碳达峰目标下稠油电加热控制装置设计及试验研究

来源：机床与液压杂志2022年第22期北京时间：

作者：刘沛津，肖勇，王郑凯，贺宁，何林，李杰

单位：西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学机电工程学院；西安建筑科技大学理学院；西安鹏瑞石油有限公司

摘要：为提高稠油井电加热系统的加热效率，改变目前油田现场主要通过人工经验控制和低效的自动控制造成能源浪费的情况，研究并提出一种稠油电加热控制装置。基于非嵌入式获取的油井生产电信号，以稠油开采电机的电功率为闭环反馈信号，获取油液最优温度的参考输入。在此基础之上，通过井口油液温度的微分反馈环节，改善温度迟滞效应，实现中频电源输出功率的节能控制。通过对嵌入式硬件核心电路模块的设计和主要软件功能的开发，不仅实现了稠油井电加热过程的动态控制，还实现了各项运行指标的现场实时监测。稠油开采井场测试结果表明：该稠油电加热控制装置满足油井节能安全的生产需求，节能可达21%，相当于少排放二氧化碳约82.3 t

关键词：稠油电加热;中频电源;电功率;硬件设计;节能测试

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目(61903291)；陕西省教育厅专项科研项目(21JK0732)；陕西省重点研发计划（2022GY-134）