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潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統 一、系統構成 潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統主要包括：潛油永磁同步電機、電機保護器、螺桿泵、控制柜、電纜等幾部分。與傳統的 “三相異步潛油電機+電機保護器+行星齒輪減速器+減速器保護器+螺桿泵”的采油方式相比，具有兩大特色與創新點： （1）采用高效率、高功率密度的潛油永磁同步電機代替三相異步潛油電機，提高了系統效率。與三相異步潛油電機相比，潛油永磁同步電機采用永磁體勵磁代替電勵磁，在效率、功率密度、功率因數等方面具有一定的優勢。 （2）省掉了行星齒輪減速器及其保護器，有效縮短了傳動鏈長度，減少了故障點，進一步提高效率。 二、系統應用 （1）適合高粘稠、高含砂蠟油井開采 隨著油田不斷開發，高粘稠、高含砂蠟油井逐漸增多，桿式柱塞泵以及電潛離心泵采油方式難以滿足要求，潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統是此類油井采油的有效手段。 （2）適合大斜度井、水平井開采 新油田的不斷發現以及海上油田的開發，大斜度井、水平井日益增加，潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統機組長度相對較短，更易通過中、短曲率半徑水平井的造斜段，不會發生較大彎曲變形，避免造成機組損傷。 三、市場前景 潛油永磁同步電機直驅螺桿泵采油系統面向油田采油領域，可適用于陸地和海上油田，在大斜度井、水平井及稠油井等復雜井況條件下，應用優勢明顯。海上油田受平臺空間限制，目前均采用電潛泵采油而非地面抽油機，該系統適合如渤海北部、南海部分區域出現稠油井的區塊，可以替換現有的帶行星齒輪減速器的潛油電泵裝置，也可以直接應用于新井采油。陸上油田目標國內為長慶油田、勝利油田、遼河油田、塔里木油田等以稠油井為主的油田，國外為沙特阿拉伯、哈薩克斯坦、塔薩克斯坦、阿曼等中東地區油田，應用情景分為三種：一是替代游梁式抽油機井；二是替代帶行星齒輪減速器的電潛螺桿泵井；三是新開發井。 該項目完成產業化后，將具備年產300臺（套）生產及系統集成配套能力，預計項目實施期間累計實現銷售收入10000萬元，新增利潤1500萬元，新增稅收500萬元。 前期已與哈薩克斯坦、沙特阿拉伯、塔薩克斯坦、阿曼等國家的油田企業進行了良好地溝通，他們對潛油永磁同步電機直驅螺桿泵系統具有極大的興趣，迫切希望在油田推廣應用，出口前景廣闊。2019年5月該技術以樣機模型的方式參加美國OTC石油展，引起了眾多國外客戶的興趣，洽談合作意向。 四、項目意義 目前項目整體處于國內領先水平；正在進行潛油永磁同步電機電磁熱耦合及振動、系統實時監測及智能調控方面的研究，使系統功能更趨完善，更好地服務油田開發。該項目的成功實施能夠有效應對我國斜井、水平井以及高粘稠井逐漸增多的現狀，對油田穩產、增產以及“綠色油田”、“數字油田”的建設具有重要意義。在關鍵核心技術擁有自主知識產權，打破了國外Borets、Novomet等公司的技術壟斷，使我國潛油永磁直驅及智能控制技術走在世界前列，通過制定行業標準，規范行業生產活動，促進產品質量提升，引領技術發展，輻射和帶動上下游企業發展，拉動配套企業發展，鞏固省內采油裝備產業集群優勢，推動國內采油裝備產業的進一步發展。  

重油及稠油的化學組成主要為稠環芳烴及大分子烴類，由于其極性大，分子量大，導致他們流動性及互溶性差，因而極易沉積，吸附在它所接觸的界面上，表現在原油輸送過程中，管壁沉積物增多，阻礙正常運輸，必須定時清洗。針對重油及稠油清洗這一難題，本實驗室經過多年研究，開發研制了ASPN-1系列產品。經綜合評定ASPN—1效果符合工業要求，可直接進行產業化。ASPN-1具有以下優點，1 清洗速度快；2 表面油污去除徹底，使用周期長；3 無須加熱，使用靈活，節約了能源；4 設備工藝簡單，適合

我國面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發利用的突出問題，目前平均石油采收率 不及35%，約有2/3的石油資源留在地下有待開發。微生物采油是一項經濟有效的提高原油采 收率技術，該技術具有成本低、不傷害儲層、環境友好等特點，符合能源與環境協調可持續發 展的戰略方向。近10年來，針對微生物采油技術的難題進行攻關，系統地研究了微生物在位繁 殖效應與驅油機制和微生物驅油傳遞與界面反應過程，提出并建立了驅油過程中微生物在位繁 殖效應模型；引入現代分子生物學技術，發展了油藏微生物群落結構與功能微生物的動態監測 與評價技術；開拓性地建立了微生物采油調控技術體系。

我國面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開發利用的突出問題，目前平均石油采收率不及35%，約有2/3的石油資源留在地下有待開發。微生物采油是一項經濟有效的提高原油采收率技術，該技術具有成本低、不傷害儲層、環境友好等特點，符合能源與環境協調可持續發展的戰略方向。近10年來，針對微生物采油技術的難題進行攻關，系統地研究了微生物在位繁殖效應與驅油機制和微生物驅油傳遞與界面反應過程，提出并建立了驅油過程中微生物在位繁殖效應模型；引入現代分子生物學技術，發展了油藏微生物群落結構與功能微生物的動態監測與評價技術；開拓性地建立了微生物采油調控技術體系。研究成果已形成知識產權技術13項，其中，授權發明專利5項、國際PCT專利3項。獲2008年上海市科技進步一等獎，2010年獲國家科技進步二等獎。

