风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，包括风力发电系统、光伏太阳能发电板、蓄电池组、控制单元、多个逆变器和多个直线电机潜油电泵，风力发电系统将风能转换为电能，并传输给控制单元，光伏太阳能发电板将太阳能转换为电能，并传输给控制单元，控制单元采用传输过来的电能给蓄电池组充电，所述多个逆变器通过控制单元连接于蓄电池组，以将蓄电池组传输过来的直流电转换为三相交流电提供给所述多个直线电机潜油电泵。风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统解决了偏远地区用电不足的状况，大大节约了用电量，提高了工作效率，帮助偏远油井更好的进行采油工作。更好的进行采油工作。更好的进行采油工作。

【技术实现步骤摘要】
风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统


[0001]本技术涉及石油机械
，特别是涉及到一种风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统。

技术介绍

[0002]对于油田偏远油井以及海洋平台采油井，由于距离偏远存在电网建设成本高问题或无电网。同时偏远油井常通过消耗化石能源发电，这对环境造成了破坏且费用昂贵。因此提供环保有效的能源显得尤为重要。对此设计风光互补发电来提供环保、充足的能源是必须提早的。而数控往复式潜油电泵的设计又极大的减少了电量的消耗，这为高强度的采油提供了可能。
[0003]风能和太阳能是洁净且储量极为丰富的可再生能源。它们分布广泛，用于发电对环境无害且储量极为丰富。偏远油井有丰富的风能和太阳能资源，通过风光互补发电有效的为油井提供充足的能源，去部分替代现有化石能源有很大的便利和优势。
[0004]在申请号：CN202020199052.7的中国专利申请中，涉及到一种新的风光互补离线发电驱动区块采油系统，包括风力发电模块、槽式太阳能集热发电模块、控制器、蓄能模块、储油罐加热系统，风力发电模块通过第一整流器与控制器相连；槽式太阳能集热发电模块，包括依次相连的槽式太阳能集热板、蒸汽发生器、小型汽轮机发电系统，小型汽轮机发电系统电力输出端通过第二整流器与控制器相连；蓄能模块电力输入端与控制器相连，电力输出端通过控制器与逆变器和抽油设备依次相连；储油罐加热系统，包括热交换器和直流辅助加热装置，热交换器进口与小型汽轮机发电系统相连，出口通过冷凝器后与蒸汽发生器相连，蓄能模块电力输出端通过控制器与直流辅助热装置电力输入端相连。
[0005]在申请号：CN201811438199.0的中国专利申请中，涉及到一种用于井口安全控制系统的风光互补供电装置，包含：风力发电机，将风能转换为电能输出；太阳能电池板，通过吸收太阳光，将光能转换为电能输出；风光互补控制器，分别与风力发电机和太阳能电池板通过电路连接；蓄电池，分别与风光互补控制器和井口安全控制系统通过电路连接，根据蓄电池的剩余电量，风光互补控制器控制风力发电机和/或太阳能电池板向蓄电池充电或停止充电，始终为井口安全控制系统提供电能。
[0006]在申请号：CN201710431865.7的中国专利申请中，涉及到一种用于油田的供电系统，包括：燃气收集装置，用于采集在油井抽油时伴生的天然气；燃气发电机组，用于将燃气收集装置所采集的天然气作为燃烧物产生交流电；新能源发电装置，用于采用新能源产生电能；柴油发电机组，用于以柴油作为燃烧物产生交流电；切换装置，包括由至少三个并联的可控开关组成的第一可控开关组件；所述第一可控开关组件，用于控制负载分别与燃气发电机组、新能源发电装置、柴油发电机组之间的供电回路导通或断开。
[0007]以上现有技术均与本技术有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们专利技术了一种风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统。

