直线电动机直接驱动的节能型抽油机现场应用与评价

常规游梁式抽油机由于其突出的优点一直占据着有杆泵采油地面设备的主导地位,随着油田相继进入开发中后期,井况变得更加复杂,降本增效的任务更加艰巨,对节能型采油设备的需求更加迫切。针对传统游梁式抽油机系统转换效率低、稳定性差的问题,引进复式永磁电动机抽油机、直线电动机抽油机、直接平衡直线电动机抽油机3种由直线电动机直接驱动的节能型抽油机,简化了机械传动过程,有效地提高了效率,通过3种节能型抽油机的现场应用情况,对比分析出不同抽油机的适用条件。     

稀土永磁同步电动机在游梁式抽油机应用中的效益分析

稀土（ＮｄＦｅＢ）永磁同步电动机以其独特的优越性应用于游梁式抽油机，在一定的功率区段可以替代感应式异步电动机，在较大批量的工作运行中获得了良好的运行特性和突出的节电效果，开辟了电机节能的新途径。本文以ＴＸＹ１３２Ｓ－４稀土永磁同步电动机为例，介绍了本电机设计及调试中的技术要点，通过运行考核及理论分析计算，证明了稀土永磁同步电动机应用于游梁式抽油机是可行的。     

直线电动机抽油机在油田中的应用

油田在用的常规游梁式抽油机具有配套技术完善、运行可靠、维护简单等优点,但是作为油田主要举升设备,仍存在能耗高、效率低的问题.目前的节能抽油机设计传动环节多,结构繁复,节能与增效的效果有限.直线电动机抽油机采用直线电动机驱动,简化了传统的减速传动环节,动力驱动由传统的旋转驱动转变为直线往复驱动,因此,具有更加完善的平衡性、动力性和运动性.通过改造前后能耗与系统效率的测试对比,以直线电动机驱动为动力的直线电动机抽油机具备更好的节能效果与效率水平.     

抽油机用永磁同步电动机制动装置的研制

目前抽油机用永磁同步电动机因停电或故障停机时,会产生能量倒送,使得电动机高速反转,在电动机输出端形成高压电势,如不及时处理,会导致电动机线圈击穿、烧毁和控制柜烧毁等严重事故,为此研制了抽油机用永磁同步电动机制动装置。该制动装置包括制动电阻、信号检测及制动电阻切入回路、系统主控制电路等几部分。制动装置将额定电压的1.15倍设定为门限值,超过门限值就自动投切能耗制动电阻,吸收过电压,保护电动机和控制柜安全运行。实验室及现场试验表明,永磁同步电动机制动装置反应灵敏,投入时间短,动作可靠,制动效果明显,满足现场实际需求,具备推广应用条件。     

ZDCYJ-Ⅰ型直线电机驱动抽油机的设计

文章分析了游梁式抽油机实际使用中存在的问题和直线电机驱动抽油机的研究现状,研究设计了功能齐全的ZDCYJ-Ⅰ型直线电机驱动抽油机,介绍了该型抽油机的结构、工作原理及其主要特点.该型抽油机冲程长、操作简单、传动效率高、节能效果好,故障点少,便于制动,可靠性较高,具有推广应用前景.     

直线电动机抽油机技术在油田应用的研究

针对油田生产实际应用的直线电动机抽油机的情况,分析了直线电动机结构特点及工作原理。直线电动机动子在通入变频控制器输出的低频电流后,沿主板上安装的导轨上下运动,并通过扁钢丝绳直接与抽油杆连接(经过承载桁架的顶部转向轮换向)带动抽油杆抽油。根据现场监测分析并得到相关重要结论:直线电动机抽油机取消了复杂的能量传递环节,提高了传动效率,结果达到比原先更换前普通游梁式抽油机节能40%以上的效果。     

直线电机抽油机与游梁式抽油机性能对比

攻克了直线电机大推力的关键技术,研制成功了具有国际领先水平的直线电机抽油机。这种抽油机最大特点是改变了过去各种抽油机将电能转变为旋转运动,再通过机械方式转变为直线往复运动的方式,通过变频和控制直接将电能转变为直线往复运动。与游梁式抽油机相比,直线电机抽油机不但提高了机械效率,而且能够实现抽汲参数的无级调整,进而能够根据抽油的需要调整悬点运动规律,具备智能化控制和远程监控的有利条件。     

ZXCY20—8型直线电动机抽油机型式试验

在总结分析ZXCY14—6型直线电动机抽油机现场试验所出现问题的基础上,开发出ZX-CY20—8型直线电动机抽油机。介绍了这种新型高效节能抽油机的总体结构。重点描述了该型抽油机的型式试验内容,包括机械系统试验和电气系统试验,并对试验结果做了分析。型式试验结果表明,ZXCY20—8型直线电动机抽油机各项性能指标达到了设计要求,可以投入工业性试验。     

