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森蘭變頻器在遊梁式抽油機中的應用

發布時間:2020-06-15 20:15瀏覽次數:254

目前,在陝北、甘肅和寧夏等地,油田采用的抽油設備中,有一部分為遊梁式抽油機,數量也比較多。遊梁式抽油機運動為反複地上下提升,一個衝程提升一次,其動力來自於電動機帶動的兩個重量相當大的鋼質滑塊,當滑塊提升時,類似於杠杆的作用,將采油機杆送入井中,滑塊下降時,采油杆提出帶油至井口,當負荷不平衡時,在滑塊下降過程中,電機進入再生發電狀態,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,極不利於抽油設備的安全運行。另一方麵,遊梁式抽油機引入兩個大質量的鋼質滑塊,導致抽油機的起動衝擊大等諸多問題。除了上述兩方麵問題之外,油田采油的特殊地理環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、後期,由於石油儲量減少,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,減少衝程,有效提高充盈率。

為了解決上述問題,可將變頻技術引入到遊梁式抽油機控製中去。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電機轉速,從而可以連續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,方便地調節抽油機的衝程,達到節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,轉速可以平滑地大範圍調節,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、可靠,提高功率因數等諸多優點,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,如遊梁式抽油機的發電狀態產生的能量的處理。通常采用普通變頻器加能耗製動單元可比較方便地實現,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,節能效果更好。目前我公司已在陝北、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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