离合器技术在抽油机中的应用

在抽油机的正常运转中,会出现抽油机减速箱输入轴运转速度大于电动机的驱动速度,以致抽油机拖动电动机发电.由于电动机在抽油机的拖动下转速不定,其发电的频率和相位都不能达到电网要求,从而会“污染”电网,造成电网供电不稳.同时,电动机长期运行在交替发电的工作状态中,会降低电动机的使用寿命,增大机械磨损,增加电动机运行过程中的能耗.超越离合器应用后,通过其特有的机械特性,可以杜绝抽油机反拖电动机现象,降低负功率及有功消耗,提高功率因数,达到增加地面拖动装置的传动效率,提高抽油机系统效率的目的.     

抽油机工作中电动机发电运行状态分析

针对普遍游梁式抽油机工作中电动机出现的发电运行状态,从扭矩、有功功率及转速的变化3方面定量分析了电动机发电运行的机理:即当抽油机系统出现“负扭矩”时,或有功功率表反转而无功功率表正转时,或电动机的转速大于磁场的同步转速时,电动机处于发电运行状态。由此导出了电动机发电运行时有关物理量如相序、转差率、转速、有功功率、电磁功率、转子输出的机械功率、电磁转矩、电压和频率的变化规律。最后分析认为抽油机工作中电动机发电运行会降低电网的功率因数并“污染” 电网。     

一种新型抽油机节能控制装置

针对现有抽油机电驱动装置效率和功率因数低、耗能严重的问题,研制了一种新型抽油机节能控制装置。该装置根据抽油机负载的周期性变化,通过单片机应用C语言编程计算电动机的铜损耗和铁损耗,可时刻保证抽油机驱动电动机运行在铜损耗等于铁损耗的最低损耗状态,降低抽油机的总损耗,提高其工作效率和功率因数,有较好的节能效果。试验结果表明,该节能控制装置可减小电动机启动电流,延长电动机寿命;在抽油机的整个工作周期中不改变电动机的转速,不影响抽油机的采油效率;具有缺相、过载等保护功能,可有效、及时地防止电动机在缺相和过载时遭到损坏。     

游梁式抽油机电动机存在问题及节电方法浅析

针对游梁式抽油机用电动机的运行特点,系统分析了在生产应用过程中存在的问题,简要阐明了抽油机生产过程中浪费电力的主要原因,提出了负载率低、电动机与抽油机机械特性不匹配、抽油机平衡率低、抽油机拖动电动机反转发电等几个影响电动机效率提高的主要因素,简要介绍了永磁电动机、高转差率电动机、双功率电动机等几种目前主要应用的节能电动机种类和特点,根据普通电动机的问题所在针对性的提出应用无功补偿装置、变频调速、低速和高转差率电动机几种节能改造措施,以实现抽油机的经济运行,达到为油田节能减耗,增产增效的长远目标.     

抽油机柔性拖动控制技术的研究与应用

为解决在用的老型号抽油机存在的扭矩和悬点载荷峰值大、不均匀程度高、动力学性能较差等问题开展了抽油机柔性拖动控制技术研究与试验.通过研究与现场90口井的应用结果表明,抽油机柔性拖动控制技术适用于各类抽油机,具有较强的现场适应能力;该装置不仅保留了变频技术的优点,而且利用数字化的人工拖动特性,第一次有效解决了适应于恒定负载的异步电动机和抽油机的变负载特性之间的矛盾,突破了抽油机曲柄匀角速度运转的技术界限,为抽油机举升系统的优化设计和优化运行奠定了基础.     

基于DSP的抽油机变频控制系统

针对目前油田普遍使用的游梁式抽油机的驱动电动机运行过程中功率因数和效率较低的问题,基于带补偿的恒转矩控制技术,研究开发了一种基于TMS320F2812高性能DSP的抽油机专用变频控制装置.     

