油田抽油機(jī)節(jié)能方式綜述及解決方案

油田抽油機(jī)節(jié)能方式綜述及解決方案油田抽油機(jī)節(jié)能方式綜述及解決方案#/17率因素接近1,是抽油機(jī)類頻繁可逆、快速制動負(fù)載的最佳電源選擇，其節(jié)電效率可達(dá)15%。其缺陷是設(shè)備成本較高，控制系統(tǒng)復(fù)雜，在油田的惡劣環(huán)境下工作，其可靠性防盜等都成問題。但長遠(yuǎn)來看，應(yīng)該是發(fā)展方向。圖5雙SPWM變頻器控制策略4抽油機(jī)用節(jié)能電機(jī)評價(jià)抽油機(jī)作為活塞式有桿泵的地面舉升設(shè)備，只要能夠滿足其運(yùn)動及機(jī)械特性的電動機(jī)就可以作為其拖動的動力設(shè)備。常見的抽油機(jī)用節(jié)能電機(jī)有異步電機(jī)和同步電機(jī)；例如：（超）高轉(zhuǎn)差三項(xiàng)異步電動機(jī)、永磁同步電動機(jī)等。4.1常規(guī)游梁式抽油機(jī)的工作特性抽油機(jī)工作時是由電機(jī)驅(qū)動減速器帶動四連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)驢頭上下擺動，驢頭帶動抽油桿使活塞泵做上下往復(fù)運(yùn)動完成抽汲過程。抽油桿在上行和下行時負(fù)載的變化大，導(dǎo)致抽油機(jī)減速器的凈扭矩波動幅度大，反映在電機(jī)上則電流變化大。由于抽油機(jī)具有自身的機(jī)械平衡裝置和周期脈動的負(fù)載特性，所以要求電機(jī)具有高啟動扭矩，才能保證抽油機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下啟動起來。這樣在選擇電機(jī)時要求電機(jī)的額定功率要大（啟動扭矩要大），當(dāng)抽油機(jī)啟動以后正常運(yùn)行時負(fù)載下降電機(jī)在輕載下工作（一般運(yùn)行功率僅為裝機(jī)功率的三分之一），系統(tǒng)效率測試數(shù)據(jù)顯示抽油機(jī)井電機(jī)效率多在40%。60%、功率因數(shù)在0.3-0.5之間。4.2節(jié)能電機(jī)簡介多年來的實(shí)踐表明，我們認(rèn)為節(jié)能電機(jī)應(yīng)具備“電機(jī)拖動負(fù)載與電機(jī)的輸出扭矩（功率）間的合理匹配”的功能，抽油機(jī)在運(yùn)行過程中，電機(jī)的輸出功率隨著載荷的變化在無人為干預(yù)的情況下實(shí)現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換。統(tǒng)計(jì)我廠在用各類電機(jī)的情況顯示，復(fù)式電機(jī)與雙繞組電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)“電機(jī)拖動負(fù)載與電機(jī)的輸出扭矩（功率）問的合理匹配"，即啟動和運(yùn)行的功率不同。其它種類的節(jié)能電機(jī)僅僅做到了根據(jù)目前負(fù)載適當(dāng)降低裝機(jī)功率達(dá)到節(jié)能的目的即啟動與運(yùn)行仍然是在相同功率下。當(dāng)抽油機(jī)的負(fù)載率達(dá)到85%以上時，這類節(jié)能電機(jī)是啟動不起來的，但是原機(jī)型所匹配的常規(guī)Y常觀機(jī)掉拘逝 憤肯機(jī)冷扭坦解決方案基于以上分析，結(jié)合實(shí)際。擬訂以下解決方案。5.1研制和生產(chǎn)節(jié)能型抽油機(jī)專用電機(jī)針對油田情況，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)油田抽油機(jī)專用特種電機(jī)：抽油機(jī)用永磁同步電機(jī)，電磁調(diào)速電機(jī)和雙定子電機(jī)可以在很短的時間內(nèi)，得到相關(guān)產(chǎn)品，并推向市場。