抽油机超高转差率电动机的应用效果研究

超高转差率电动机作为抽油机驱动电动机是提高抽油机系统效率的主要措施之一,具有转子电阻大、启动力矩大、启动电流小、机械特性软等特点,经过现场进行超高转差率电动机安装前后对比测试及分析,应用超高转差率电动机后有功节电率7.15%、无功节电率34.71%、综合节电率9.14%,提高了系统效率。对设备起到了保护作用,减少了设备维修、更换费用,也减少了停井时间,具有良好的综合经济效益,是抽油机较理想的驱动设备。     

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。     

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。     

不同周期载荷系数下混磁电动机匹配方法

针对油田三相异步电动机存在能耗高、效率低的问题,在某采油厂现场应用混合磁阻电动机。通过油井周期载荷系数计算混合磁阻电动机的效率,给出不同装机功率下混合磁阻电动机负载率与效率变化关系,有效指导了现场的匹配。试验表明,与异步电动机相比,混合磁阻电动机的启动力矩大,降载效果好,装机功率可下降50%,可有效降低有功消耗,平均有功节电率达到14.75%。     

抽油机平均有功功率节能率的计算方法

抽油机用节能产品实现节能效果的主要评价指标是节能率,但现有标准只规定了单台设备节能率的计算方法,不能适应实际生产中对多台抽油机平均节能率的计算要求。通常情况下,与普通电动机相比,高转差电动机有功节电率为10%左右,永磁电动机节电率一般小于15%。但在实际检测过程中,现有几种计算方法的计算结果经常出现较大的不合理偏差,对准确评价节能产品的节能效果造成影响。因此,迫切需要提出适应各种运行状态下测算抽油机用节能产品节能效果的科学准确的方法。通过对多组实测数据计算结果分析,对比各种节能率计算方法的差异和计算结果的合理性,根据节能率的基本计算理论和实测数据验证结果,提出采用累计节电功率法计算抽油机的平均节能率的方法。依据该方法计算的结果既符合理论预期也与经验数据相吻合,它是全面、准确评价节能产品节能效果的有效方法。     

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%。     

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%。     

节能控制技术应用与负载率关系探讨

目前,用于油田抽油机井上的节能控制技术种类较多,应用范围广。现场测试表明,这些控制技术的节电率与电动机负载率有较密切关系。通过分析抽油机电动机负载率与电动机实际运行效率关系,能确定抽油机电动机的负载率对节能控制技术应用效果的影响。试验结果表明:抽油机井上应用节能控制技术时,可根据电动机实际负载率针对性选用节能技术,有功节电率可提高4.24个百分点;根据抽油机载荷的平衡状况,可采取相应的节能平衡改造技术,通过改善抽油机的平衡效果,可进一步降低油井的能耗损失。     

调压型节能控制箱适应性分析

从异步电动机的调压节能原理出发,阐述不同负载调压前后电动机效率与转差率的对应关系,对不同负载下调压前后消耗功率及负载功率进行理论计算,分析节能控制箱负载率与节电率及日节电之间的关系,给出应用节能控制箱选井条件,为推广应用提供借鉴。     

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%。