功率平衡法在油田生产中的应用

抽油机的平衡运行状态是指电动机在上、下冲程中都做正功且相等。电流法判断抽油机平衡由于无法识别负功引起的虚假平衡,不能完全满足油田安全节能生产的切实需要。随着近年来功率法测平衡技术的发展,目前的功率测平衡工具能在判断抽油机井准确平衡状态的同时,根据实测参数对抽油机平衡状态进行综合分析,并给出调整意见,使抽油机的平衡调整更具科学性。2013年5月,应用功率平衡法进行的抽油机平衡调整试验取得了较好的节能效果,且证明功率平衡法也适用于应用变频控制技术的抽油机井。     

游梁式抽油机功率平衡技术的研究与应用

游梁式抽油机平衡度是抽油机运行状态的一个重要参数之一,合理调整游梁式抽油机平衡度是油田油井设备管理工作中的一项重要内容,也是评价油井设备运行管理的一项技术指标.文章讨论了游梁式抽油机的平衡问题,介绍了功率平衡技术原理、油田现场试验应用情况以及综合效果评价分析,并指出功率平衡技术是以抽油机最节能和最安全为标准,能确保电动机在上、下冲程中功率相等,使电动机输入功率的均方根值最小,使电动机的损耗达到最低,从而既能实现节电效果,又能保证抽油机安全运行.     

BS永磁无刷直流动力系统在游梁式抽油机上的应用

游梁式抽油机所配电动机额定功率比运行平均功率大,因而除运行负载峰值较大外,电动机大部分时段处于轻载以至空载运行,造成抽油机油井效率低、能源浪费严重以及影响设备使用寿命等问题,为此,提出了在游梁式抽油机上应用BS永磁无刷直流动力系统的研究课题.该系统在某油田29-27井油井生产参数基本不变的前提下,进行现场应用试验,实现年节电23 725 kWh,油井电动机功率因数提高了0.637.该系统替代了目前在用的油井变频控制柜+Y系列电动机、减速装置+Y系列电动机、油井电磁调速装置等调速系统,是一种理想的油井智能型新节能电气产品,具有良好的推广应用价值.     

抽油机耗电理论与试验研究

室内和现场试验表明,驱动抽油机的三相异步电动机在运行转速大于同步转速时处于发电状态,并产生负功,电动机转差率绝对值超大,产生的负功越大。处于发电状态的电动机发出的电能频率、电压、相序相位与电网一致时,负功能回馈电网被利用。此外,负功值大,抽油机系统效率下降,在计量和计算抽油机电动机输入有功功率时应减去负功值。     

曳引式抽油机运行曲线的优化设计

针对传统游梁式抽油机存在转换效率低和系统稳定性差的问题,设计了曳引式抽油机。该抽油机采用低速大转矩稀土永磁同步电动机,克服了传统电动机无法直接满足负载的低速大转矩要求的不足,取消了机械减速器,采用先进的变频控制技术供电,能更直接地控制抽油机的运行曲线。根据曳引式抽油机速度和位移关于时间的曲线函数以及时间定义域的优化推导结果,再结合华北油田采油厂的实际应用情况可知,曳引式抽油机按照优化设计之后的速度-时间曲线运行具有最佳的节能效果,并可根据实际油井的工况来改变运行速度曲线,从而收到增产降耗的良好效果。     

伺服拖动系统在喇嘛甸油田的适应性分析

游梁式抽油机是油田普遍采用的采油装置,在工作过程中由于上下冲程的载荷不均匀,严重影响了换向机构,减速箱和电动机的寿命和效率,致使系统能耗偏高.针对这一问题提出了伺服拖动系统技术,该技术可以根据油井实际运行状态自动实时调控电动机的机械特性,使之与抽油机的负载变化相互匹配,使拖动装置扭矩输入功率变化趋于平缓,降低油井能耗,提高系统效率.     

抽油机多功能调速装置与伺服试验对比

游梁式抽油机是油田普遍采用的采油装置,在工作过程中由于上下冲程的载荷不均匀,严重影响了换向机构、减速箱和电动机的寿命和效率,致使系统能耗偏高.针对这一问题提出了分别应用抽油机多功能调速装置与伺服拖动系统技术,这两种技术都可以根据油井实际运行状态自动实时调控电动机的机械特性,使之与抽油机的负载变化相互匹配,使拖动装置扭矩输入功率变化趋于平缓,实现降低油井能耗,提高系统效率.文中介绍了这两种方法的技术原理及功能特点,并结合喇嘛甸油田应用情况对这两种技术的应用效果作了对比评价.     

