油井管理中抽油機(jī)變頻柜的運(yùn)用范文

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變頻柜在油井節(jié)能、增產(chǎn)運(yùn)行中的機(jī)理

一直以來，對(duì)于抽油機(jī)節(jié)能方面的實(shí)驗(yàn)做了很多的研究工作，同時(shí)也作出了不可估量的貢獻(xiàn)。普通電機(jī)的變頻器可以減小電池的容量，提高電機(jī)的負(fù)荷量，使變頻器輸入的功率接近1，而且還會(huì)改變它的上下沖程。所以，這也是在改善抽油機(jī)的系統(tǒng)配置。在這些實(shí)驗(yàn)中，無論是在電動(dòng)機(jī)的能力上還是系統(tǒng)的配置上，目的都只一個(gè)，就是要高效節(jié)能。發(fā)電時(shí)，它可以通過電阻的回饋把發(fā)電的能量釋放掉。還有就是，一次性投資太大，現(xiàn)場(chǎng)不容易管理，不僅如此，變頻器本身也存在一定功率損耗的情況，它的諧波會(huì)在一定程度上對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響，這是不可避免的。因此，使電動(dòng)機(jī)附加的損耗增加。

1工作原理

目前各種抽油機(jī)變頻柜在處理可再生電能源的方法有吸收電容、制動(dòng)電阻、再生制動(dòng)等。更先進(jìn)的方法是使用再生制動(dòng)將部分電能量反饋回電網(wǎng)。當(dāng)抽油機(jī)的能量被反饋到智能變頻控制柜中后，能夠在電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)抽油機(jī)工作的過程中由主變頻器從電網(wǎng)中吸收電能量。而在油井釋放能量時(shí)，則由回饋?zhàn)冾l器把這部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)榕c電網(wǎng)的電壓同相同的正弦波，然后經(jīng)過過濾后回饋給電網(wǎng)。實(shí)踐證明，其效果是非常明顯的，節(jié)能率可高達(dá)30％至60％。

2增產(chǎn)原理

動(dòng)態(tài)設(shè)置是采取輸入最低頻率、正常頻率和最高頻率的方法，利用最小的載荷完成最大的工作量，根據(jù)當(dāng)時(shí)采集的載荷以及示功圖進(jìn)行分析處理的。在同—個(gè)沖程里采集的載荷大于它的最小載荷，抽油機(jī)按正常的頻率運(yùn)行，如果采集的載荷小于它的最小載荷，變頻柜將會(huì)在它的最高頻率和最低頻率之間分成很多段運(yùn)行。對(duì)于那些上下不平衡的油井，控制抽油機(jī)會(huì)按照不同的頻率運(yùn)行，最終達(dá)到上快、下慢的運(yùn)行目的，能減少空抽，提高泵效率，從而達(dá)到節(jié)約能源，提高原油的產(chǎn)量。

抽油機(jī)變頻控制柜在采油管理中的應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)

采油管理中的智能變頻控制柜應(yīng)用到了雙變頻技術(shù)，它能實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)中的傳遞的優(yōu)化和能量的轉(zhuǎn)化。一般變頻控制柜和此類變頻控制柜有著比較大的差異，它可以再次返回到變頻器的直流環(huán)節(jié)中的擁有可再生特性的電能轉(zhuǎn)化，并且它和電網(wǎng)的電源具有相同的同步交流正弦波，以及使用濾波，把這種可再生的電能傳給電網(wǎng)，提供給它利用。此外，還要將電磁調(diào)速電機(jī)進(jìn)行一系列的改造，經(jīng)過對(duì)它的調(diào)速器的速度進(jìn)行設(shè)定和調(diào)整，把它的范圍調(diào)到最大檔，并且把變頻器的頻率調(diào)低，提高節(jié)能效果和運(yùn)營(yíng)效率。抽油機(jī)的變頻控制柜在采油管理中有以下優(yōu)點(diǎn)：第一；對(duì)過壓、短路、過載、過流、三相不平衡有保護(hù)的功能。第二；軟停止、軟啟動(dòng)，減少工頻啟動(dòng)引起的電纜和電機(jī)的絕緣老化，能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命和維修周期。第三；可靠安全，可以減小抽油機(jī)全部系統(tǒng)的運(yùn)行速度，以減輕運(yùn)動(dòng)、傳輸部分的磨損和疲勞。第四；電網(wǎng)的能量可以得到回饋，使它的經(jīng)濟(jì)效益得到了增加。第五；有工頻旁路系統(tǒng)做備用，能夠依據(jù)不同的需求來轉(zhuǎn)換工頻旁路的運(yùn)行，以確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行。運(yùn)用了這個(gè)能量回饋系列的抽油機(jī)，使得智能變頻控制柜在節(jié)約能源方面取得了很好的效果，通過對(duì)一些油井中調(diào)速的電機(jī)進(jìn)行改造后，對(duì)比測(cè)試之前和之后的節(jié)電率是31.5％。為了進(jìn)一步提高游梁式抽油機(jī)的節(jié)約能源效果，某些情況下，應(yīng)該對(duì)現(xiàn)有的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性進(jìn)行改善的方面入手，使抽油機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載特性相互協(xié)合。再者，是要研制一個(gè)四象限的變頻器，能夠使電網(wǎng)得到電動(dòng)機(jī)所發(fā)的電的回饋。現(xiàn)在仍然有許多存在于游梁式的抽油機(jī)節(jié)能方面急待解決的問題，電機(jī)的節(jié)能情況還不是很理想的，還需要在各方面作出更多的努力。

節(jié)能效果

這一系列的抽油機(jī)能量回饋智能變頻控制柜在礦山LL-N20井8口井改造，電機(jī)的轉(zhuǎn)速，對(duì)比試驗(yàn)前，有18％的儲(chǔ)蓄率。

結(jié)論

為了進(jìn)一步提高梁式抽油機(jī)的節(jié)能效果，不僅應(yīng)該改善現(xiàn)有的人力電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，使得機(jī)械性能和負(fù)載特性互相配合，抽油機(jī)協(xié)調(diào)硬盤的工作是負(fù)荷小，負(fù)載變大的特性變得柔軟，既降低了電機(jī)的損耗，也提升泵了的效率。提高系統(tǒng)效率。還應(yīng)該研制一個(gè)四象限的變頻器，這樣就可以使電網(wǎng)收集電機(jī)發(fā)電時(shí)所發(fā)的電。（本文作者：李鵬、牛冬梅單位：長(zhǎng)慶油田采油三廠郝坨梁作業(yè)區(qū)）