一、產(chǎn)品介紹

法國AUTOMATION2000 DGPT2適配油氣田潛泵系統(tǒng)升壓變壓器的非電量保護(hù)裝置，是面向油氣田野外分散部署的潛泵專用升壓變壓器長期直面井場伴生氣持續(xù)微量溢出形成的油氣混合氣溶膠、變壓器隨潛泵工頻啟停與軟啟動切換產(chǎn)生的周期性油氣壓力脈動沖擊，以及荒漠、戈壁、灘涂等不同油氣田地貌下溫差與強(qiáng)沙塵鹽霧交替作用的復(fù)雜運(yùn)行條件，采用油氣脈動勻化腔內(nèi)壁分區(qū)排布的微納復(fù)合儲雜勻化織構(gòu)與井場安裝基座側(cè)自排油氣凝塵溝槽組合結(jié)構(gòu)打造的油氣田潛泵供電鏈路專屬全工況非電量脈動抑制型保護(hù)單元，沒有沿用常規(guī)油田升壓變壓器通用型非電量保護(hù)元件依靠獨(dú)立外接油氣脈動阻尼器+外置采樣管伴熱防凝結(jié)構(gòu)的分體布設(shè)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，在陸上油氣田單井潛泵升壓變壓器頂部全工況保護(hù)點(diǎn)位布設(shè)、海上邊際油田平臺潛泵供電系統(tǒng)非電量保護(hù)回路部件迭代更新這類對潛泵全生命周期啟停工況下保護(hù)動作一致性、長期復(fù)雜多地貌野外油田工況耐受度有明確要求的場景中完成針對性優(yōu)化，從結(jié)構(gòu)根源上緩解常規(guī)分體式保護(hù)方案長期使用后油氣采樣通道表面積留油氣氣溶膠凝垢、潛泵軟啟動頻繁切換引發(fā)保護(hù)誤跳率持續(xù)上升的常見問題，無需在裝置油氣采樣入口外側(cè)額外加裝頻繁清洗更換的外置油氣氣溶膠多級過濾組合濾芯，即可在單臺保護(hù)裝置上實(shí)現(xiàn)油氣脈動沖擊勻化緩沖與井場安裝面殘留油氣凝塵自主疏導(dǎo)的一體化運(yùn)行，在伴隨油氣田潛泵系統(tǒng)多年野外無人值守服役的過程中，始終維持穩(wěn)定的潛泵全工況周期性油氣脈動干擾下內(nèi)部早期隱性故障精準(zhǔn)識別捕捉能力與多地貌野外油田工況適配表現(xiàn)。

二、功能特點(diǎn)

油氣脈動勻化腔內(nèi)壁微納復(fù)合儲雜勻化織構(gòu)設(shè)計(jì)

單元的高強(qiáng)度鋁合金油氣脈動勻化腔與變壓器內(nèi)部溢出的潛泵啟停瞬態(tài)油氣直接接觸的金屬工作內(nèi)壁，沒有采用傳統(tǒng)單一光滑拋光鋁合金內(nèi)表面結(jié)構(gòu)，而是在腔體精密真空釬焊成型階段完成交錯分布的微米級凹坑織構(gòu)成型，凹坑內(nèi)部預(yù)填充高耐油田伴生氣腐蝕低表面能納米全氟聚醚介質(zhì)，保護(hù)裝置長期在含高濃度油氣混合氣溶膠的野外井場環(huán)境下運(yùn)行時，介質(zhì)可在油氣脈動沖刷作用下緩慢微量均勻析出，在腔體內(nèi)壁表層形成一層連續(xù)均勻的低附著勻化薄層，大幅降低油氣氣溶膠凝垢微粒在腔體內(nèi)壁的附著概率，減少粘稠重質(zhì)油泥顆粒在油氣脈動勻化邊角導(dǎo)流縫隙內(nèi)的嵌入堆積，延緩長期運(yùn)行過程中油氣脈動勻化腔通流阻力上升速率的增長速率，無需頻繁拆解裝置清理勻化腔內(nèi)壁表面積留的重質(zhì)油泥凝垢。

分區(qū)差異化織構(gòu)密度匹配油氣脈動流場分布規(guī)律

單元油氣脈動勻化腔不同通流區(qū)域的織構(gòu)排布密度，隨潛泵啟停瞬態(tài)溢出油氣進(jìn)入腔體時的三維脈動流場分布梯度差異化設(shè)置，腔體中心主油氣脈動勻化核心通流區(qū)域織構(gòu)密度更高，腔體邊緣非通流密封死角區(qū)域織構(gòu)密度適當(dāng)降低，避免邊緣死角區(qū)域無效重質(zhì)油泥堆積、核心油氣脈動勻化區(qū)域勻化介質(zhì)供給不足的情況，在全腔體通流內(nèi)壁表面維持均勻的低附著勻化薄層全覆蓋，提升全生命周期運(yùn)行下潛泵周期性油氣脈動沖擊的勻化緩沖效果穩(wěn)定性。

