双速高转差率电动机在油田的应用

随着石油的开采,油田电能消耗比重越来越高,约占油田生产成本的1/3,人们一直关注如何节约能源,降低油田的生产成本,取得经济和社会效益。为了节能降耗采取了许多措施,其中采用双速高转差率电动机作为抽油机的驱动电动机,是改进抽油机系统的一个重要措施。通过对双速高转差率电动机与普通电动机理论与现场测试相比,可以提高有功节电率、无功节电率和综合节电率,节能潜力巨大。     

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%。     

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%。     

抽油机多功能调速装置节能评价与认识

抽油机作为机械采油井的主要举升工艺技术,具有变负载运行特性,配套使用的电动机属于恒转速运行设备,无法根据抽油机负载变化的需求,动态调整功率输出;同时,具有重载启动特性,造成装机功率偏大,低负荷问题突出,并存在负发电现象,降低了电动机的功率因数。因此,针对启动负载大或液面波动大、需要频繁调参的游梁式抽油机井,大庆油田第七采油厂进行了现场试验,2013—2016年初,现场共应用抽油机多功能调速装置760台,在产液量基本不变的前提下,与同型常用抽油机工频运行对比,有功节电率11.63%,无功节电率47.87%,综合节电率16.35%,单井日节电37.8 k Wh,取得较好的节能降耗效果。     

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。     

应用抽油机用永磁半直驱同步拖动装置效果分析

为解决低压低产井系统效率偏低,以及皮带传动系统引发的负面问题,某厂通过现场试验之后,逐步扩大抽油机用永磁半直驱同步拖动装置应用规模。通过该装置取消抽油机皮带传动系统,采用高效稀土永磁半直驱同步电动机,配套变频控制箱实现冲速低至0.1次/min,低负载率时的效率明显高于异步电动机。通过测试对比设备更换前后生产数据,系统效率提高5个百分点以上,综合节电率达到20%以上,取得了显著的节能效果。     

抽油机用三相高转差率电动机节能效果

为了提高抽油机系统效率,降低能源浪费,通过将抽油机普通三相异步电动机更换为YCH系列三相高转差率电动机,并合理匹配电动机进行实际应用分析,实现了降低抽油机地面能耗的效果,从而为优化油井工作参数、提高系统效率提供技术保障。     

经济型抽油机低压变频器的研制

目前,大庆油田的抽油机主要采用工频控制,存在载荷过低、调参困难、系统效率低、能耗较大等问题。采用变频器驱动,则可以满足抽油机井的动态调参需求,提高采油效率并实现油井的合理化开采。针对抽油机通用变频器存在的维护不方便、谐波污染等问题,通过采用四象限变频控制技术,开发经济型抽油机专用变频器,在满足油田对节能降耗需求的同时可进一步降低采购和维护成本。现场应用表明,研发的抽油机低压变频器可提高电动机运行时的功率因数,且调参方便、运行稳定、维护简单,抽油机电动机平均综合节电率达15%,具有良好的节能效果。按年需求量1 000套测算,每年可降低采购成本350万元左右,具有良好的推广前景。     

可变功率节能拖动装置在低渗透油田的应用

某低渗透油田原油物性差,要求抽油机启动扭矩大,需要大容量的装机功率,造成电动机生产时处于轻载运行状态,为解决这一问题,在电动机能耗分析的基础上,研究试验了可变功率节能拖动装置,应用该装置单井平均日节电15.12 kWh,综合节电率达24.82%。     

电控换向塔架式抽油机举升技术应用

针对传统游梁式抽油机传动效率低、能耗低、节能效果差的问题,开展电控换向塔架式抽油机举升技术试验,旨在降低单井能耗,提高节能效果。通过改变游梁式抽油机四连杆机构传动为电动机经减速器减速直接带动驱动轮、动滑轮传动,并由智能控制装置控制进行上下往复运动,提高传动效率和系统效率,降低能耗。经过4口井试验数据对比分析,平均系统效率提高11.29%,吨液百米节电率26.3%,平均单井日节电56.4 kW,具有较好的节能效果。4口井累计年节电8.176×10~4kWh,年节约电费5.217万元,具有较高的经济效益和广阔的应用前景。