一、前言

勝利油田孤東采油廠新灘油田地處黃河入海口的海灘上，1998年投入生產開發，目前已投入開發生產油井63口，年產原油12萬噸。由于該地區離采油廠主力生產區塊較遠，各采油點又比較分散，油井數量相對較少，自油田開發以來一直采用大型油罐車拉油的辦法，將各采油點的原油每天不停地運輸至數十公里外的原油中轉站，原油運輸成本居高不下。隨著油田開發難度的增加和噸油成本的不斷上升，進一步挖掘內部潛力，降低油氣生產成本，減少輸油損耗，就顯得尤其重要。利用管道輸油可以大大降低油氣輸送生產成本，減少油氣損耗，但由于受各采油點產液量的限制，要保證油氣正常長距離生產輸送，就得采取大功率高揚程機組通過截流控制的辦法，才能滿足油井生產的連續運行需要。由于輸油泵機組容量偏大，其流量和儲油罐液位控制均采用人為節流調節控制等因素，造成了該生產工藝系統運行效率不高、設備易損件故障頻繁和“大馬拉小車”等現象的發生，這不僅嚴重浪費了能源，而且影響油井的正常生產和原油產量的完成。為此我們于2005年初提出了在30kW的CSY11-2油氣混輸單螺桿泵上推廣應用了森蘭SB70G變頻器進行調速控制，安裝了質量可靠的變頻調速設備，以解決生產中的諸多實際問題，見到了良好的現場使用效果，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

二、控制方案

新灘油田162油氣混輸站和191油氣混輸站油氣混輸泵機組的變頻調速技術控制方案采用了閉環控制或開環控制方式，閉環控制與開環控制方式分別如圖1﹑圖2所示，以滿足現場生產工作的需要。

2.1現場生產工藝流程

162站管理著7口油井，油井來油先進入2.7米高的40方儲油罐，經加熱后由30kW的CSY11-2油氣混輸單螺桿泵將油井產出物輸送至幾十公里外的油氣接轉站。191站生產工藝流程與162站基本相同，目前管理著5口油井，油氣輸送距離比162站更遠。

2.2閉環控制應用技術方案

在40方儲油罐上安裝帶4～20mA模擬信號輸出的浮球液位計，將液位信號給變頻器，變頻器在接收液位計信號后與變頻器設定值比較，采用PID調節控制算法，通過變頻器輸出頻率的變化來自動調節和控制儲油罐的液位高度，達到節能降耗和油井生產平穩運行自動控制的目的。儲油罐的液位控制高度為1.6米。

2.3開環控制應用技術方案

在40方儲油罐上不安裝液位計，液位檢測采用人工定時檢測，操作人員根據儲油罐的液位檢測高度，通過人工調節5kΩ的電位器來調節變頻器的輸出頻率，控制油氣混輸泵的排量，從而實現儲油罐的液位高度的控制，達到節能降耗和油井生產平穩運行的目的。儲油罐的液位控制高度范圍為1.5米至2米。

在油氣混輸泵上安裝變頻器后，電機工作電流大幅下降，由20多安培下降到10安培左右，電機輸入功率也大幅下降，節電效果明顯，功率因數隨之提高，系統效率也大幅提高，節電效果顯著。兩臺在用泵機組綜合節電率可達50%以上，兩臺在用變頻器年節電可達116800kWh。