一、前言 在原油開采過程中，初次采油一般依靠地底壓力讓原油自噴而出；此后由于地下壓力減小，不得不往地下注水將油驅出，稱二次采油。當前，中國多數油田處于二次采油晚期，每百噸采出液體中，含水量高達95%，綜合原油采收率只有30％多一些，60％多的石油仍然留在地下無法采出。在實際中多數采用的是三次采油。 三次采油概述：從地面注入各種驅油介質-各種化學物質、溶劑、熱載體、各種物理方法等進行生產的階段，采收率約為50%——70%。是以開采二次采油階段剩余為目標所采取的各種增加原油產量的措施，包括各種物理及化學驅油措施。提高原油采收率是指為增加二次采油階段剩余油產量的各種措施，其意義更加廣泛；還包括如單井吞吐、近井地帶處理以及水平井開采技術等。聚合物驅技術是隸屬于三次采油階段的"提高采收率" 技術中的一種強化采油工藝技術，通常是在水驅開發基礎上進行的，所以又稱為改善水驅，是向地層注入高粘度的聚合物溶液來大大降低流度比、擴大波及體積、提高驅油效率從而提高采收率的驅油工藝。 聚合物驅三次采油比水驅提高采收率100％以上，是東部老油田高含水后期保持穩產的重要措施之一。大慶油田、大港油田、勝利油田,河南油田開展了聚合物驅油，大慶油田聚合物驅年產油量已達1000萬噸以上。聚合物驅油技術對保持油田穩產起到了重要的作用。尤其是在石油勘探新增儲量十分有限的老油田，因面臨后備儲量嚴重不足、油田產油量逐年遞減、井網加密增加可采儲量十分有限、高含水階段措施難度極大，其增油量已無法彌補油田的遞減的情況下，對于解決“如何保持原油生產的持續穩產與高產”這一難題時通常優先考慮采取的。因此,迅猛發展的三次采油技術,為老油田的穩產接替和提高采收率展開了廣闊的前景，進行三次采油、提高原油采收率，是減緩中國多數油田衰老速度、維持中國原油穩產、減少中國對國外原油依賴程度的戰略要求。將變頻調速技術應用于三次采油技術不但提高了產量，而且具有環保和節能性，在油田推廣具有深遠的意義。 二、變頻調速的工作原理 變頻調速技術的基本原理是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系：n =60× f（1-s）／p，（式中n、f、s、p分別表示轉速、輸入頻率、電機轉差率、電機磁極對數），通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的；通過改變定子供電頻率f，就可以改變電機轉數n，變頻后的交流電作用于電機，改變電機轉數進而改變電機輸出功率；在調節過程中，電機轉速大部分時間里都低于額定轉速，在頻率調節范圍以及改變頻率后電機的特性等方面，都具有明顯的優勢。 流量計在獲取流量信號后,送到PID調節器,再由PID送入變頻器,由變頻器輸出的信號可以顯示在PID面板上,對PID輸出進行設定,最終信號去控制電機的轉速,既而影響流量,形成了一個閉環控制系統回路。不但控制精度高、運行平穩，節能效果也非常明顯。 結合PID調節能大大減少電機啟動次數。現場調節注聚量只需對PID進行設定，根劇配注方案,對PID輸出進行設定只需一個人幾分鐘就可完成，方便快捷、安全可靠，減輕了工人的勞動強度，提高了工作效率。 采用變頻調速技術改變泵的轉速來控制現場過程參數，要比采用閥門調節更為節能，設備運行工況也將得到明顯改善。閉環控制框圖如下： 　 三、變頻調速技術在聚和物驅油系統中現場應用效果分析 1．2006年4月我廠在古城油田的B123區塊建成并投用聚和物驅油系統。注聚系統90%以上的用電量消耗在注聚泵電機上。B123區注聚站有注聚泵14臺。2006年5月7日——-5月22日設備調試運行期間，對G2505、 G2506、 G2705、 B123-3、 G2407、 5口井進行了現場測試，在注入壓力，注入量都不變的情況下。這5口井用工頻運行平均單井有功功率為9.86KW，改為變頻運行平均單井有功功率為7.98KW，有功功率降低了1.88KW,平均單井日節電45.09KW.H,節電效果明顯。從B123區注聚站應用的14臺變頻器使用情況分析，平均單井日節電45.09KW.H,全站14臺變頻器每年可節電23.05萬KW/H。電費按0.72元/KW.H計算，全站14臺變頻器每年可節約電費16.59萬元。 2．注聚泵采用工頻運行依靠調節旁通閥門的開度控制泵排量，無法有效地解決注聚泵排量和注聚區塊實際需要注入量的矛盾，無法保證注入濃度和實現聚合物溶液的連續注入。 將變頻調速技術，流量計及PID控制技術結合應用在注聚泵上；實現了自動控制，運行平穩,提高了注入聚合物設計量和注聚區塊實際需要量的精確注入計量，保證了聚合物注入濃度和聚合物溶液的連續注入；提高了注聚效率，為降水增產打下了基礎。 3．電機直接啟動，啟動沖擊電流大，機械沖擊大、電氣保護差；這對管路、泵體和閥門的密封性能形成威脅和破壞；影響設備使用壽命，增加了設備的故障率。而變頻控制穩定的軟起動功能降低了電機起動電流，減小了起動沖擊電流對供電電網的影響，起到了優化電網的作用。變頻器安裝使用后它的軟起動功能減緩了泵腔、閥體的磨損及泵體、電機等工藝設備因振動而帶來的隱患和損耗，延長了設備使用壽命；減少了設備故障停機率。采用變頻調速技術設備機械磨損小，噪音明顯下降；減少了閥門、泵體、電機等相關設備的維護、修理、更換等工作量，降低了工人的勞動強度。 4．該系統經過半年多的運行，變頻器運行穩定，已有20多口井受益，部分井綜合含水下降1%——4%，產量有所上升。同時使設備維護、維修費用居高不下，能源浪費和設備損耗等；困擾注聚站節能降耗、降低生產成本的難題得到解決。 四、結束語 雖然變頻器初次安裝費用較高，但是變頻調速技術在改善設備運行工況，提高系統的安全性、可靠性、延長設備使用壽命、降低勞動強度、提高工作效率、節能降耗等方面有著很大的潛在的優勢。我廠是能耗單位，因此，隨著應用范圍的不斷擴大，其潛在的綜合效益將會得到充分的體現。 作者簡介：黨建軍，男，1969年生，儀表工，維修電工。現在從事儀表，電氣維修工作。電話：0377-63840231 參考文獻：《油層物理學》 作者：秦積舜 李愛芬 中國石油大學出版社 2003年9月。 《變頻調速應用實踐》 作者：張燕賓 機械工業出版社 2000年12月。 《常用變頻器功能手冊》 作者：張燕賓 機械工業出版社 2004年9月。