一、概述
全國各油田的油井,井下的儲油量是發(fā)生變化的。在油量不能使抽油機設備滿負荷運行時,就必須采用變頻控制,將抽油機的沖次降低,調(diào)整到油量能滿足的速度,使每一口油井都能根據(jù)油量的多少設定速度。這種方式即減少現(xiàn)在向井下注水的方式,又能使各油井持續(xù)不斷的抽油,即節(jié)約了因注水所耗的電能,又省往因不滿負荷而多耗的電能,可稱為是一種省時省力節(jié)能高效的方式。將大大減少采油本錢,是值得推廣的一種方式。
二、市場遠景
油田抽油機市場,就大慶油田就有幾萬臺抽油機,遼河油田有幾千臺抽油機,勝利油田有一萬多臺抽油機,還有吉林油田,中原油田,江漢油田,克拉瑪依油田,吐哈油田,長慶油田等,固然在各油田已經(jīng)配套使用了很多變頻控制,但占總量是很少的,大約只占總量的5%,還有很大一部分沒有安裝變頻控制,各油田每年都在分期分批進行安裝改造,但需要的缺口很大。要實現(xiàn)抽油變頻自動化,就必須分期分批進行落實,大部分的油井都需要變頻控制,市場潛力巨大,采用變頻控制是目前最理想的選擇。而目前全國各大油田采油廠,采用變頻控制的抽油機數(shù)目,隨著采油廠的需要,也正在逐漸增加變頻器的用量,采用最多的有大慶油田,遼河油田,勝利油田等,目前油田采用的變頻器有ABB、西門子、富士、加能IPC、等品牌。
三、節(jié)能方式
在分析油田抽油機節(jié)能控制柜節(jié)能方式的時候,首先來看油田抽油機節(jié)能控制形式有哪幾種?由于梁式抽油機的運行狀況并非是恒轉(zhuǎn)速狀態(tài),其運行狀態(tài)是:上沖程時,電動機是處在耗能狀態(tài),下沖程時,電動機則處于發(fā)電狀態(tài),在使用變頻器時,為使變頻器能夠持續(xù)運行,就必須將電動機發(fā)出來的電能開釋掉。第一種方式是外加制動單元和制動電阻,把電能消耗在電阻上;第二種方式是采用回饋制動方式,將電能回饋到原電網(wǎng)。在油田抽油機上選用第二種回饋制動方式,是實現(xiàn)節(jié)能最大化的方式,也是首選方式。
四.工作原理及控制方法
對于中、低粘度原油,高含水量的開采井,抽油機理想工作方式應為“慢上快下”、“慢上”有利于進步抽油泵的布滿程度,有利于進步每一沖次的排液量,同時“慢上”能有效減小懸點的附加動載荷,從而減小沖程損失,改善采油設備的工作條件,延長設備的使用壽命!翱煜隆庇欣诔橛捅霉潭ㄩy的及時封閉,進步泵效,節(jié)省時間,進步單位時間的采油量。
對于高產(chǎn)井、高含水井,可把頻率上調(diào),適當增加沖次,以實現(xiàn)“快上快下”增加產(chǎn)液量30%左右。對于底產(chǎn)井,在現(xiàn)實實驗中發(fā)現(xiàn)假如進步?jīng)_次,排液量不增反降,而降低沖次則排液量反而增加20-30%左右,同時節(jié)省了電能,延長了抽油機、油管、油桿的壽命,其經(jīng)濟效益是驚人的?傊,對于不同的工況,公道的選取運行參數(shù),使油井的供采關系達到平衡,達到增產(chǎn)節(jié)能的目的。
使用PMD系列變頻控制后,抽油機電動機四象限運行(如發(fā)電狀態(tài))時吸收回路及放電回路,在PMD系列變頻器中電路引進回饋單元電路。正常工作時回饋單元電路不會工作,在電機處于發(fā)電狀態(tài)使母線電壓升高到一定程度,回饋單元開始工作,通過IGBT三相SVPWM逆變,將直流母線上的再生電能回饋電網(wǎng)。此種設計更能適合抽油機控制,節(jié)能效果更加明顯。
五、PMD系列變頻器的功能特點
●具有工頻,變頻手動和自動運行的工作狀態(tài),可實現(xiàn)無人職守。
●調(diào)節(jié)沖次,(1~15次/分鐘)可單獨調(diào)節(jié)上下沖程占用時間。
●低產(chǎn)井在不使油井排液量下降的基礎上,綜合節(jié)電率40%以上。
●在不擴容電網(wǎng)的情況下,增加裝機容量40%。
●功率因數(shù)補償功能,功率因數(shù)COS∮>0.996。
●具有軟啟動,軟停機功能,減少機械沖擊,大幅度減少啟動電流,有效的延長設備使用壽命,具有進步功率因數(shù),降低無功損耗。
●具有參數(shù)設定和顯示功能,在變頻調(diào)速狀態(tài)顯示:沖次/分鐘﹑上行程頻率﹑下行程頻率﹑故障代碼等參數(shù),同時可顯示輸進電壓﹑輸進電流。
●保護功能齊全,過電壓﹑過電流﹑低電壓﹑過載﹑過熱等智能監(jiān)測。
●系統(tǒng)可全天候野外工作,設計有良好的透風散熱﹑防雨﹑防盜﹑故障率低