[發明專利]網電動力修井機儲能控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 201710235871.5
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN106972610B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 黃繼慶;史永慶;林文華;曲永哲;王建才;張慶軍;聶永晉;苑成波;吳開磊;劉世峰
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;E21B19/00
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙) 11576
• 代理人: 任海奇

一種網電動力修井機儲能控制系統及其控制方法。本發明井場電網、井場變壓器、動力系統、作業工作單元依次連接；動力系統包括動力控制單元、儲能單元、動力單元，其中：動力控制單元與井場變壓器相連接，將井場電能接入；動力控制單元用于控制儲能單元以及動力單元，動力單元驅動作業工作單元工作，從而完成修井作業。此外，本發明還包括網電動力修井機儲能控制系統的控制方法。其有益效果是，利用現有電網為大功率修井機供電，保證網電動力修井機的工作的高效率，降低作業成本。

技術領域

本發明涉及石油修井機技術領域，具體涉及一種應用網電動力的修井機儲能控制系統及其控制方法。

背景技術

車載修井機是廣泛應用于修井作業的移動設備，用于恢復油水井正常生產或提高生產能力的施工作業，主要包括檢泵、沖砂、洗井、換封、堵水等，修井機的作業方式主要為油管、抽油桿的起下，工作過程包括起升、卸扣和下放三個工作步驟，這種周期循環的工作特征需要修井機有相應的動力匹配。

目前，常規修井機以柴油機作為工作動力源，由于成品油價格高、能耗大等原因，修井成本居高不下，而且燃料動力修井還存在能量轉化率低、污染排放量高、工作噪音大等環保問題。電動修井機和柴油機動力修井機相比具有環保、作業費用低、噪音小、傳動效率高以及改善操作人員工作條件等優點，逐步替代柴油動力修井機。

油田電網多按抽油機配備電力，由主電網經井場變壓器輸送供抽油機使用。目前，多采用“單井單變”供電方式，即一臺變壓器為一部抽油機供電；部分地區采用“多井單變”供電方式，即用一臺大容量變壓器為多口油井供電，以提高變壓器負載率，降低損耗。“單井單變”井場變壓器容量大多數為30~50kVA，而車載修井機裝機功率要遠遠大于這種配備電力，如果接入附近井場變壓器，會因電動修井機工作用電打破電網供電平衡，影響其它抽油機或用電設備的正常工作。如果依據井場變壓器容量匹配電動修井機輸入功率，必然導致電動修井機作業效率大大降低，影響作業時效。若按照石油修井機動力需求增大電網供電能力，擴充井場變壓器容量，不僅投資巨大，而且在采油工況下，電網利用率很低，造成電網資源的大量浪費。

發明內容

為了克服現有井場網電與電動修井機的電力需求不匹配，修井作業效率低、成本高的不足，本發明提供一種網電動力修井機儲能控制系統及其控制方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種網電動力修井機儲能控制系統包括井場電網、井場變壓器，井場電網輸送的高壓電經井場變壓器后，接入修井機，所述井場電網、井場變壓器、動力系統、作業工作單元依次連接；

所述動力系統為網電動力修井機提供旋轉動力，安裝在修井機自行底盤上；所述作業工作單元將動力系統所輸出的旋轉動力轉變為直線起下動力，用于完成網電動力修井機的起下作業，由修井機自行底盤攜帶，現場安裝后開始工作。

所述動力系統包括動力控制單元、儲能單元、動力單元，其中：動力控制單元與井場變壓器相連接，將井場電能接入；動力控制單元用于控制儲能單元以及動力單元，動力單元驅動作業工作單元工作，從而完成修井作業。

所述儲能單元為能量儲存元件，具體能量形式包括電能或液壓；當動力系統為電驅動形式時，儲能單元是蓄電池和超級電容；當動力系統為液壓驅動形式時，儲能單元是液壓蓄能器。

一種所述網電動力修井機儲能控制系統的控制方法，其步驟是：

步驟A，設定網電動力修井機儲能控制系統的直流側電壓的動作設定值V₀；

步驟B，將動力控制單元實時監測的直流側電壓值V₁與動作設定值V₀進行比較，確定動力單元是否處于工作狀態；