
|
|
114 |
|
|
8 |
|
Длина агрегата в сборе, мм |
|
8600 |
|
|
21 000 |
|
|
|
|
||||
9 |
|
Минимальный внутренний диаметр |
|
|
122 |
|
|
|
|
обсадной колонны, мм |
|
|
|
|
|
10 |
|
Мощность потребляемая, кВт |
|
19,2 при S = 1,0 |
|
|
34,9 при S = 1,0 |
|
|
|
|
||||
11 |
|
Напряжение линейное, В |
|
315 |
|
|
571 |
12 |
|
Сила тока, А |
|
43,5 при S = 1,0 |
|
|
44,0 при S = 1,0 |
13 |
|
Частота, Гц |
|
50 |
|
|
50 |
14 |
|
Синхронная скорость, м/с |
|
4,0 |
|
|
2,16 |
15 |
|
Коэффициент мощности (cosφ) |
|
0,814 при S = 1,0 |
|
|
0,805 при S =1,0 |
|
|
Усилие, развиваемое двигателем |
|
|
|
||
1 |
|
На упор, кг |
|
160 при S = 1,0 |
|
|
408 при S = 1,0 |
|
|
|
|
||||
2 |
|
Полезное, кг |
|
116 при S = 1,0 |
|
|
348 при S = 1,0 |
|
|
Длина электродвигателя |
|
|
|
||
1 |
|
С протектором, мм |
|
– |
|
|
9430 |
2 |
|
Длина статора, мм |
|
1600 |
|
|
5350 |
3 |
|
Длина вторичного элемента, мм |
|
3825 |
|
|
8950 |
4 |
|
Диаметр корпуса электродвигателя, мм |
|
103 |
|
|
103 |
|
|
Условный диаметр насоса |
|
|
|
||
1 |
|
Нижний, мм |
|
|
|
|
32 |
|
|
32 |
|
|
|||
2 |
|
Верхний, мм |
|
– |
|
|
32 |
|
|
Длина насоса |
|
|
|
||
3 |
|
Нижнего, мм |
|
3990 |
|
|
5700 |
4 |
|
Верхнего, мм |
|
– |
|
|
5870 |
Таблица 2
Технические характеристики и геометрические размеры линейных асинхронных двигателей
№ |
|
Технические характеристики и геометриче- |
||
Параметры |
ские размеры образцов ЛАД (статор) |
|||
п/п |
||||
|
ПЛД-1 |
ПЛД-2 |
||
|
|
|||
1 |
Число полюсов |
40 |
180 |
|
2 |
Схема обмотки |
Многофазовая однослойная обмотка, |
||
|
|
изготовленная из кольцевидных катушек |
||
3 |
Линейное напряжение, В |
315 |
571 |
|
4 |
Сила тока, А |
43,5 при S = 1 |
44 при S = 1 |
|
|
|
|
214 |
|
|
|
|
Окончание табл. 2 |
||
|
|
|
|
|
||
№ |
|
Технические характеристики и геометриче- |
||||
Параметры |
ские размеры образцов ЛАД (статор) |
|||||
п/п |
||||||
|
ПЛД-1 |
|
ПЛД-2 |
|||
|
|
|
||||
5 |
Число пазов статора |
120 |
|
540 |
|
|
6 |
Число эффективных проводников в пазу |
26 |
|
14 |
|
|
7 |
Величина зубцового деления, мм |
13,3 |
|
7,2 |
|
|
8 |
Ширина открытия паза, мм |
6,12 |
|
3,35 |
|
|
9 |
Ширина зубца, мм |
7,18 |
|
3,65 |
|
|
10 |
Глубина паза, мм |
18,6 |
|
24,5 |
|
|
11 |
Воздушный зазор, мм |
0,8 |
|
0,55 |
|
|
12 |
Число эффективных витков в фазе |
1040 |
|
2520 |
|
|
13 |
Размер проводника, мм |
1,1×2,2 |
|
1,5×3,25 |
|
|
|
|
ПДСК |
|
ПЭТВП |
||
14 |
Плотность тока, А/мм2 |
2,42 |
|
4,88 |
|
|
15 |
Омическое сопротивление фазы, Ом |
1,49 – фаза А |
|
1,115 – фаза А |
||
|
|
1,49 – фаза В |
|
1,115 – фаза В |
||
|
|
1,49 – фаза С |
|
1,115 – фаза С |
||
|
|
при tокр.ср = 15 °С |
|
при tокр.ср = 20 °С |
||
16 |
Длина пакета статора, мм |
400 |
|
497 |
|
|
17 |
Число пакетов |
4 |
|
9 |
|
|
18 |
Общая длина железа статора, мм |
1600 |
|
4473 |
|
|
19 |
Диаметр внутренней расточки статора, мм |
35,5 |
|
34,3 |
|
|
20 |
Диаметр внутренней расточки герметизи- |
33,4 |
|
32,5 |
|
|
|
рующей гильзы, мм |
|
|
|
|
|
21 |
Наружный диаметр герметизирующей |
35,4 |
|
34,0 |
|
|
|
гильзы, мм |
|
|
|
|
|
22 |
Конструкция зубцовой зоны статора ЛАД |
Пакет, набранный из пластин цилиндриче- |
||||
|
|
ской формы, материал – электротехниче- |
||||
|
|
ская сталь Э42 |
||||
23 |
Конструкция ярма статора |
шихтованное |
|
сплошное |
||
|
|
Э42 |
|
Ст.3 |
||
|
|
(три пакета) |
|
(три пластины) |
||
24 |
Площадь сечения ярма статора, мм2 |
1200 |
|
1200 |
|
|
25 |
Наружный диаметр статора, мм |
92,0 |
|
90,2 |
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
||
|
Техническая характеристика систем автоматического управления ЭППА |
|||||
|
|
|
|
|
||
№ |
Параметры |
Технические характеристики ЭППА |
|
|||
п/п |
ЭППА-1 (ПЛД-1) |
|
ЭППА-2 (ПЛД-2) |
|
||
|
|
|
||||
1 |
Режим работы системы управления |
Ручной и/или автоматический |
|
|||
2 |
Циклограмма работы системы управления |
Ход вверх – пауза; ход вниз – пауза |
|
|||
3 |
Максимально допустимая частота, вкл/ч |
|
100 |
|
215