[发明专利]电驱泵送系统及其驱动方法

说明书

一种电驱泵送系统及其驱动方法。该电驱泵送系统包括发电装置、至少一个储能系统、与主电动机相连的泵送装置、辅助装置和第一变压器。第一变压器包括输入端、第一输出端和第二输出端。储能系统包括储能单元和主电动机。发电装置与储能单元相连，第一变压器的输入端与储能单元相连，第一变压器的第一输出端与主电动机电性相连，第一变压器的第二输出端与辅助装置电性相连。该电驱泵送系统可避免由于发电装置断电而导致的主电动机停机等问题，保证作业连续进行，并且还可在负载变化的情况下使得发电装置可长时间高效率运行，提高了燃油经济性。

技术领域

本公开的实施例涉及一种电驱泵送系统及其驱动方法。

背景技术

随着油气开采技术的不断发展，由于具有功率大、节能环保、重量轻、体积小等优点，电驱装置在油气开采领域的应用也越来越广泛。电驱装置通常采用电力驱动电动机，然后使用电动机驱动各种功能部件以实现各种功能。例如，电动机可驱动压裂泵，以将低压的压裂液加压为高压的压裂液；又例如，电动机可驱动润滑泵，以驱动润滑液对柱塞泵进行润滑。

在油气开采领域常用的电驱装置可包括电驱固井装置、电驱酸化压裂装置、电驱压裂装置等采用电力驱动的泵送装置，这些装置通常由电网、或发电装置供电。

发明内容

本公开实施例提供一种电驱泵送系统及其驱动方法。该电驱泵送系统可通过发电机为储能单元供电，储能单元为电机供电，并设置备用电源，避免供电装置断电导致的装置停机以及带来的作业中断风险。并且，该泵送装置中电机通过变频器驱动，可以实现无极调速；另外本方案发电机中内燃机始终属于经济工况，持续在额定功率、额定转速下工作，燃烧热效率持续维持在高效区间。

本公开至少一个实施例提供一种电驱泵送系统，其包括：发电装置；至少一个储能系统，包括储能单元；主电动机；泵送装置，与所述主电动机相连，并被配置为利用所述主电动机输出的机械动力将流体进行泵送；辅助装置；以及第一变压器，包括输入端、第一输出端和第二输出端，所述发电装置与所述储能单元相连，所述第一变压器的所述输入端与所述储能单元相连，所述第一变压器的所述第一输出端与所述主电动机电性相连，所述第一变压器的所述第二输出端与所述辅助装置电性相连。

例如，本公开一实施例提供的电驱泵送系统还包括：第一逆变器，一端与所述第一变压器的所述第一输出端相连，另一端与所述主电动机相连，所述第一逆变器被配置为将所述第一变压器的所述第一输出端输出的直流电转换为交流电，所述发电装置包括原动机和直流发电机，所述原动机与所述直流发电机相连，并被配置为驱动所述直流发电机发直流电。

例如，本公开一实施例提供的电驱泵送系统还包括：第二变压器，包括输入端和输出端；控制系统；以及传感器，所述第二变压器的所述输入端与所述储能单元相连，所述第二变压器的输出端与所述控制系统和所述传感器相连。

例如，本公开一实施例提供的电驱泵送系统还包括：第二逆变器，包括输入端和输出端，所述第二逆变器的输入端与所述第一变压器的第二输出端相连，所述第二逆变器的输出端与所述辅助装置相连。

例如，在本公开一实施例提供的电驱泵送系统中，所述储能系统还包括：双向变流器，包括第一端、第二端和第三端，所述双向变流器的所述第一端与所述发电装置相连，所述双向变流器的所述第二端与所述储能单元相连，所述双向变流器的所述第三端与所述第一变压器的所述输入端相连，所述双向变流器被配置为将所述第一端输入的交流电转化为直流电并从所述第二端输出，将所述第二端输入的直流电转化为交流电并所述第三端输出，所述发电装置包括原动机和交流发电机，所述原动机与所述交流发电机相连，并被配置为驱动所述交流发电机发交流电。

例如，本公开一实施例提供的电驱泵送系统还包括：还包括：控制系统；传感器；以及第三逆变器，一端与所述第一变压器的所述第二输出端相连，另一端与所述控制系统和所述传感器相连，所述第三逆变器被配置为将所述第一变压器的所述第一输出端输出的交流电转换为直流电。