开关磁阻电动机用作游梁式抽油机拖动试验及效果评价

针对油田在用的常规游梁式抽油机的运行效率较低,特别是其电动机运行效率较低,并结合游梁式抽油机运行方式,提出将一种新型高效调速电动机用作抽油机拖动电动机。它具有启动扭矩大、电流小、高效区间宽等特点,与抽油机重载启动、轻载运行特性较匹配,从而达到提高电动机运行效率和抽油机井系统效率的目的。通过开关磁阻电动机室内试验和现场试验两方面,对开关磁阻电动机作为抽油机拖动电动机的技术优势和效果进行了总结分析。室内试验分析表明,开关磁阻电动机空载电流小,自身效率高,具有较好的启动特性,启动扭矩达到额定转矩的2.5倍时,电流仅为额定电流的0.3倍。在较大的转速和负载范围内,运行效率均能保持在80%以上。现场试验200口井,平均系统效率提高3.6个百分点,功率因数由0.44提高至0.98,有功节电率18.9%。     

开关磁阻电动机原理及现场试验

开关磁阻电动机是一种新型调速电动机,调整系统兼具直流、交流两类调速系统的优点,是新一代无极调速系统。它的结构简单坚固,调速范围宽,调速性能优异,且在整个调速范围内都具有较高效率,系统可靠性高。主要有开关磁阻电动机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。2012年在第一采油厂试验2口井,有功节电率22.21%,系统效率上升27.09%,吨液百米耗下降18.91%。同时具有消除负功、延长减速箱使用寿命的优点。     

油田用电终端应用开关磁阻电动机的研究

结合油田用电终端电力拖动现状和发展趋势，探讨了应用开关磁阻电动机（SRM）的必要性，根据SRM的特点，选择合适的导通时间和关断时间就可以在很宽广的范围内改变电机的转速和转矩。如果选择合适的控制时间，就可使电机控制系统效率（控制部分的输出功率与输入功率之比）达到最佳。SRM启动电流小，转矩大，功率因数高，对电网无污染，不需无功补偿，是一项效率高，节能明显的现代电力传动技术。     

开关磁阻电动机在抽油系统中的试验应用

针对抽油机存在井下泵效低、电动机反发电的问题,试验了开关磁阻电动机。该电动机由电动机和控制系统组成,具有启动扭矩大、运行电流小、无极调速、抑制电动机反发电的技术特点,在新疆油田八区的14型抽油机上试验了2台,测试结果表明抽油机载荷示功图明显改善,电动机无反发电现象,并且在不影响产量的情况下,抽油机系统效率显著提高,平均综合节电率为19.2%。     

基于GPRS的开关磁阻电动机远程监控系统

基于GPRS的开关磁阻电动机远程监控系统是在控制器中内嵌GPRS无线通讯模块的数据监控系统,可通过GPRS网络以短消息的形式完成远程数据的传输,为油田设备的监控带来便利,给现场工作人员提供方便的操作平台。对胜利油田现场实际工作情况的监测表明,该远程监控系统能及时准确地收发数据、传输控制信号等,现场通讯过程稳定,可靠性高。     

开关磁阻电动机在采油设备中的应用探讨

介绍了开关磁阻电动机结构、工作原理和技术特点。对开关磁阻电动机作为抽油机节能电动机的应用、开关磁阻电动机抽油机的研制应用进行了总结分析,同时提出了开关磁阻直线电动机用于井下采油的构想并进行了简要分析。随着研发水平、制造技术的不断进步,开关磁阻电动机在采油设备中的应用将具有良好的前景。     

游梁式抽油机基于开关磁阻调速系统节能改造

游梁式抽油机一直在我国采油设备中占有重要地位,但由于其负载不均衡、平衡效果差、工作效率低等问题,造成大量的能源浪费。开关磁阻调速系统具有系统效率高、可靠性高、结构简单及高效区宽等优点,非常适用于游梁式抽油机负载不均衡的缺点。基于此,采用开关磁阻调速系统对游梁式抽油机进行传动单元改造。经实测,综合节能率达到20%以上,具有非常大的市场应用价值。     

