采油增效 稳产护航｜新风光FD3300智能变频控制系统破解潜油开采难题

（来源：新风光）

在人力成本持续上涨、工业自动化技术迭代升级的大背景下，行业对于生产线运行效率、工业设备运行安全性与运行可靠性的管控标准日趋严苛。潜油电泵控制装置作为油气开采工艺流程中的核心配套设备，现已逐步替代人工现场值守作业模式，成为保障石油开采作业稳定开展的核心组成部分。

油电泵系统整体介绍

潜油电泵是整套浸没于井筒井液中工作的多级离心举升设备，整套系统由井下机组、潜油传输电缆以及地面控制配套设备三大部分构成，井下单元自上而下依次包含潜油电机、保护器、油气分离器与多级离心泵，地面依靠专用控制柜、变压器完成供电、调速、数据采集与故障保护功能。其工作原理为地面控制柜输出适配电能，经由潜油电缆驱动井下电机运转，带动多级叶轮对井内油水混合流体逐级加压，克服井筒液柱压力与管道阻力将原油持续举升至地面管线，同时控制系统依托实时采集的井下温度、压力、运行电流等数据实现变频闭环调节与故障自锁保护。

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井下机组

井下机组自下而上依次排布潜油电机、保护器、油气分离器、多级离心泵，是原油举升的动力与做功主体。潜油密封电机提供整套系统运转动力，依靠内部绝缘润滑油隔绝腐蚀井液；保护器承接电机与泵体结构，平衡腔体内外压力，补偿绝缘油热胀冷缩，避免电机进水烧毁；油气分离器剥离井液内游离气体，防止离心泵发生气蚀降低泵效；多级离心泵依靠多级叶轮连续对油水介质逐级加压，克服井筒液柱压力，完成原油向上输送。整套设备长期耐受井下高温、高压、高矿化度腐蚀工况，是液体举升的物理执行单元。

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潜油电缆

电缆捆绑在油管外壁随同管柱下入井筒，分为动力电缆与测温测压集成线缆。动力电缆负责将地面电能稳定输送至井下潜油电机，电缆本体具备耐温、耐压、耐油水腐蚀特性，适配深井苛刻环境；信号线缆实时回传井下电机温度、泵入口压力、机组振动等运行参数，将井下真实工况数据上传至地面控制系统，打通井下设备与地面管控单元的数据链路。

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地面控制设备

以潜油专用控制柜为主体，搭配升压 / 降压变压器、一次配电元器件构成。变压器匹配厂区电网电压，为井下机组提供适配供电电源；控制柜集成变频器、PLC 主控单元、电流电压采样模块、多类型故障保护回路，可实现机组启停、变频调速、负载动态调节，同时搭载过载、欠载、缺相、抽空、漏电、超温等保护逻辑，出现异常工况立刻执行停机闭锁，从电气层面保障电泵运行安全稳定。

新风光FD3300潜油电泵控制站优势

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六大运行工况模式

包含多种运行工况（周期运行，自动变频，频率切换，参数维持，气塞清除，延时启动），满足井下复杂多变的工作环境。各类工况可依据设定参数自主切换、协同运行，有效应对井筒液面波动、气堵集聚、供液不稳、开机冲击等各类现场问题，充分适配油田井下高温、油气混杂、产出状态动态变化的复杂恶劣作业环境，保障机组长期平稳、安全、高效举升作业。

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三种启动模式

控制系统集成软启动、推动启动、摇摆启动三种开机策略。软启动抑制冲击电流，推动模式依靠大扭矩破除介质黏滞阻力，摇摆模式往复扰动解除泵体砂卡、结垢卡滞问题，适配各类复杂井筒开机工况，保障机组启动安全可靠。

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六大类分级保护体系

六大类工况包含电网，电机，井下传感器，模拟量，数字量，绝缘电阻保护。每个保护有启动后延时保护时间，保护延时动作时间，重启等待时间，重启次数，重启清零时间。依靠分级延时保护 + 有限次数重试机制，既能规避瞬时波动、瞬时干扰造成的误停机，保障采油作业连续稳定；又可在持续性硬件故障发生时锁定停机状态，防止机组反复重启加剧设备损伤，适配井下高温、介质复杂、信号易受扰动的苛刻井下工况环境。

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参数自动运算配置

多点VF参数，变压器推荐电压等数据自动计算设置。整套数据计算与参数设置功能一体化集成在控制柜人机交互界面，简化现场调试作业门槛，减少人工计算带来的数值偏差问题，让潜油电泵供电匹配、变频调速参数标定更加精准高效，保障井下永磁电机长期工作在额定最优工作区间。

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配套上位机管理 + U 盘参数快速拷贝力

设备搭载专用上位机软件，支持历史运行数据长期存储与多日数据调取分析；设备更新替换时，支持原有整套配置参数一键拷贝，5~10min迁移至新设备，简化现场参数标定流程，提升设备投运效率。

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复杂耦合工况下潜油电泵绝缘实时监测

潜油电泵的电机、线缆、传感器等工作在数千米井下，环境高温、高压且充满腐蚀性介质，其绝缘性能会随时间不可逆地劣化，因此绝缘检测是保障其安全、可靠、高效运行的关键环节。这不仅仅是检查一次设备好坏，更是一项关乎生产连续性、维修成本和井下作业安全的关键预防措施。

我司以低频注入法为核心设计出绝缘电阻检测板，满足以直流供电、存在交流耦合信号等复杂情况下的绝缘电阻实时检测与计算，分析故障点，从而避免突发停产、故障扩大化等，实现了油田安全、高效、智能化生产的关键一环。

欧洲某石油公司现场

在欧洲某石油公司的石油现场，FD3300系列潜油电泵控制站在潜油电泵控制上成功运用。替代了之前其他品牌的潜油电泵控制站，提高了运行效率，利于企业降本增效。

在该应用现场，新风光苏州公司为客户提供315KW，200KW功率段设备以及成套驱动系统方案。在实际应用过程中，客户提出：需支持欧洲某品牌电能表数据读取，工况运行中掉电上电后继续工作。为满足客户需求，定制开发了欧洲某品牌电能表的通讯协议，工况状态保存功能，最大满足客户需求。

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降低因现场环境波动导致停机

若现场工况环境造成设备瞬时异常故障，设备具备防瞬时误停机机制；仅在保护延时周期结束后，设备才执行停机保护逻辑。杜绝设备误停机，保障系统连续稳定运行，降低非正常停机带来的生产损失与设备启停损耗。

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当设备故障后，无需人为操作故障消除后自启动

设备支持故障消除后无人自主重启，野外井场发生故障停机，系统等待预设重启时间且故障恢复正常后，机组自动投运复产，减少野外人工到场操作，保障采油作业连续运行，搭配重启次数限制机制规避设备受损风险。

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匹配地层产能变化，实现按需采液稳产

自动变频工况依托井下压力、电机负载电流、井口排量实时反馈构成闭环调控，系统依据实际供液状况自动调整电机运转频率与转速：产液充足时升频提速，提升电泵排液能力；液面偏低、供液不足时自动降频运行。可长期将井筒液位维持在合理区间，避免抽空干转或泵体过载憋压，保障油井长期平稳稳产。