海洋石油开采中钻井泵变频调速修正控制方法

作     者：陈胜根 CHEN Sheng-gen

作者机构：中海油田服务股份有限公司 

出 版 物：《化工自动化及仪表》 (Control and Instruments in Chemical Industry)

年 卷 期：2024年第51卷第4期

页      面：681-685,741页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：修正控制 频率失稳 变频调速 压频比 钻井泵 海洋石油 

摘      要：海洋石油钻井泵目前广泛使用的是三缸单作用往复泵(简称三缸泵)。三缸泵虽然在压力和流量上基本满足现代海洋石油开采的需要,但是其采用曲柄连杆机构驱动,存在重量大、流量波动大、效率低、功能部件寿命短等缺点,通常采用恒定转速运行,无法根据实际工况需求进行调整,容易导致频率控制失稳。为此,提出一种海洋石油钻井泵自动变频调试方法。通过对钻井泵提升过程的转速变化进行分析,建立矢量分析数据,以判断变频控制要素。根据石油钻井泵电机的额定输出功率来确定最大消耗功率频率,通过匹配电机功率和泵轴功率的关系来调节变频控制要素,以实现频率最大化。利用相似定律和经验值估算法进行频率变化修正,确保钻机在最佳频率范围内运行。实验结果表明:所提方法能够有效实现钻井泵的变频调速,保证海洋石油钻井作业的稳定运行。