故障識別閾值動態(tài)適配潛泵全工況油氣脈動波動

單元內(nèi)置的多組油氣濃度、壓力、溫度感知元件集成多段式自適應(yīng)脈動干擾過濾子結(jié)構(gòu)，當(dāng)潛泵系統(tǒng)工頻啟停、軟啟動切換、負(fù)載大幅波動引發(fā)變壓器內(nèi)部油氣壓力出現(xiàn)不同幅值不同頻率的周期性脈動沖擊時，可自主通過感知元件參數(shù)動態(tài)微調(diào)抵消不同工況下的常規(guī)脈動干擾偏差，無需在保護(hù)裝置信號回路外側(cè)額外加裝獨(dú)立的外置油氣脈動干擾濾波擴(kuò)展組件，即可在全工況潛泵油氣脈動波動區(qū)間內(nèi)維持故障識別的準(zhǔn)確性，避免不同工況下的常規(guī)周期性脈動沖擊導(dǎo)致后續(xù)保護(hù)誤動作情況出現(xiàn)。

井場安裝基座側(cè)自排油氣凝塵溝槽疏導(dǎo)殘留混合物

單元底部與井場升壓變壓器頂部安裝基座對接的密封端面上，加工有沿井場設(shè)備排污導(dǎo)流方向延伸的多道傾斜式細(xì)微油氣凝塵疏導(dǎo)溝槽，長期使用過程中從對接縫隙處滲入的油氣氣溶膠凝垢、戈壁沙塵顆粒與鹽霧凝水形成的粘稠混合物，可順著溝槽向井場周邊密閉集污盒逐步定向排出，避免粘稠油氣凝塵混合物在密封縫隙內(nèi)大量堆積后侵入裝置內(nèi)部感知觸發(fā)腔體，降低高導(dǎo)電粘稠混合物侵入導(dǎo)致感知元件引腳短路引發(fā)保護(hù)信號異常的可能性。

一體Ex d級防爆鑄鋁殼體耐受多地貌油田工況

單元整體殼體采用高耐爆高耐蝕特種鑄鋁合金一體鑄造成型，表面經(jīng)過油田專用重防腐靜電噴涂處理，可長期在高油氣混合氣溶膠飛濺、強(qiáng)沙塵侵襲、高鹽霧附著與晝夜溫差超60度交變的多地貌野外油氣田井場環(huán)境下運(yùn)行，不易出現(xiàn)殼體銹蝕開裂、防爆性能失效的情況，無需在裝置外側(cè)額外加裝獨(dú)立的外置金屬防爆隔離防護(hù)外罩，即可維持殼體結(jié)構(gòu)與多參數(shù)非電量脈動抑制保護(hù)性能的長期穩(wěn)定。

油田全工況防爆法蘭接口適配存量潛泵升壓變壓器

單元采用工業(yè)符合陸上與海上油田雙重防爆規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)全工況防爆安裝法蘭接口，油氣田野外部署的絕大多數(shù)存量潛泵配套升壓變壓器的頂部預(yù)留安裝位可直接對位鎖緊固定，無需對原有變壓器頂部全密封金屬外殼進(jìn)行非標(biāo)擴(kuò)孔改造，適配井場變壓器周邊狹小防爆空間內(nèi)的快速安裝與更換作業(yè)，無需動用大型動火施工設(shè)備即可完成現(xiàn)場備件替換。

本安型多參數(shù)硬接點(diǎn)+數(shù)字通訊雙輸出配置兼容潛泵主控系統(tǒng)

單元的保護(hù)動作輸出同時配置符合油田防爆電氣設(shè)備通用規(guī)范的本安型無源硬接點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)Modbus RTU數(shù)字通訊雙回路，存量不同代際的油氣田潛泵主控保護(hù)系統(tǒng)，無論是傳統(tǒng)硬接點(diǎn)接入的老系統(tǒng)還是新一代數(shù)字化井場監(jiān)控系統(tǒng)，均可直接對接替換，無需額外定制非標(biāo)信號轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)接構(gòu)件，大幅簡化不同年代井場潛泵升壓變壓器保護(hù)回路改造與備件更換的流程。

三、選型指南

匹配現(xiàn)場潛泵升壓變壓器容量與潛泵控制工況

先確認(rèn)目標(biāo)場景適配的潛泵配套升壓變壓器額定容量與井場潛泵實(shí)際控制工況，常規(guī)工頻直接啟停的中小排量潛泵配套升壓變壓器這類標(biāo)準(zhǔn)場景直接選用當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)防爆配置版本即可滿足使用需求，采用軟啟動、變頻調(diào)速控制的大排量潛泵配套大容量升壓變壓器這類油氣脈動沖擊工況更復(fù)雜的場景，可選用同系列適配更高油氣脈動勻化量程的優(yōu)化版本，進(jìn)一步提升復(fù)雜控制工況下的保護(hù)抗擾可靠性。

結(jié)合現(xiàn)場井場地貌環(huán)境與工況參數(shù)

確認(rèn)保護(hù)裝置長期服役區(qū)域的實(shí)際井場地貌類型，包括內(nèi)陸荒漠、黃土高原、沿海灘涂、海上平臺等不同場景對應(yīng)的年平均油氣揮發(fā)霧濃度、年平均沙塵天氣頻次、晝夜溫差范圍與環(huán)境鹽霧濃度，常規(guī)內(nèi)陸平原油氣田井場場景直接選用標(biāo)準(zhǔn)版本即可，高油氣揮發(fā)霧濃度、超高頻次強(qiáng)沙塵侵襲、溫差交變的荒漠戈壁工況，可選用同系列更高防爆防腐等級與更長勻化腔勻化介質(zhì)壽命的升級版本，提升保護(hù)裝置整體的復(fù)雜多地貌野外油田工況耐受上限。

適配現(xiàn)有存量潛泵主控保護(hù)系統(tǒng)的代際規(guī)格

提前確認(rèn)原有存量潛泵主控保護(hù)系統(tǒng)的代際類型，是傳統(tǒng)硬接點(diǎn)接入的老一代潛泵保護(hù)系統(tǒng)還是新一代數(shù)字化井場監(jiān)控系統(tǒng)，常規(guī)存量系統(tǒng)直接選用標(biāo)準(zhǔn)雙輸出配置版本即可完成替換，老舊油氣田叢式井組潛泵保護(hù)系統(tǒng)智能化改造場景，可選用同系列適配不同通訊協(xié)議與不同接點(diǎn)配置數(shù)量的適配版本，降低改造過程中的額外布線施工量。

特殊海上邊際油田平臺潛泵升壓變壓器場景適配

面向海上邊際油田平臺、灘涂高鹽霧油氣田這類強(qiáng)腐蝕特殊場景時，可選用同系列增強(qiáng)型高耐蝕海洋級防腐的特殊防護(hù)構(gòu)型版本，進(jìn)一步提升保護(hù)裝置在高鹽霧強(qiáng)腐蝕海洋環(huán)境下的長期運(yùn)行穩(wěn)定性。

四、技術(shù)參數(shù)

基礎(chǔ)井場防爆對位安裝校驗(yàn)流程

保護(hù)裝置開箱后先檢查防爆鑄鋁殼體、油氣脈動勻化腔與全工況防爆安裝法蘭在運(yùn)輸過程中無磕碰變形、殼體防爆面損傷情況，清理干凈潛泵升壓變壓器頂部對接法蘭防爆面上的殘留雜物與油氣凝塵堆積，將保護(hù)裝置底部法蘭防爆面對準(zhǔn)變壓器頂部預(yù)留安裝位平穩(wěn)對位穿入鎖緊螺栓，確認(rèn)保護(hù)裝置油氣脈動勻化腔與變壓器內(nèi)部油氣溢出通道連通方向?qū)R，使用經(jīng)防爆校驗(yàn)的扭矩扳手將螺栓按對角順序逐步鎖緊至推薦防爆扭矩范圍，確認(rèn)對接防爆面全均勻貼合，無局部間隙過大影響防爆性能的情況，最后在防爆面縫隙處均勻涂抹少量油田專用防爆密封脂，完成基礎(chǔ)安裝密封作業(yè)。

系統(tǒng)初始化潛泵全工況聯(lián)動校驗(yàn)流程

確認(rèn)保護(hù)裝置周邊2米范圍內(nèi)無安裝遺留的非防爆工具與雜物，對接配套油田專用耐油防爆密封墊片鎖緊所有連接點(diǎn)位，檢查裝置與變壓器內(nèi)部油氣連通管路連接牢固，無油氣泄漏風(fēng)險(xiǎn)，通過井場便攜試驗(yàn)設(shè)備通入標(biāo)準(zhǔn)模擬脈動氣源完成全壓力脈動區(qū)間的動作校驗(yàn)，核對內(nèi)置油氣濃度、壓力、溫度感知元件完成初始故障識別靈敏度精度自校驗(yàn)，空載狀態(tài)下確認(rèn)保護(hù)裝置各感知元件工作狀態(tài)處于預(yù)設(shè)合理區(qū)間，整機(jī)殼體防爆密封防護(hù)狀態(tài)正常無失效風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)場模擬潛泵工頻啟停、軟啟動切換、負(fù)載大幅波動等多種全工況運(yùn)行場景，確認(rèn)保護(hù)裝置在不同工況脈動沖擊下運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)，各保護(hù)觸點(diǎn)動作偏差處于合格范圍。

復(fù)雜工況模擬核驗(yàn)流程

模擬高含重質(zhì)油氣氣溶膠環(huán)境長期運(yùn)行的場景，確認(rèn)勻化腔織構(gòu)中預(yù)填充的高耐油田伴生氣腐蝕低表面能納米全氟聚醚介質(zhì)可正常均勻微量析出，在腔體內(nèi)壁形成連續(xù)勻化薄層，油氣氣溶膠凝垢微粒附著概率明顯降低，粘稠重質(zhì)油泥顆粒在油氣脈動勻化邊角導(dǎo)流縫隙內(nèi)的嵌入堆積情況得到有效緩解，全腔體通流內(nèi)壁表面低附著勻化薄層覆蓋均勻，無核心油氣脈動勻化區(qū)域勻化介質(zhì)供給不足的情況。

油氣凝塵疏導(dǎo)性能核驗(yàn)流程

模擬油氣凝塵粘稠混合物從對接縫隙滲入的工況，確認(rèn)底部傾斜油氣凝塵疏導(dǎo)溝槽可引導(dǎo)大部分細(xì)微混合物順著井場排污導(dǎo)流方向向密閉集污盒逐步定向排出，密封縫隙內(nèi)混合物堆積量維持在較低水平，高耐爆高耐蝕特種鑄鋁油田重防腐噴涂殼體在強(qiáng)沙塵高油氣高鹽霧環(huán)境下，殼體銹蝕開裂防爆性能失效的風(fēng)險(xiǎn)處于可控范圍。

全生命周期穩(wěn)定性核驗(yàn)流程

多次模擬不同潛泵全工況油氣脈動波動下的故障識別測試，確認(rèn)自適應(yīng)脈動干擾過濾子結(jié)構(gòu)可正常動態(tài)調(diào)整感知元件參數(shù)抵消不同工況下的常規(guī)脈動干擾偏差，全生命周期模擬循環(huán)測試后保護(hù)裝置故障識別一致性保持良好，確認(rèn)所有功能正常后即可正式投入油氣田潛泵系統(tǒng)長期無人值守保護(hù)體系運(yùn)行，整套流程全符合陸上與海上油田防爆型油浸式升壓變壓器非電量保護(hù)裝置相關(guān)規(guī)范，適配絕大多數(shù)不同地貌油氣田潛泵系統(tǒng)野外長期無人值守運(yùn)行場景的要求。

五、產(chǎn)品尺寸

核心單元本體尺寸

保護(hù)裝置整體輪廓按油氣田潛泵系統(tǒng)專屬全工況防爆型非電量保護(hù)裝置的緊湊化空間適配要求設(shè)計(jì)，內(nèi)部織構(gòu)化油氣脈動勻化腔、排油氣凝塵溝槽與多組脈動抑制感知回路的布局組合，適配絕大多數(shù)油氣田潛泵升壓變壓器標(biāo)準(zhǔn)頂部防爆法蘭的預(yù)留安裝位，整體防爆鑄鋁殼體軸向長度、防爆安裝法蘭端面對應(yīng)外形參數(shù)嚴(yán)格控制在油田防爆規(guī)范限定的緊湊范圍，安裝完成后不會與周邊其他井場變壓器防爆接線盒、高壓引線等元件發(fā)生空間干涉，滿足井場狹小防爆空間內(nèi)的安裝間距要求。

配套安裝基準(zhǔn)參數(shù)

保護(hù)裝置的常規(guī)安裝適配參數(shù)、額定連續(xù)運(yùn)行環(huán)境溫度范圍、最長不間斷運(yùn)行時長均符合同系列陸上與海上雙重防爆型油田變壓器非電量保護(hù)元件的通用規(guī)范，無需對原有潛泵升壓變壓器頂部全密封金屬外殼進(jìn)行非標(biāo)擴(kuò)孔改造，即可快速完成保護(hù)裝置對位安裝與故障識別靈敏度標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)油氣脈動沖擊勻化緩沖與油氣凝塵自主疏導(dǎo)功能單元的快速布設(shè)替換，大幅縮短井場現(xiàn)場施工的動火作業(yè)時間。

六、應(yīng)用領(lǐng)域

陸上油氣田單井潛泵升壓變壓器頂部全工況保護(hù)點(diǎn)位布設(shè)場景

適配陸上油氣田單井潛泵升壓變壓器頂部全工況保護(hù)點(diǎn)位布設(shè)，織構(gòu)化油氣脈動勻化腔降低油氣氣溶膠凝垢微粒附著概率，無需頻繁拆解裝置清理勻化腔內(nèi)壁表面積留的重質(zhì)油泥凝垢，運(yùn)維人員無需在裝置油氣采樣入口外側(cè)額外加裝頻繁清洗更換的外置油氣氣溶膠多級過濾組合濾芯，減緩油氣脈動勻化腔通流阻力上升速率的增長速率。

油氣田叢式井組潛泵供電系統(tǒng)非電量保護(hù)回路部件迭代更新場景

適配油氣田叢式井組潛泵供電系統(tǒng)非電量保護(hù)回路核心部件迭代更新，自適應(yīng)脈動干擾過濾子結(jié)構(gòu)抵消潛泵全工況油氣脈動波動帶來的故障識別偏差，無需額外配置油氣脈動干擾濾波擴(kuò)展組件，在全工況潛泵油氣脈動波動區(qū)間內(nèi)維持故障識別的準(zhǔn)確性。

大型油氣田叢式井場潛泵升壓變壓器保護(hù)裝置集中更換場景

適配大型油氣田叢式井場多臺潛泵升壓變壓器保護(hù)設(shè)備集中部件更換，一體Ex d級防爆鑄鋁殼體耐受多地貌油田工況，無需額外加裝金屬防爆隔離防護(hù)外罩，長期維持殼體結(jié)構(gòu)與多參數(shù)非電量脈動抑制保護(hù)性能的穩(wěn)定。

海上邊際油田平臺潛泵升壓變壓器保護(hù)裝置更換場景

適配海上邊際油田平臺潛泵升壓變壓器保護(hù)裝置的備件更換，油田全工況防爆法蘭接口直接適配存量潛泵升壓變壓器安裝位，無需對原有變壓器頂部全密封外殼進(jìn)行非標(biāo)擴(kuò)孔改造，簡化井場變壓器周邊狹小防爆空間內(nèi)的快速更換流程，無需動用大型動火施工設(shè)備即可完成現(xiàn)場備件替換。

七、總結(jié)

法國AUTOMATION2000 DGPT2適配油氣田潛泵系統(tǒng)升壓變壓器的非電量保護(hù)裝置，依靠油氣脈動勻化腔內(nèi)壁微納復(fù)合儲雜勻化織構(gòu)與分區(qū)差異化密度排布的獨(dú)特結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，緩解了常規(guī)油氣田升壓變壓器分體式非電量保護(hù)方案長期在高油氣混合氣溶膠、多地貌溫差工況下潛泵頻繁啟停引發(fā)保護(hù)誤跳率持續(xù)上升的常見問題，故障識別閾值動態(tài)適配潛泵全工況油氣脈動波動、井場安裝基座側(cè)自排油氣凝塵疏導(dǎo)與一體Ex d級防爆重防腐雙輸出殼體的特性，覆蓋陸上油氣田單井潛泵升壓變壓器頂部全工況保護(hù)點(diǎn)位布設(shè)、油氣田叢式井組潛泵供電系統(tǒng)非電量保護(hù)回路部件迭代更新、大型油氣田叢式井場潛泵升壓變壓器保護(hù)裝置集中更換等多類不同地貌油氣田野外潛泵長期無人值守供電保護(hù)場景的使用需求，在油田全工況防爆型升壓變壓器非電量綜合保護(hù)設(shè)備領(lǐng)域具備廣泛的落地適配空間，是一款針對長期復(fù)雜多地貌野外油田工況、大幅降低井場無人值守周期內(nèi)的維護(hù)頻次、適配不同代際存量油氣田潛泵系統(tǒng)升壓變壓器非電量保護(hù)系統(tǒng)升級替換優(yōu)化的實(shí)用型油氣田潛泵供電鏈路專屬全工況非電量脈動抑制型保護(hù)單元。

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