开关磁阻电机在节能长冲程抽油机的应用

针对油田对节能型抽油机的需求,提出了一种基于开关磁阻电机换向驱动的节能型长冲程抽油机。简介开关磁阻电机（SRD）的性能特点,通过SRD在节能型长冲程抽油机中的应用和数据分析,说明SRD在采油机械节能领域中有着很好的发展前景。     

抽油机用节能电动机节电效果测试和评价

目前对油田抽油机节能电动机的节电效果国内还没有统一的测试方法 ,也没有评价标准。为了准确测试节能电动机的节电效果 ,根据抽油机的实际运行情况和有关国家标准 ,提出了硬特性节能电动机节电效果的测试和评价方法。用此测试方法 ,在试验室内测试了油田常用的 9个电动机厂家的节能电动机 ,并对测试结果进行了分析与评价 ,给出了不同种类的节能电动机的节电率。测试结果与分析表明 ,这种硬特性节能电动机节电效果的测试和评价方法符合实际情况 ,可以用于评价抽油机节能电动机的节电效果。     

开关磁阻电机调速系统

开关磁阻电机调速系统具有节能效果好,调速范围广,效率高,控制灵活,启动转矩大,启动冲击电流小等优点.同时,开关磁阻电机较其他调速系统更加适用于油田恶劣的工作环境及特殊要求,已在辽河油田部分采油厂得到了很好的应用,具有广泛的推广应用前景.     

直线电机抽油机与游梁式抽油机工作性能对比

传统的＂机、杆、泵＂系统受抽油机结构和运行规律等条件的制约,冲程短、动载大、深抽效率低。直线电机抽油机克服了＂大马拉小车＂的现象,实现了长冲程、低冲次和抽汲参数的无级调整。研究了直线电机抽油机的工作性能及其对抽油系统的影响,并与游梁式抽油机进行对比,为＂三抽设备＂的优选提供理论支持。     

游梁式抽油机运行过程优化控制扭矩测试分析

为了验证游梁式抽油机优化控制技术在抽油机上的应用效果,在大庆油田采油工程技术研究院的标准井上,通过贴应变片的方法,分别测定在常规工频和优化运行状态下抽油机3轴(电机轴、减速器输入轴和输出轴)扭矩的变化情况,并进行对比分析。分析结果表明,游梁式抽油机采用运行过程优化控制技术能够明显降低电机轴、减速器输入轴和输出轴的扭矩,且电机轴的扭矩降幅最大,减速器输入轴的扭矩降幅次之,减速器输出轴扭矩降幅最小;不同平衡率下,电机轴扭矩、减速器输入轴和输出轴扭矩峰值降低的幅度也不同;在300、600和800 m 3种动液面下,电机轴和减速器输出轴的扭矩交变幅度都降低,降低比例为36.8%～64.1%。     

游梁式抽油机配套电动机配电电缆的选择

电缆截面是影响电缆经济性的主要技术指标,通过对25口稀油井抽油机配套电动机配电电缆实测的载流量和按电动机额定电流选择的电缆载流量对比分析,得出一个初步的结论,即电动机在拖动抽油机时,电动机额定电流不宜作为线路计算电流,然而影响抽油机工作载荷状况的因素很多,所以该结论还需要进一步完善。     

电动机直驱抽油机的研制及试验

为提高抽油机系统效率,节约电能,满足油田新的开采需求,研制了电动机直驱抽油机。该抽油机将永磁同步电动机悬挂式安装,电动机输出轴与天轮总成轴通过花键联轴器直接连接,省去了减速器和换向机构;特殊胶带绕过天轮总成和导轮总成,一端连接悬挂器,另一端连接配重箱。永磁同步电动机在通入低频电流后,转子做低速正、反转运动,直接通过特殊胶带带动抽油杆做往复直线运动,举升井内液体。现场试验结果表明,电动机直驱抽油机启动电流小,冲程冲次无级可调,有助于提高泵效,比常规游梁式抽油机节电20%左右。     

