[发明专利]网电动力修井机储能控制系统及其控制方法

说明书

一种网电动力修井机储能控制系统及其控制方法。本发明井场电网、井场变压器、动力系统、作业工作单元依次连接；动力系统包括动力控制单元、储能单元、动力单元，其中：动力控制单元与井场变压器相连接，将井场电能接入；动力控制单元用于控制储能单元以及动力单元，动力单元驱动作业工作单元工作，从而完成修井作业。此外，本发明还包括网电动力修井机储能控制系统的控制方法。其有益效果是，利用现有电网为大功率修井机供电，保证网电动力修井机的工作的高效率，降低作业成本。

技术领域

本发明涉及石油修井机技术领域，具体涉及一种应用网电动力的修井机储能控制系统及其控制方法。

背景技术

车载修井机是广泛应用于修井作业的移动设备，用于恢复油水井正常生产或提高生产能力的施工作业，主要包括检泵、冲砂、洗井、换封、堵水等，修井机的作业方式主要为油管、抽油杆的起下，工作过程包括起升、卸扣和下放三个工作步骤，这种周期循环的工作特征需要修井机有相应的动力匹配。

目前，常规修井机以柴油机作为工作动力源，由于成品油价格高、能耗大等原因，修井成本居高不下，而且燃料动力修井还存在能量转化率低、污染排放量高、工作噪音大等环保问题。电动修井机和柴油机动力修井机相比具有环保、作业费用低、噪音小、传动效率高以及改善操作人员工作条件等优点，逐步替代柴油动力修井机。

油田电网多按抽油机配备电力，由主电网经井场变压器输送供抽油机使用。目前，多采用“单井单变”供电方式，即一台变压器为一部抽油机供电；部分地区采用“多井单变”供电方式，即用一台大容量变压器为多口油井供电，以提高变压器负载率，降低损耗。“单井单变”井场变压器容量大多数为30~50kVA，而车载修井机装机功率要远远大于这种配备电力，如果接入附近井场变压器，会因电动修井机工作用电打破电网供电平衡，影响其它抽油机或用电设备的正常工作。如果依据井场变压器容量匹配电动修井机输入功率，必然导致电动修井机作业效率大大降低，影响作业时效。若按照石油修井机动力需求增大电网供电能力，扩充井场变压器容量，不仅投资巨大，而且在采油工况下，电网利用率很低，造成电网资源的大量浪费。

发明内容

为了克服现有井场网电与电动修井机的电力需求不匹配，修井作业效率低、成本高的不足，本发明提供一种网电动力修井机储能控制系统及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种网电动力修井机储能控制系统包括井场电网、井场变压器，井场电网输送的高压电经井场变压器后，接入修井机，所述井场电网、井场变压器、动力系统、作业工作单元依次连接；

所述动力系统为网电动力修井机提供旋转动力，安装在修井机自行底盘上；所述作业工作单元将动力系统所输出的旋转动力转变为直线起下动力，用于完成网电动力修井机的起下作业，由修井机自行底盘携带，现场安装后开始工作。

所述动力系统包括动力控制单元、储能单元、动力单元，其中：动力控制单元与井场变压器相连接，将井场电能接入；动力控制单元用于控制储能单元以及动力单元，动力单元驱动作业工作单元工作，从而完成修井作业。

所述储能单元为能量储存元件，具体能量形式包括电能或液压；当动力系统为电驱动形式时，储能单元是蓄电池和超级电容；当动力系统为液压驱动形式时，储能单元是液压蓄能器。

一种所述网电动力修井机储能控制系统的控制方法，其步骤是：

步骤A，设定网电动力修井机储能控制系统的直流侧电压的动作设定值V₀；

步骤B，将动力控制单元实时监测的直流侧电压值V₁与动作设定值V₀进行比较，确定动力单元是否处于工作状态；