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【井下】SMARTEN XE ESP 控制系统——智能电潜泵大脑

日期:2024-04-05    来源:石油圈

国际石油网

2024
04/05
17:31
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关键词: 油田技术 石油技术 石油设备

全球领先的油田技术服务商ChampionX公司推出了SMARTEN XE ESP控制系统。该技术旨在应对非常规井中电潜泵(ESP)所面临的井况挑战,包括快速变化的产量、不断增加的气体侵入以及电能质量挑战。

SMARTEN XE控制系统采用强化的工业处理核心,利用ESP专有控制算法可稳定管理井下状况,减少不必要的关井,保护ESP系统。SMARTEN XE控制系统拥有诸多优点,包括通过REFLUX气体控制算法主动管理气锁条件。具有自动调整功能的自适应作业控制系统可抑制作业的不稳定性,调整ESP泵速以满足作业者的目标,同时自动调整设定值功能可以自动调整ESP,以适应非常规井中常见的产量频繁变化。专有的功率计可确保所需的电能质量,以保护井下马达与电缆。

该控制系统还增强了ESP作业的安全性与稳定性。它利用Microsoft Azure安全技术保护井场,并通过SMARTEN Edge设备增强数据通信与数据完整性。该系统还利用VSD Touch Safe技术,将高压设备与控制器分开,以保护现场人员免受电气危险。用户还可以使用与现场相同的界面进行远程更改,从而最大化减少前往井场作业带来的安全隐患。

SMARTEN XE控制系统的另一个关键优势是能够创建定制的控制应用程序。用户可以创建自己的应用程序,以满足生产工程师的目标,或者为其创新赋能。用户还可以访问 ChampionX应用程序库,或聘请ChampionX专家来帮助实现他们的想法,同时在整个井场扩大应用人工智能/机器学习功能。

01. 技术优点

通过REFLUX气体控制算法主动管理气锁条件;

通过专有的功率计确保电能质量,从而保护井下电机和电缆;

利用自动调节的自适应作业控制,最大限度地提高作业效率;

创建自己的应用程序,根据生产工程师的目标调整作业;

在井场或通过SMARTEN LIVE远程操作ESP;

使用Microsoft Azure安全功能保护井场;

确保只有授权人员才能调整VSD设定值;

自动调整设定值,以应对不断变化的油井产量;

通过更多扩展坡道型号,实现安全下井,从而保护设备;

利用Edge的最高数据采样率准确预测油井动态。

常规变速驱动器(VSD)并非针对非常规油井中常见的动态井况而设计,而是由简单的嵌入式控制器构建的,这限制了灵活性和控制能力,无法应对产量快速变化、气体侵入增加和电能质量挑战。这种常规的电潜泵系统控制器设计,无法灵活使用多个VSD硬件平台,进而无法在不更换整个驱动器的情况下进行升级,并存在网络安全风险。

02. 技术特点

NO.1

克服不断变化的井下状况

SMARTEN XE控制系统采用独有的无传感器REFLUX气体控制算法,主动控制气锁状况。该专有算法通过测量电机电流,以预测气体的存在,并设置主动控制,以避免气体相关问题。该控制器还通过专有的内置功率计确保电能质量,从而保护井下电机和电缆。

利用SMARTEN XE控制器,可设置自适应作业控制与自动调谐,以便:

控制作业的不稳定性,避免过早失效;

调整ESP泵速,保持电流或进气压力稳定,以满足作业目标,其中可能包括功耗、效率、最大产量以及设备可靠性。

SMARTEN XE控制系统可自动调整设定值,以保护设备,并通过扩展坡道型号以安全入井,并利用SMARTEN Edge的最高数据采样率准确预测油井动态。

NO.2

助力3S管理

SMARTEN XE控制器通过Microsoft Azure安保系统保护井场,并具备安全的本地Wi-Fi连接。它还确保只有合格的人员才能调整VSD,支持根据工作角色分配用户的权限级别。

使用Touch Safe技术柜可确保现场人员的安全,并在支路上看到VSD状态指示灯,防止不必要的停机,使人员远离井场。

用户可在井场直接操作ESP,也可利用SMARTEN LIVE远程控制,而且交互界面与现场一致。无需派遣现场技术人员即可远程更新该控制器系统。

NO.3

创建定制的控制应用程序

SMARTEN XE控制系统支持用户在作业的环境中创建适应性的应用程序,实现生产工程师的目标或开展技术创新,并能在在井场进行快速试验和扩展AI / ML功能。使用SMARTEN XE控制器,用户可访问ChampionX应用程序库,通过ChampionX专业技术实现用户的创新想法。

NO.4

可与VSD型号配套使用

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