塔架式数控抽油机运动学及动力学特性分析

塔架式数控抽油机的传动效率高、冲程长、易于调平衡,且能实现抽汲参数无级调整,节能效果显著。根据该抽油机的结构特点及运动特征,推导了悬点速度、加速度、位移计算公式。根据力矩平衡原理,建立了减速器扭矩计算模型。通过实例计算,并与常规游梁式抽油机相关参数对比,分析了其运动学和动力学特性。为塔架式数控抽油机—深井泵系统配置合理生产参数提供理论支持。     

潜油电机功率选择初探

介绍了潜油电机功率的常规选择方法，并从一次性设备投资和长期运行费用角度分析，提出适当选择大功率电机更经济、安全；论述了电机效率与负载率的关系，指出电机效率的最高点并不是在额定负载时，而是在负载率为0．75左右，并且在负载率为0．5～1．0时其效率变化很小；通过举例说明了选择高电压低电流大功率电机不仅可以达到电缆节能的目的，而且随着电缆、电机热功耗下降，对绝缘材料的老化也起到了延缓作用。认为选用潜油电机的最佳功率值为潜油电泵机组所需功率的120％～130％为宜。     

永磁传动技术在游梁式抽油机上的应用

针对游梁式抽油机工作载荷波动和装机功率偏大的问题,基于永磁传动技术的工作原理及节能特点,提出了采用永磁传动技术来降低抽油机装机功率的节能改造方案。介绍了永磁传动器的结构及工作原理,通过对永磁传动器的选型及节能原理进行分析,获得了永磁传动器的功率、转矩与转差率之间的关系。最后对某抽油机驱动电机上安装永磁传动器前、后所采集的生产数据进行测试。测试结果表明:安装永磁传动器后,电机启动电流降低了19.96%,运行电流降低了30.38%,有功功率减小了10.76%,功率因数增加了29.70%,节能效果明显,电机的负载率增加,效率提高。研究结果为游梁式抽油机系统的节能降耗开辟了一条新途径。     

对混合杆柱抽油泵柱塞的超行程的讨论

分析讨论了国内一些学者解等直杆波动方程后把等直杆不同长度抽油杆柱的固有频率认为是多级 抽油杆柱的固有频率的错误概念,指出柱塞的惯性超行程形成是有条件的,不是“任何抽油杆柱在理论 上都可能产生超行程,只是大小不同而已”。惯性超行程是与冲次平方呈正比增长,但增加冲次对于抽油 整体特性来说产生了较多的负面影响,试图用增加冲次的方式来增加柱塞的有效冲程是不足取的。     

示范区优化后抽油机现场运行测试分析

通过现场测试和检查，对示范区内经过优化后的各种不同类型抽油机的运行状况进行了分析和评价，结果是摩擦换向式、皮带式抽油机的平均系统效率分别为39．92％和34．45％，摆杆式、双驴头式分别为29．38％和28．30％，常规游梁式抽油机的平均系统效率最低为25．62％；常规型抽油机冲次最高为3．69次／min，摩擦换向式抽油机冲次最低为2．30次／min。     

抽油机节能电机的应用分析

常规游梁抽油机设计使用传统异步电机驱动,电机的平均负载率很低,“大马拉小车”现象相当严重,电能浪费巨大。近年来,河南油田在常规游梁抽油机上研究应用了永磁同步电机、超高转差率电机、变频调速电机、多级电机等节能型电机。对上述节能电机的节能原理及应用情况进行分析后认为,上述节能电机均能通过不同途径达到节约抽油机电能消耗的目的。并对上述节能电机的现场适应性及市场应用前景进行了综合评价。