5.2研制和生產(chǎn)液態(tài)電阻軟起動系統(tǒng)液態(tài)軟起動技術(shù)，其研究成本較低，周期短，能適應(yīng)油田惡劣的工作環(huán)境，維修簡單。容易為廣大的油田用戶所接受。場地問題在油田不是很突出，以此為相關(guān)電機(jī)的起動解決方案，結(jié)合特殊設(shè)計(jì)的油田抽油機(jī)電機(jī)，可以較快的贏得市場和客戶。5.3研究和試推廣雙SPWM變頻系統(tǒng)此項(xiàng)系統(tǒng)是較為先進(jìn)的技術(shù)，其工業(yè)化和市場化的時間較長，但其無疑代表了油田抽油系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，目前看來，由于成本較高，控制技術(shù)復(fù)雜，可靠性等問題，油田用戶接受還需要一個過程，但可以相信，會有越來越多的客戶選擇這一技術(shù)。以上方案，僅是針對油田抽油機(jī)提出，但它同樣可以適用于其他行業(yè)類似負(fù)載的解決方案，如電廠，鋼鐵企業(yè)等，所以可以預(yù)見,一旦我們有系列化的產(chǎn)品，所面對的市場將是非常廣闊的。結(jié)論與認(rèn)識1、 抽油機(jī)在油田的使用量大，而負(fù)載率普遍偏低，功率因數(shù)則更低，電能的無謂浪費(fèi)嚴(yán)重，節(jié)能降耗潛力巨大。2、 高轉(zhuǎn)差率多極電機(jī)拖動系統(tǒng)，能適應(yīng)油井調(diào)參要求，軟的機(jī)械特性對延長抽油機(jī)壽命有利，新裝油田可以采用這類產(chǎn)品。3、 抽油機(jī)節(jié)能電控裝置的發(fā)展方向是節(jié)能效果好，能與油井負(fù)荷相匹配，并有完善的保護(hù)功能；有數(shù)據(jù)采集和存儲功能，聯(lián)網(wǎng)和通信功能，以及遙控遙測功能；并能適應(yīng)油田的環(huán)境要求，操作簡單，智能化程度高。4、 節(jié)能電機(jī)依據(jù)抽油機(jī)負(fù)載實(shí)現(xiàn)逐級匹配時，必須要作到理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)情況的結(jié)合，追求其最佳匹配效果。5、 常規(guī)電機(jī)在節(jié)能改造中應(yīng)追求經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用的原則。6、 抽油機(jī)設(shè)備老化比較嚴(yán)重，造成設(shè)備利用率低、能耗大，后期維護(hù)性費(fèi)用高，面臨越來越嚴(yán)峻的節(jié)能形勢，在油價(jià)不斷上漲的形勢下應(yīng)抓住有利時機(jī)對抽油機(jī)進(jìn)行更新改造。7、 通過對抽油機(jī)經(jīng)濟(jì)壽命和現(xiàn)有老井抽油機(jī)現(xiàn)狀分析研究可知,更新改造抽油機(jī)還有較大空間和潛力。8、 探討抽油機(jī)節(jié)能改造發(fā)展趨勢可知，采用節(jié)能措施后，今后5年抽油機(jī)年均節(jié)電1.4X108kWh,噸液耗電水平呈下降趨勢。參考文獻(xiàn)周佳勝.變頻調(diào)速器在油田設(shè)備上的應(yīng)用.變頻器世界，2003(3)趙來軍，倪振文，職黎光，黎若鵬.游梁式抽油機(jī)的智能化改造.石油機(jī)械，1999,27(4)王鴻勛、張琪.采油工藝原理.石油工業(yè)出版社，1989.7李穎川.采油工程.石油工業(yè)出版社，2002.217/1717/1717/1717/17油田抽油機(jī)節(jié)能方式綜述及解決方案致謝本設(shè)計(jì)現(xiàn)在全部完成，在這次設(shè)計(jì)過程中得到了艾妮阿不