2002年以來，西南石油大學稠油注空氣采油科研組在國內外率先提出并從理論、室內實驗和現場試驗角度對稠油注空氣-蒸汽低溫氧化高效采油技術進行了系統的研究。先后承擔了稠油注空氣采油方向的國家863計劃項目1項（2006.12-2009.12：海上稠油注空氣緩和催化氧化采油技術研究）、CNPC創新基金項目1項（2006.9-2009.3）、遼河油田公司項目3項。發現注空氣低溫催化氧化采油技術用于稠油開采和稠油注蒸氣開采效果明顯。該課題關鍵技術研究成果在遼河油田選定10口試驗井(其中垂直井3口，水平井7口)進行了現場施工試驗，增油效果明顯。

項目簡介 傳統的異形域噴頭通過調節噴頭入口處壓力或改變噴頭噴射仰角的方法來實現變域 噴灑，但會造成能量消耗大或噴頭灌溉均勻度下降，且當前變域噴灑噴頭只能實現矩形 和三角形等規則形狀的噴灑域，而較難實現不規則形狀的噴灑域。智能型異形域噴灌系 統采用現代電力電子技術和變流變壓運行理論，提高了噴灌組合間距，減少了單位面積 的噴頭數量，也降低了機組的配套功率。發明了變域噴灑噴頭起落點精確控制機構，解決了變域噴頭啟動位置不一致導致的 系統無法同步調節的問題。研制了變域噴灑智能控制器，構建了 24

油井采出液在冬季需要加熱才能保證外輸。有些井場會伴生套管氣，因此可使用簡單的水套爐燃燒套管氣對采出液進行加熱，簡單經濟效果可靠。但也有相當一部分井場沒有套管氣副產物，這些井場冬季解決原油加熱的手段主要有三種：一是使用燃煤鍋爐對原油進行加熱，二是直接使用電加熱，三是使用太陽能裝置進行加熱。燃煤方案需要外購燃煤，使用中存在一系列的弊端，如冬季運煤困難，煤炭保管成本較高、煤炭丟失，燃煤爐日常看管工作量大等，因環保因素使用受限等問題。電加熱方案通過電磁加熱或感應加熱裝置實現，從一次能源利用率角度衡量，顯然經濟性非常差，但設備最為簡單，也基本無需人員維護。太陽能加熱裝置則需要很大的集熱面積及相應安裝場地，另外，冬季太陽輻射強度較弱因此集熱量有限，并且冬季陰天較多，晚上也沒有太陽能，所以太陽能裝置仍需要采用電輔助加熱以保證陰天和夜晚的熱量供應，相比于電加熱而言其總體經濟性仍不夠理想。

注水采油生產工藝中，油氣水混合物被輸送到聯合站進行三相分離，典型的分離工藝是將油氣水混合物加熱到 45-48℃，送入三相分離器進行三相分離，分離后的原油含水率達到銷售標準，廢水經過濾沉降、冷卻降溫、生化處理等手段處理后回注地下，氣體則作為生產過程加熱的燃料。國內大部分油田井口采出液的含水率一般都在 70%以上，長慶油田約為 50%左右。以含水率 50%為例，水的比熱約為原油的兩倍，因此用于加熱混合物的熱量約有 3/4消耗在水中，三相分離后這部分廢水攜帶大量余熱回注地下，造成能量浪費。這些用于加熱站外來液的能源形式主要有兩種：一是附近剛好有天然氣采氣廠，則可從采氣廠引專門的天然氣管線供應燃料，經濟性較好；附近沒有采氣廠的，只能燒外輸的原油獲取熱量，經濟性非常差并影響原油產量。三相分離器分離出的天然氣有限，對解決生產加熱作用甚微。 

注水采油生產工藝中，一般將油井的套壓維持在 0.2～1.0MPa 之間，以保證抽油機的穩定工作，因此需要將套管氣連續或間斷排出，以控制套壓在可接受的范圍內。對于井口采出液匯管壓力（也稱回壓）低于套壓的系統，可采用定壓放氣閥將套管氣排放到原油外輸管道中，和采出液一起輸往下游聯合站進行處理和利用。但多數采油井場的回壓都高于能承受的合理套壓，因此無法簡單地用定壓閥回收套管氣，此時為獲得較低的套壓，只能將套管氣通過火炬向壓力更低的大氣環境排放，造成能源浪費及環境污染。冬季可使用套管氣燃燒加熱外輸原油，夏季則只能通過火炬放空。 

2014教育部自然科學獎二等獎，高速可靠的寬帶無線通信是現代信息社會的基本需求，也是我國基礎研究重大戰略方向之一，但其面臨著無線頻譜資源日益緊缺以及能源消耗急速增長的瓶頸問題，為尋求突破，多域多點協作的新型寬帶無線傳輸成為重要研究課題，它以多天線MIMO傳輸為基礎，充分挖掘和協同利用空間、時間、頻率、功率、終端和網絡等多域與多點資源，大幅度提升系統的頻譜效率與能量效率。本項目在國家863計劃、國家科技重大專項以及國家自然科學基金等重要課題的支持下，重點圍繞寬帶無線通信中的多用戶MIMO協作、中繼協作和多點協作網絡場景，研究多域多點協作的新型寬帶無線傳輸理論及系統架構，提出了適應復雜無線傳播環境的高效能。 分布式多域多點協作理論與關鍵技術，取得系列原創性成果，形成較為完整的多域多點協作傳輸理論體系。