技术实现思路

[0008]本专利技术涉及石油机械
，特别是涉及到一种风光互补独立微网发电驱动直线电机潜油电泵采油系统，实现驱动直线电机潜油电泵不间断工作，其中直线电机潜油电泵采用直线电机直驱专用井下泵设计，相对传统抽油机能耗大幅降低，具备实施独立微网发电条件。
[0009]本技术的目的可通过如下技术措施来实现：风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统包括风力发电系统、光伏太阳能发电板、蓄电池组、控制单元、多个逆变器和多个直线电机潜油电泵，风力发电系统连接于控制单元，将风能转换为电能，并传输给控制单元，光伏太阳能发电板连接于控制单元，将太阳能转换为电能，并传输给控制单元，控制单元连接于蓄电池组，采用传输过来的电能给蓄电池组充电，所述多个逆变器与所述多个直线电机潜油电泵一一对应连接，所述多个逆变器通过控制单元连接于蓄电池组，以将蓄电池组传输过来的直流电转换为三相交流电提供给所述多个直线电机潜油电泵。
[0010]本技术的目的可通过如下技术措施来实现：
[0011]风力发电系统包括永磁变桨距风力发电机和整流器，整流器连接于永磁变桨距风力发电机，并将永磁变桨距风力发电机发出的频率和幅值都不稳定的交流电，转换成稳定的直流电。
[0012]风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统还包括多个直线电机潜油泵控制器，所述多个直线电机潜油泵控制器与所述多个直线电机潜油电泵一一对应连接，以控制所述多个直线电机潜油电泵的抽油过程。
[0013]风力发电系统、太阳能光伏板和蓄电池组位于油井口的同侧，以井口为基准点由远及近分别布置永磁变桨距风力发电机、太阳能光伏板、蓄电池组和所述直线电机潜油泵控制器。
[0014]永磁变桨距风力发电机配置三相永磁无刷交流发电机，采用24V蓄电池组驱动偏航直流电机经蜗轮蜗杆驱动实现偏航控制，随风速改变攻角。
[0015]太阳能光伏板采用平单轴随动系统，平单轴随动设计利用蜗轮蜗杆结构和步进电机让太阳能光伏板终跟随太阳的方向。
[0016]直线电机潜油电泵包括上活动凡尔、中活动凡尔、下活动凡尔、柱塞、直线电机动子推杆、割缝筛管，上活动凡尔和中活动凡尔固定，下活动凡尔为活动凡尔，直线电机的动子通过直线电机动子推杆与柱塞直接相连，直线电机动子推杆外面为割缝筛管。
[0017]直线电机潜油电泵还包括上抽油杆、固定阀座支承接头、阀座和上阀座，自上而下由上抽油杆、固定阀座支承接头、阀座、上活动凡尔和上阀座组成上游动阀，上抽油杆与固定阀座支承接头连接，固定阀座支承接头安装在阀座上，上活动凡尔安装在上阀座内。
[0018]直线电机潜油电泵还包括中阀座、柱塞接头、下阀座、下活动凡尔、柱塞阀罩、厚壁泵筒连接和接箍，自上而下由中活动凡尔、中阀座、柱塞、柱塞接头、下阀座、下活动凡尔、柱塞阀罩、厚壁泵筒连接组成中间油液流动的中间腔体，上抽油杆带动固定阀座支承接头做往复运动使中间腔体产生压力差进而保证油液可以输出至地面指定位置。
[0019]中阀座上安装有中活动凡尔，中阀座上端与安装有上活动凡尔的上阀座连接，上活动凡尔、上阀座组成中间腔体的油液流出端，柱塞上端连接安装有中活动凡尔的中阀座，
下端安装有柱塞接头以形成密闭空腔，下阀座内安装有下活动凡尔，上端与柱塞接头连接，下端与柱塞阀罩连接，是中间腔体的油液流入端，厚壁泵筒连接下端安装有接箍，上端与下阀座连接。
[0020]本技术的风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，由风力发电机、太阳能发电板、储能系统和直线电机潜油电泵及控制系统等组成独立微电网，该系统通过使用小型风力发电机、太阳能光伏发电板以及通过储能系统合理配置，确保风力和光伏独立微网发电实现驱动直线电机潜油电泵不间断工作，其中，直线电机潜油电泵采用直线电机直驱专用井下泵设计，相对传统抽油机能耗大幅降低，具备实施独立微网发电条件。该系统具有节能环保的双重优势，可广泛应用于风能资源充足的石油矿场，对无网电边际油田和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，其特征在于，风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统包括风力发电系统、光伏太阳能发电板、蓄电池组、控制单元、多个逆变器和多个直线电机潜油电泵，风力发电系统连接于控制单元，将风能转换为电能，并传输给控制单元，光伏太阳能发电板连接于控制单元，将太阳能转换为电能，并传输给控制单元，控制单元连接于蓄电池组，采用传输过来的电能给蓄电池组充电，所述多个逆变器与所述多个直线电机潜油电泵一一对应连接，所述多个逆变器通过控制单元连接于蓄电池组，以将蓄电池组传输过来的直流电转换为三相交流电提供给所述多个直线电机潜油电泵。2.根据权利要求1所述的风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，其特征在于，风力发电系统包括永磁变桨距风力发电机和整流器，整流器连接于永磁变桨距风力发电机，并将永磁变桨距风力发电机发出的频率和幅值都不稳定的交流电，转换成稳定的直流电。3.根据权利要求2所述的风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，其特征在于，风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统还包括多个直线电机潜油泵控制器，所述多个直线电机潜油泵控制器与所述多个直线电机潜油电泵一一对应连接，以控制所述多个直线电机潜油电泵的抽油过程。4.根据权利要求3所述的风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，其特征在于，风力发电系统、太阳能光伏板和蓄电池组位于油井口的同侧，以井口为基准点由远及近分别布置永磁变桨距风力发电机、太阳能光伏板、蓄电池组和所述直线电机潜油泵控制器。5.根据权利要求2所述的风能太阳能独立微网驱动直线电机潜油电泵采油系统，其特征在于，永磁变桨距风力发电机配置三相永磁无刷交流发电机，采用24V蓄电池组驱动偏航直流电机经蜗轮蜗杆驱动实现偏航控制，随风速改变攻角。6.根据权利要求1所述的风能太阳能独立微网驱动直...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈同利，倪承波，丁永超，李凤名，刘庆娟，林媛，王平平，徐华君，姚婷，李洪波，吴文华，李铭，岳吉祥，孙振华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：