以直线电动机为动力的长冲程抽油机技术剖析

以直线电动机为动力的长冲程抽油机 (简称直线电动机抽油机 ) 是通过直线运动的电动机动子直接驱动抽油杆柱往复运动的一种抽油机, 它取消了游梁式抽油机的减速装置、传动装置和运动形式转换装置, 而以扁钢丝绳等柔性连接件直接与悬绳器、光杆相连, 带动井下抽油泵柱塞上下往复运动, 达到举升井内液体之目的。5台直线电动机抽油机与游梁式抽油机的现场对比试用表明: (1) 新型机节能效果好, 平均节电 20%以上; (2) 先进的控制系统和无触点传感技术可以实现油井抽汲参数的在线无极调整; (3) 可降低电网冲击负荷。     

复式永磁电动机抽油机设计及现场试验

抽油机作为目前主要的机械采油设备,在油田得到了广泛应用,但由于游梁式抽油机必须通过减速和传动机构才能实现抽油杆的上下往复运动,因此传动效率较低,从而影响油井系统效率的提高。复式永磁电动机抽油机在整体结构上取消了普通游梁式抽油机的所有机械传动部分,采用电动机直接驱动的方式,并在智能变频控制器的控制下实现抽油杆的上下往复运动,是一种结构简单、能耗较低的新型油田采油设备,对实现节能降耗具有重要意义。     

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。     

抽油机用永磁电动机电压偏差下的节能效果分析

通过大量的现场测试分析发现,虽然许多节能产品在标准电压下测试节能效果很好,但由于油田电网复杂、距离较长,在实际运行中使节能效果大打折扣.通过对游梁式抽油机电动机运行特点的分析,结合大庆油田的实际情况以及实际节能效果,得出提高电动机供电系统的自然功率因数,采用恰当方式减小压降的结论.     

抽油机电动机节能改造

为了实现游梁式抽油机驱动电机的真正节能，对目前异步电动机实施节能改造。通过对异步电动机定子绕组接线方式的改变和增加移相电容，使其具有的一些良好特性并结合在油田的实际应用情况，进行节能效果的分析对比。     

稀土永磁同步电动机在抽油机上的应用

<正> 1.稀土永磁电动机节能原理分析 稀土永磁电动机是一种同步电动机,但不需要普通同步电动机励磁线圈和集电环,在系统上也不象普通同步电动机那样需要励磁调节系统。它采用创新的独特转子结构形式,通过优化电磁参数及电动机运行状态,有效地解决了异步状态下启动转矩与同步状态下高能力指标之间的矛盾,使电动机具     

在用抽油机的电动机额定功率的选择

抽油机井耗电量大的原因之一是抽油机的电动机额定功率过大，使抽油机井系统效率偏低。通过测试研究，给出了根据抽油机井原始参数及抽及汲参数确定在用抽油机的电动机额定功率的方法。该方法简单易行，且能提高电动机名义功率利用率，提高抽油机井的地面效率，有显著的节能效果。     

直线抽油机的研制与应用

针对游梁式抽油机存在的安全隐患、高耗低效和调参限制,研制生产了适用于长冲程、低冲速抽油机井且安全可靠的直线抽油机。它利用复式永磁电动机通过皮带直接驱动负载工作,采用智能控制系统,对抽油机冲程和冲速实现无极可调。现场实验证明,该型抽油机与游梁式抽油机相比系统效率提高5%左右,综合节电率21.5%,节能效果显著。     

游梁式抽油机与直线电机抽油机

游梁式抽油机利用电能转换为旋转运动,减速后再经四连杆机构转换为直线往复运动,其传动系统能量损失高达28%,加上旋转特性造成启动扭矩大,系统效率一般不超过30%。直线电机抽油机将电能直接转换为直线往复运动,简化了机械传动过程,有效地提高了效率,经测试节能可达54%,而且加大冲程时整机外形尺寸和重量都增加得很少,特别是抽汲参数可无级调整,为实现自动控制及满足采油工艺要求提供了条件,是一种很有发展前途的新型抽油机     

直线电机驱动抽油机的试验研究

研制了1台推力为500N的圆筒型直线电驱动的抽油机样机。以此来试验研究圆筒形直线电机在抽油机上的工作特性及其控制系统、电机的固定与调整、抽油机的配重与平衡、刹车与扶正等。提出了研制各型直线电机驱动抽油机的可行性及在工业试验中需要继续完善的问题。     

节能型抽油机在萨北油田的应用与探讨

近年来,大庆油田已进入开发中后期,“低流压、低泵效、低产出”油井越来越多,传统的游梁式抽油机由于能耗大、难维修,已经不能适应油井采油工艺的需要.为了弥补上述不足,大庆油田采油三厂第一油矿应用的复式永磁抽油机、游梁直拖式抽油机均采用永磁(复式、直线)电动机进行直接电动机驱动,摒弃了大部分变速传动环节,将传统的旋转驱动变为直线往复驱动,使抽油机具有更加完善的动力性能、运动性能和平衡性能.现场试验前后测试数据的对比分析表明,应用节能电动机驱动的新型抽油机系统效率提高了25%以上,具有较好的节能效果.     

直线电机抽油机研制

研制成功了直线电机抽油机.原有的抽油机是将电能转变为旋转运动,再通过机械方式转变为直线往复运动,机械效率低.直线电机抽油机是通过变频控制,直接将电能转变为直线往复运动,不但提高了机械效率,而且能够实现抽汲参数的无级调整,可根据抽油工艺的需要调整悬点运动规律,具备智能化控制和远程监控的有利条件.