時間:2015-07-29 14:41:08來源:希望森蘭科技股份有限公司
目前,在陜北、甘肅和寧夏等地,油田采用的抽油設備中,有一部分為游梁式抽油機,數量也比較多。游梁式抽油機運動為反復地上下提升,一個沖程提升一次,其動力來自于電動機帶動的兩個重量相當大的鋼質滑塊,當滑塊提升時,類似于杠桿的作用,將采油機桿送入井中,滑塊下降時,采油桿提出帶油至井口,當負荷不平衡時,在滑塊下降過程中,電機進入再生發(fā)電狀態(tài),產生再生能量,再生能量反饋到變頻器的直流側,引起主回路直流母線電壓的升高,這樣會危及變頻器的安全,極不利于抽油設備的安全運行。另一方面,游梁式抽油機引入兩個大質量的鋼質滑塊,導致抽油機的起動沖擊大等諸多問題。除了上述兩方面問題之外,油田采油的特殊地理環(huán)境決定了采油設備有其自有的運行特點,在油井開采前期儲油量大,供液足,為提高功效可采用工頻運行,保證較高的產油量;在中、后期,由于石油儲量減少,易造成供液不足,電機若仍工頻運行,勢必浪費電能,造成不必要的損耗,這時須考慮實際工作情況,適當降低電機轉速,減少沖程,有效提高充盈率。為了解決上述問題,可將變頻技術引入到游梁式抽油機控制中去。根據電機理論可知,其轉速公式為:
其中:p為電動機的極對數,s為轉差率,f為供電電源頻率,n為電動機的實際轉速。從上式可以看出,電機轉速與頻率近似成正比,改變頻率即可以平滑地調節(jié)電機轉速,從而可以連續(xù)地改變提油機的抽油速度。根據電動機工作電流的大小確定電動機的工作頻率,這樣可以根據井況的變化,方便地調節(jié)抽油機的沖程,達到節(jié)能和提高電網功率因數的目的。同時變頻調速器具有低速軟啟動,轉速可以平滑地大范圍調節(jié),對電動機保護功能齊全,如短路、過載、過壓、欠壓及失速等,可有效地保護電機及機械設備,保證設備在安全的電壓下工作,具有運行平穩(wěn)、可靠,提高功率因數等諸多優(yōu)點,是采油設備改造的理想方案。
在實際的應用過程中有些問題需要關注,如游梁式抽油機的發(fā)電狀態(tài)產生的能量的處理。通常采用普通變頻器加能耗制動單元可比較方便地實現(xiàn),這是以多耗電能為代價的。也可以用回饋單元將再生能量反饋到電網,節(jié)能效果更好。目前我公司已在陜北、甘肅和寧夏等地油田上成功地將變頻器應用在此設備上,得到很好的使用效果。
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