优化抽油机井电动机合理匹配降低能耗技术研究

针对某采油厂机采井运行能耗高、系统效率水平低的问题,对现有抽油机举升工艺进行了合理装机功率计算;并根据电动机的功率需求和合理负载率,开展电动机动态的逐级匹配调整,提高了电动机的运行效率,实现了抽油机传统举升工艺的节能降耗,机采井节能工作取得显著成效。     

抽油机井智能控制技术节能效果分析

针对大王庄油田部分供液不足的抽油机井人工调参工作量大、能耗高、配套的超高转差率电动机只能在固定功率下运行、功率利用率低的问题,通过开展抽油机井智能控制技术研究,实现在产量不下降的前提下,自动调节冲次与电动机转矩,达到供采平衡、电动机转矩与负载合理匹配,该技术应用后抽油机电动机有功功率、无功功率下降明显,功率因数显著提升,综合节电率达20.52%,系统效率提高3.94%,取得了良好的综合经济效益,同时,该技术兼具软启动、安装操作方便、过载保护、缺相保护等优点,可实现全自动控制、无人值守、远程控制,具有广泛的推广价值和应用前景。     

抽油机节能技术及控制方法研究

结合抽油机节能效果实际,提出变频控制技术,通过安装变频控制柜控制抽油机运行速度和状态达到节能效果。从设备契合松紧度调整、系统参数优化、不定期调整抽油机平衡度、强化科学管理方法等四个方面提出强化节能效果的控制方法,优化变频节能控制技术。     

抽油机工作状态节能监测装置的设计与实现

抽油机工作状态节能监测装置适用于石油行业监测抽油机的全部过程状态参数,它能够在不同的工作环境下、不切断线路和没有实际参考地的情况下,自动测量电动机的功率、电压、电流、功率曲线等参数以实现对抽油机运行状态的自动检测,达到节能监测的目的,从而获得满意的测量数据,方便了用户的使用.     

三功率电动机的节能效果与分析

针对抽油机效率低、能耗高的问题,介绍了三功率电动机的节能原理.由于采用了复合绕组和“去匝”技术,三功率电动机可以使用高功率启动抽油机,而使用中、低功率运行,达到提高效率,节约能源的目的.通过现场实验,发现三功率电动机可以使低产液量、短冲程的抽油机井系统效率得到提高,但并不适合应用在产液量高、长冲程的抽油机上.     

清洁智能节能装置在游梁式抽油机上的试应用分析

针对油田抽油机运行效率低、能耗大的特点,研制了一种新型抽油机清洁智能节能装置。利用正弦波交交调压技术,在动态优化电动机功率因数的基础上,使输出电压动态地跟随功率因数的提升进行调压,从而降低有功功率及无功功率,提高效率,降低用电成本,达到节能的目的。以某油田试应用该节能装置的油井为例,详细介绍了节能测试过程,对比分析了油井加装节能装置前后的节能效果。结果表明,加装清洁智能节能装置后,该油井综合节电率为33.08%。试应用节能效果较为明显,建议扩大应用,确定推广后的节能效果。     

抽油机高压节能控制装置的研制与应用

机械采油是油田的主要采油方式,在0.4 kV电压等级单功率异步电动机驱动模式下,变压器和线路产生的电能损耗占机采用电量的比例很大。在1.14 kV电压系统中,应用高转矩多功率异步电动机及电动机智能控制技术,实现了电动机高效率、经济运行的目的。电动机智能拖动装置具有电能损耗低、电能利用率高、功率因数高、供电可靠性高等优点。沈阳采油厂4口井安装了1.14 kV抽油机智能拖动装置,平均节电率为19.99%,功率因数大幅提高,节电效果显著。