油田注水是中國很多油田保持高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要有效措施。其方法就是把地層中散布的油集中到油井,，再提取上來,。由于大慶油田屬于斷裂區(qū)塊油田,，每個區(qū)塊注水范圍小，注水量隨開采狀況的變化,，需要經(jīng)常調(diào)整,，大部分注水站都存在額定流量與實(shí)際流量不相匹配的問題。而油田注水由于壓力高,、水量大,，注水電機(jī)大多是大功率電動機(jī)，電動機(jī)長期處于高耗能狀態(tài)運(yùn)行,，采用變頻調(diào)速裝置對油田注水泵用電動機(jī)實(shí)行變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),，實(shí)現(xiàn)注水泵變水量控制是一項非常有效的節(jié)能措施。

    現(xiàn)有控制流量方式
    常規(guī)情況下油田高壓注水采用閘板閥門控制來調(diào)節(jié)流量和壓力,。根據(jù)工藝要求,，不允許長時間小排量運(yùn)行，否則泵內(nèi)溫度升高造成汽蝕和機(jī)件燒毀等問題,，過去被迫采用大回流方法降低溫升,，造成電力的大量消耗，給油田造成了大量的能源損失,。
    在原設(shè)計系統(tǒng)工況中,，用兩臺注水泵進(jìn)行系統(tǒng)注水。在未進(jìn)行變頻調(diào)速改造中,，該工況的注水系統(tǒng)能耗損失主要在控制閥節(jié)流上,。通過分析，只有通過結(jié)合配注量,，降低水壓,，減少各注水井的閥門控制壓差，才能達(dá)到節(jié)能降耗的目的,。

    變頻系統(tǒng)原理說明        
    由于注水泵的實(shí)際流量比泵的額定流量小,，因此節(jié)電潛力較大。系統(tǒng)中注水泵的注水控制是由變頻器通過變送器的回饋壓力值,，與事先預(yù)設(shè)在變頻器中的壓力值進(jìn)行比較,，變頻器中的PID調(diào)節(jié)器自動根據(jù)差值進(jìn)行運(yùn)算調(diào)節(jié)控制變頻器變頻調(diào)速運(yùn)行；同時,，變頻器的運(yùn)行參數(shù)通過內(nèi)部計算機(jī)接口和通訊協(xié)議傳輸至計算機(jī)工作站,；在計算機(jī)上可以隨時檢測和控制系統(tǒng)運(yùn)行壓力、電動機(jī)轉(zhuǎn)速,、輸入/輸出電壓,、輸入/輸出電流等參數(shù)，達(dá)到系統(tǒng)自動節(jié)能運(yùn)行的目的,。

    基本原理圖如下：

    變頻器系統(tǒng)與原有控制系統(tǒng)的比較

    1） 采用變頻控制方式,，其操作方便,，無須手動調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門，極大的減輕了工人的勞動強(qiáng)度,，提高了工作效率,。 

    2） 啟動噪音低，在啟動過程中電機(jī)從低頻開始緩慢加速,，經(jīng)20秒后達(dá)到設(shè)定頻率,，由于啟動電流很小，減小了對電網(wǎng)的沖擊,，保護(hù)了用電設(shè)備,，延長了電動機(jī)的使用壽命，提高了電機(jī)的效率,，節(jié)約維修成本,。

    3） 系統(tǒng)采用一拖二控制方式，采用壓力變送器反饋電流信號（4—20mA）至變頻器中央處理器（CPU）,經(jīng)PID控制組成閉環(huán)控制系統(tǒng),。其輸出頻率的大小由作用處理器控制,，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速自動增加或降低；當(dāng)壓力超過設(shè)定的目標(biāo)值時即（＞5％）其中第一臺電機(jī)轉(zhuǎn)為工頻運(yùn)行,，變頻器啟動第二臺電機(jī)變頻運(yùn)行,，保持水壓恒定。這樣不但減小了電動機(jī)的無功功率,，而且提高了水泵的工作效率,，節(jié)約了能源。

    4） 普通的工頻控制方式（原有的控制方式）則不能實(shí)現(xiàn)這樣的目的,，其啟動和停止需要人操作,，還需要調(diào)節(jié)進(jìn)水的閥門開關(guān)來滿足工況要求，即費(fèi)時又費(fèi)力,，且容易出現(xiàn)操作失誤,，造成不必要的損失。工頻運(yùn)行控制方式的電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不可調(diào)節(jié)的,，并且啟動電流大,，當(dāng)供水壓力超過所需的壓力值時需人工調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門的大小來滿足供水壓力。這時電機(jī)仍以滿負(fù)荷運(yùn)行,，多余的功率就消耗在閥門上,，能源浪費(fèi)很大。

    從以上實(shí)際工況中分析,，采用變頻調(diào)速的方式來滿足生產(chǎn)的需要,，使得注水泵既可大流量，也可小流量，既可高壓力,，也可低壓力運(yùn)行?？梢杂脡毫﹂]環(huán)或流量閉環(huán)控制注水的壓力或流量,，在注入站工況改變時，變頻器可以使注水泵自動調(diào)節(jié)注水壓力或流量,。此時,，泵的出口閥門全開，使泵的壓差減至為零,。這樣,，既節(jié)約了電能，又減少了閥門的維護(hù)量,。還提高了系統(tǒng)的自動化水平,，降低了系統(tǒng)的噪音，改善了工作的環(huán)境,，減輕了工人的勞動強(qiáng)度,。采用變頻調(diào)速來獲得實(shí)際需要的水流量，不但節(jié)約了電能,，提高系統(tǒng)自動化運(yùn)行程度,；變頻器自動根據(jù)需求量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，而且平滑穩(wěn)定,，減少了人員的勞動強(qiáng)度,；水泵的運(yùn)行參數(shù)得以改進(jìn)，系統(tǒng)效率大為提高,。