Lex — Решение для сокращения энергопотребления ШГН до 35% при добыче в скважинах с осложняющими факторами

Решение для сокращения энергопотребления ШГН до 35% при добыче в скважинах с осложняющими факторами

Установки штанговых глубинных насосов (ШГН) с клиноременной передачей и асинхронным двигателем являются основным способом эксплуатации большинства скважин в мире. Низкий КПД асинхронного двигателя и потери электроэнергии в передаче крутящего момента через систему ремень-шкив приводят к высокому энергопотреблению всей установки. Наше решение для оптимизации энергопотребления ШГН позволяет более чем на 1/3 сократить затраты на электроэнергию за счет замены асинхронного двигателя на технологию SynchroGear™ c вентильным двигателем.

Решение для сокращения энергопотребления ШГН до 35% при добыче в скважинах с осложняющими факторами

Около 75% скважин в мире, осуществляющих механизированную добычу нефти, оборудованы установками ШГН с клиноременной передачей и приводом от асинхронного двигателя. Данная система отличается своей простотой и удобством в обслуживании, но одновременно низкой эффективностью, недостаточной надежностью конструкции и ограниченной управляемостью.

В установке ШГН погружной насос объемного типа приводится в действие штангами, соединенными с головкой балансира, который через систему шатуна и кривошипа выполняет обратно-поступательные движения, преобразованные из вращательного момента редуктора. В свою очередь, редуктор приводится в движение асинхронным двигателем через клиноременную передачу, и именно в этой системе происходит существенная потеря энергии. Передача крутящего момента от асинхронного двигателя на вал редуктора происходит со значительным перерасходом электроэнергии и одновременным риском отказа оборудования из-за невозможности оперативно реагировать на возникающие осложнения в процессе добычи.

С момента создания и начала массовой эксплуатации ШГН в течение последних 70 лет не было проведено никаких принципиальных улучшений. 

Мы переосмыслили подход к передаче крутящего момента редуктору и управлению ШГН, создав принципиально новое решение – технологию SynchroGearTM, которая заменила асинхронный двигатель с клиноременной передачей на высокоэффективный вентильный двигатель и интеллектуальную станцию управления.

Вентильный двигатель способствует снижению электропотребления за счет уменьшения электрических и магнитных потерь, что приводит к увеличению общего КПД.

Статор двигателя устанавливается на корпус редуктора, а ротор – на его входной вал, таким образом, крутящий момент напрямую передается от двигателя к редуктору. Данное конструктивное решение позволяет полностью отказаться от низкоэффективной клиноременной передачи с асинхронным двигателем.

Станция управления реагирует на любые изменения токовой нагрузки в процессе работы двигателя, адаптируя число и скорость качаний под текущие условия скважины, а при возникновении внештатной ситуации способна полностью остановить ШГН согласно заранее заданной программе.

В результате внедрения технологии SynchroGearTM достигается экономия электроэнергии до 35%, стабилизация работы погружного плунжерного насоса и уменьшение времени простоя, связанного с обслуживанием клиноременной передачи

Все решения

Использованное оборудование

Двигатели для станков-качалок (SynchroGear™)

Двигатели для станков-качалок (SynchroGear™)

Технология SynchroGear™ представляет собой привод без трансмиссии для штанговых насосов с КПД до 98%, состоящий из энергоэффективного вентильного двигателя и станции управления с интеллектуальными алгоритмами контроля и оптимизации, без использования традиционной системы клиноременной трансмиссии.

Универсальные вентильные двигатели (Universal PMM)

Универсальные вентильные двигатели (Universal PMM)

Мы развиваем и постоянно совершенствуем технологию погружных вентильных двигателей Lex (Universal PMM) – альтернативный способ создания крутящего момента и передачи его электроцентробежному, электровинтовому или штанговому насосу. Продуктовая линейка погружных вентильных двигателей Lex представлена моделями с рабочими частотами вращения от 85 до 12 000 об/мин, отличающихся высоким КПД до 95%, эксплуатационной гибкостью, низкими значениями нагрева двигателя, стабильной работой на любых частотах и возможностью эксплуатации в высокотемпературных средах до 200 °C.