目前,在陜北、甘肅和寧夏等地,油田采用的抽油設(shè)備中,有一部分為游梁式抽油機(jī),數(shù)量也比較多。游梁式抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)為反復(fù)地上下提升,一個(gè)沖程提升一次,其動(dòng)力來自于電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的兩個(gè)重量相當(dāng)大的鋼質(zhì)滑塊,當(dāng)滑塊提升時(shí),類似于杠桿的作用,將采油機(jī)桿送入井中,滑塊下降時(shí),采油桿提出帶油至井口,當(dāng)負(fù)荷不平衡時(shí),在滑塊下降過程中,電機(jī)進(jìn)入再生發(fā)電狀態(tài),產(chǎn)生再生能量,再生能量反饋到變頻器的直流側(cè),引起主回路直流母線電壓的升高,這樣會(huì)危及變頻器的安全,極不利于抽油設(shè)備的安全運(yùn)行。另一方面,游梁式抽油機(jī)引入兩個(gè)大質(zhì)量的鋼質(zhì)滑塊,導(dǎo)致抽油機(jī)的起動(dòng)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(shè)備有其自有的運(yùn)行特點(diǎn),在油井開采前期儲(chǔ)油量大,供液足,為提高功效可采用工頻運(yùn)行,保證較高的產(chǎn)油量;在中、后期,由于石油儲(chǔ)量減少,易造成供液不足,電機(jī)若仍工頻運(yùn)行,勢(shì)必浪費(fèi)電能,造成不必要的損耗,這時(shí)須考慮實(shí)際工作情況,適當(dāng)降低電機(jī)轉(zhuǎn)速,減少?zèng)_程,有效提高充盈率。
為了解決上述問題,可將變頻技術(shù)引入到游梁式抽油機(jī)控制中去。根據(jù)電機(jī)理論可知,其轉(zhuǎn)速公式為:
其中:p為電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù),s為轉(zhuǎn)差率,f為供電電源頻率,n為電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速。從上式可以看出,電機(jī)轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比,改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而可以連續(xù)地改變提油機(jī)的抽油速度。根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電流的大小確定電動(dòng)機(jī)的工作頻率,這樣可以根據(jù)井況的變化,方便地調(diào)節(jié)抽油機(jī)的沖程,達(dá)到節(jié)能和提高電網(wǎng)功率因數(shù)的目的。同時(shí)變頻調(diào)速器具有低速軟啟動(dòng),轉(zhuǎn)速可以平滑地大范圍調(diào)節(jié),對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能齊全,如短路、過載、過壓、欠壓及失速等,可有效地保護(hù)電機(jī)及機(jī)械設(shè)備,保證設(shè)備在安全的電壓下工作,具有運(yùn)行平穩(wěn)、可靠,提高功率因數(shù)等諸多優(yōu)點(diǎn),是采油設(shè)備改造的理想方案。
在實(shí)際的應(yīng)用過程中有些問題需要關(guān)注,如游梁式抽油機(jī)的發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生的能量的處理。通常采用普通變頻器加能耗制動(dòng)單元可比較方便地實(shí)現(xiàn),這是以多耗電能為代價(jià)的。也可以用回饋單元將再生能量反饋到電網(wǎng),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(yīng)用在此設(shè)備上,得到很好的使用效果。
版權(quán)所有:汕頭市鑫達(dá)自動(dòng)化設(shè)備有限公司 地址:汕頭市金砂東路116號(hào)(汕融大廈)407號(hào)房 廣州網(wǎng)站建設(shè):駿域網(wǎng)站建設(shè)專家 電腦版 | 手機(jī)版