Станция управления насосами нефтедобычи VLT SALT

В настоящее время на малодебитных скважинах активно используются штанговые глубинные насосы (ШГН). Для ШГН применяются такие системы управления как прямой пуск от обычного пускателя и использование программируемого таймера. При этом для обоих методов существует ряд следующих недостатков:

• наличие перегрузок по току и моменту при пуске двигателя;

• возможность регулирования числа ходов только при помощи замены шкива;

• отсутствие защиты штанг от обрывов;

• наличие энергии торможения, которая перегружает сеть, увеличивая энергопотребление;

• наличие времени простоя и потери добычи при работе в АПВ в случае использования программируемого таймера;

• отсутствие автоматической настройки на максимальный дебит.

Для решения описанных выше проблем, уменьшения издержек и повышения производительности компания «С-ТЕК» предлагает использовать станцию управления, выполненную на базе современного частотного преобразователя Danfoss VLT Automation Drive FC 302 и запатентованной технологии SALT.

Технология SALT (бездатчиковая технология механизированной добычи) представляет собой запатентованный метод использования частотно-регулируемого привода (ЧРП) со встроенным программным обеспечением для управления насосами без использования датчиков. В отличие от стандартных контроллеров для управления насосом, которые отключают насос на время периодов накопления, технология SALT лишь снижает скорость насоса, поддерживая и максимально увеличивая добычу при одновременном снижении энергопотребления и механических перегрузок.

Станция управления VLT SALT обладает рядом преимуществ:

• Увеличение дебита. Достигается за счет поддержания максимального числа качаний при неизменном заполнении насоса. При этом поддерживается минимальный динамический уровень, обеспечивающий максимальный приток.

• Снижение энергопотребления. Достигается за счет регулирования скорости насоса, быстродействующего алгоритма векторного управления магнитным потоком Flux, плавного пуска.

• Уменьшение вероятности механических повреждений штанги и двигателя. Достигается за счет плавного пуска двигателя частотным преобразователем. Станция управления уменьшает скорость ход штанги при высоких нагрузках и увеличивает ее при низких. При работе станции в четырехквадрантом режиме возможно установить определенную скорость хода штанги при разных направлениях хода, а также дополнительно ограничить максимальную перегрузку в указанном диапазоне работы станка, например, для защиты штанг от резкого сжатия.

• Простота монтажа, настройки и высокая надежность. Простота монтажа обеспечивается за счет отсутствия датчиков усилия, положения, угла наклона и т.д. В четырехквадрантном режиме используется один единственный датчик положения, который может быть установлен в любом удобном месте. Для настройки необходимо задать только паспортные данные двигателя, передаточное число редуктора и диапазон регулирования числа ходов. Высокая надежность обеспечивается за счет применения в данной станции управления преобразователя частоты Danfoss FC-302 Automation Drive со встроенным контроллером SALT MCO-360.

В настоящее время на месторождениях в США эксплуатируются около 3000 единиц станций SALT. С ноября 2009 по апрель 2010 проводилась опытно-промышленная эксплуатация станции управления в ОАО «Самотлорнефте-газ», ТНК-ВР в городе Нижневартовск, где были получены следующие результаты:

• уменьшение удельного энергопотребления на тонну жидкости на 10%;

• уменьшение удельного энергопотребления на тонну нефти на 24%;

• уменьшение перегрузок штанг за счет мягкого прохождения мертвых точек.

Таким образом, для уменьшения издержек на добычу нефти и увеличения производительности при использовании ШГН существует простой и надежный способ – ЧРП с применением технологии VLT SALT компании «Данфосс».

Станции SALT также могут успешно применяться и на других типах насосов нефтедобычи, например винтовых: