摘 要:本文介紹了風光抽油機專用變頻器在抽油機節能改造中的應用情況。通過改造,實現了抽油機高效運行,達到了節能降耗和提高產量的目的。
關鍵詞:變頻器 抽油機 節能
Abstract: The paper introduces the energy-saving rebuild application of fengguang specific inverter for oil pump in the control system. The reconstruction realizes high effect of oil pump ,achieves the purpose of retrenching energy, reducing energy consumption and improving output.
Key word: Inverter Oil pump Energy-saving
1.引言
我國的油田絕大部分要靠注水來壓油入井,靠抽油機把油從地層提升上來。以水換油,以電換油是目前我國油田的現實。如何提高采油效率,降低采出液的噸液能耗,提高產量,使抽油機的參數更好的適應地上、地下工況,使現場抽油機調節更為方便,成為大家的焦點。
目前,在油田抽油機設備中,以游梁式抽油機使用方便、可靠,是目前油田采油生產中的主要設備,應用最為普遍,數量也最多。下面以游梁式抽油機為例,介紹風光抽油機專用變頻器在其上面的應用。
2.游梁式抽油機工作原理
游梁式抽油機其工作過程為:用電機帶動減速機,減速機帶動皮帶輪,皮帶輪帶動兩個很重的鋼質滑塊的旋轉往復運動,依靠杠桿的作用,將盛油器提上放下,而將油帶出地面進入輸油管道中或儲油罐中,完成抽油過程。
抽油機電機的負荷是一周期性脈動負荷,并迭加有瞬間的沖擊。為了減小抽油機上下沖程負荷的波動,一般都配有平衡塊。為了保證足夠大的啟動轉矩,抽油機電機正常運行時負荷率很低,一般在20%~30%。低負荷率運行,造成功率因數低,效率低,電能浪費大。
因此,在設計選配抽油機電機時,普遍的做法是令其抽取量大于實際負荷。它所帶來的新問題是當抽油機排量過剩時,抽油機的運行會出現無功抽取,出現空抽或泵空狀態,過剩的抽油能力令抽油機的無功抽取時間增加,造成油井開采的電費成本居高不下,能源浪費十分嚴重。因此,抽油機的節能潛力非常可觀。
節能包括兩個方面:一是從電動機本身考慮,提高電動機的負荷率和效率;二是從系統考慮,改變電動機的機械特性,使機、桿、泵整個系統達到較好的配合,提高系統效率。兩者比較,后者的節能潛力比前者大得多。在游梁式抽油機上應用變頻調速技術不僅機、桿、泵整個系統達到較好的配合,自動化程度提高,降低工人的勞動強度,減少工作量,而且節能效果明顯,綜合效益顯著。
3.抽油機專用變頻器工作原理
根據抽油機是交變工作載荷的特點,風光抽油機專用變頻器內置了專用的運動控制程序。風光抽油機專用變頻器,可以根據油井的實際情況,由操作設置油井工作參數和工作方式,經過運算處理后,變頻器自行調整抽油井工作制度,改變抽油機的沖程頻次,達到上、下沖程間的平穩過渡。變頻器本身具有抽油機所需的各種保護功能及相應的放電回饋電路,而且風機可以有溫度自動控制,也節約相應的能源消耗。
我們針對抽油機載荷的特殊性和野外工作特點,按照嚴格的工業標準設計、制造抽油機專用變頻器,把制動電路、回饋電路、無線濾波器、線路電抗器和防雷擊裝置集成到專用變頻器中,增強整機的可靠性。
變頻器主電路原理如圖1示:
4.風光抽油機專用變頻器的節能原理
風光抽油機專用變頻器可根據井下供液情況,自動調整抽油井工作制度,使游梁式抽油機的固定動態特性變為可根據油井開采情況自動調節的可變動態特性,提高泵充滿系數及排量系數,達到節能,增產,無級調速的效果。