油田抽油機節(jié)能方式綜述及解決方案

油田抽油機節(jié)能方式綜述及解決方案油田抽油機節(jié)能方式綜述及解決方案#/17率因素接近1,是抽油機類頻繁可逆、快速制動負載的最佳電源選擇，其節(jié)電效率可達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抽油機用節(jié)能電機評價抽油機作為活塞式有桿泵的地面舉升設(shè)備，只要能夠滿足其運動及機械特性的電動機就可以作為其拖動的動力設(shè)備。常見的抽油機用節(jié)能電機有異步電機和同步電機；例如：（超）高轉(zhuǎn)差三項異步電動機、永磁同步電動機等。4.1常規(guī)游梁式抽油機的工作特性抽油機工作時是由電機驅(qū)動減速器帶動四連桿機構(gòu)實現(xiàn)驢頭上下擺動，驢頭帶動抽油桿使活塞泵做上下往復(fù)運動完成抽汲過程。抽油桿在上行和下行時負載的變化大，導(dǎo)致抽油機減速器的凈扭矩波動幅度大，反映在電機上則電流變化大。由于抽油機具有自身的機械平衡裝置和周期脈動的負載特性，所以要求電機具有高啟動扭矩，才能保證抽油機在靜止?fàn)顟B(tài)下啟動起來。這樣在選擇電機時要求電機的額定功率要大（啟動扭矩要大），當(dāng)抽油機啟動以后正常運行時負載下降電機在輕載下工作（一般運行功率僅為裝機功率的三分之一），系統(tǒng)效率測試數(shù)據(jù)顯示抽油機井電機效率多在40%。60%、功率因數(shù)在0.3-0.5之間。4.2節(jié)能電機簡介多年來的實踐表明，我們認為節(jié)能電機應(yīng)具備“電機拖動負載與電機的輸出扭矩（功率）間的合理匹配”的功能，抽油機在運行過程中，電機的輸出功率隨著載荷的變化在無人為干預(yù)的情況下實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)換。統(tǒng)計我廠在用各類電機的情況顯示，復(fù)式電機與雙繞組電機能夠?qū)崿F(xiàn)“電機拖動負載與電機的輸出扭矩（功率）問的合理匹配"，即啟動和運行的功率不同。其它種類的節(jié)能電機僅僅做到了根據(jù)目前負載適當(dāng)降低裝機功率達到節(jié)能的目的即啟動與運行仍然是在相同功率下。當(dāng)抽油機的負載率達到85%以上時，這類節(jié)能電機是啟動不起來的，但是原機型所匹配的常規(guī)Y常觀機掉拘逝 憤肯機冷扭坦解決方案基于以上分析，結(jié)合實際。擬訂以下解決方案。5.1研制和生產(chǎn)節(jié)能型抽油機專用電機針對油田情況，設(shè)計和生產(chǎn)油田抽油機專用特種電機：抽油機用永磁同步電機，電磁調(diào)速電機和雙定子電機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)電機的起動解決方案，結(jié)合特殊設(shè)計的油田抽油機電機，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)此項系統(tǒng)是較為先進的技術(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提出，但它同樣可以適用于其他行業(yè)類似負載的解決方案，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)論與認識1、 抽油機在油田的使用量大，而負載率普遍偏低，功率因數(shù)則更低，電能的無謂浪費嚴重，節(jié)能降耗潛力巨大。2、 高轉(zhuǎn)差率多極電機拖動系統(tǒng)，能適應(yīng)油井調(diào)參要求，軟的機械特性對延長抽油機壽命有利，新裝油田可以采用這類產(chǎn)品。3、 抽油機節(jié)能電控裝置的發(fā)展方向是節(jié)能效果好，能與油井負荷相匹配，并有完善的保護功能；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)能電機依據(jù)抽油機負載實現(xiàn)逐級匹配時，必須要作到理論計算結(jié)果與實際生產(chǎn)情況的結(jié)合，追求其最佳匹配效果。5、 常規(guī)電機在節(jié)能改造中應(yīng)追求經(jīng)濟、高效、實用的原則。6、 抽油機設(shè)備老化比較嚴重，造成設(shè)備利用率低、能耗大，后期維護性費用高，面臨越來越嚴峻的節(jié)能形勢，在油價不斷上漲的形勢下應(yīng)抓住有利時機對抽油機進行更新改造。7、 通過對抽油機經(jīng)濟壽命和現(xiàn)有老井抽油機現(xiàn)狀分析研究可知,更新改造抽油機還有較大空間和潛力。8、 探討抽油機節(jié)能改造發(fā)展趨勢可知，采用節(jié)能措施后，今后5年抽油機年均節(jié)電1.4X108kWh,噸液耗電水平呈下降趨勢。參考文獻周佳勝.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.游梁式抽油機的智能化改造.石油機械，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油田抽油機節(jié)能方式綜述及解決方案致謝本設(shè)計現(xiàn)在全部完成，在這次設(shè)計過程中得到了艾妮阿不