一、概述
全國(guó)各油田的油井,井下的儲(chǔ)油量是發(fā)生變化的。在油量不能使抽油機(jī)設(shè)備滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí),就必須采用變頻控制,將抽油機(jī)的沖次降低,調(diào)整到油量能滿(mǎn)足的速度,使每一口油井都能根據(jù)油量的多少設(shè)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(mǎn)負(fù)荷而多耗的電能,可稱(chēng)為是一種省時(shí)省力節(jié)能高效的方式。將大大減少采油本錢(qián),是值得推廣的一種方式。
二、市場(chǎng)遠(yuǎn)景
油田抽油機(jī)市場(chǎng),就大慶油田就有幾萬(wàn)臺(tái)抽油機(jī),遼河油田有幾千臺(tái)抽油機(jī),勝利油田有一萬(wàn)多臺(tái)抽油機(jī),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(zhǎng)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(méi)有安裝變頻控制,各油田每年都在分期分批進(jìn)行安裝改造,但需要的缺口很大。要實(shí)現(xiàn)抽油變頻自動(dòng)化,就必須分期分批進(jìn)行落實(shí),大部分的油井都需要變頻控制,市場(chǎng)潛力巨大,采用變頻控制是目前最理想的選擇。而目前全國(guó)各大油田采油廠(chǎng),采用變頻控制的抽油機(jī)數(shù)目,隨著采油廠(chǎng)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(mén)子、富士、加能IPC、等品牌。
三、節(jié)能方式
在分析油田抽油機(jī)節(jié)能控制柜節(jié)能方式的時(shí)候,首先來(lái)看油田抽油機(jī)節(jié)能控制形式有哪幾種?由于梁式抽油機(jī)的運(yùn)行狀況并非是恒轉(zhuǎn)速狀態(tài),其運(yùn)行狀態(tài)是:上沖程時(shí),電動(dòng)機(jī)是處在耗能狀態(tài),下沖程時(shí),電動(dòng)機(jī)則處于發(fā)電狀態(tài),在使用變頻器時(shí),為使變頻器能夠持續(xù)運(yùn)行,就必須將電動(dòng)機(jī)發(fā)出來(lái)的電能開(kāi)釋掉。第一種方式是外加制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,把電能消耗在電阻上;第二種方式是采用回饋制動(dòng)方式,將電能回饋到原電網(wǎng)。在油田抽油機(jī)上選用第二種回饋制動(dòng)方式,是實(shí)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(duì)于中、低粘度原油,高含水量的開(kāi)采井,抽油機(jī)理想工作方式應(yīng)為“慢上快下”、“慢上”有利于進(jìn)步抽油泵的布滿(mǎn)程度,有利于進(jìn)步每一沖次的排液量,同時(shí)“慢上”能有效減小懸點(diǎn)的附加動(dòng)載荷,從而減小沖程損失,改善采油設(shè)備的工作條件,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。“快下”有利于抽油泵固定閥的及時(shí)封閉,進(jìn)步泵效,節(jié)省時(shí)間,進(jìn)步單位時(shí)間的采油量。
對(duì)于高產(chǎn)井、高含水井,可把頻率上調(diào),適當(dāng)增加沖次,以實(shí)現(xiàn)“快上快下”增加產(chǎn)液量30%左右。對(duì)于底產(chǎn)井,在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)假如進(jìn)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(shí)節(jié)省了電能,延長(zhǎng)了抽油機(jī)、油管、油桿的壽命,其經(jīng)濟(jì)效益是驚人的。總之,對(duì)于不同的工況,公道的選取運(yùn)行參數(shù),使油井的供采關(guān)系達(dá)到平衡,達(dá)到增產(chǎn)節(jié)能的目的。
使用PMD系列變頻控制后,抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)四象限運(yùn)行(如發(fā)電狀態(tài))時(shí)吸收回路及放電回路,在PMD系列變頻器中電路引進(jìn)回饋單元電路。正常工作時(shí)回饋單元電路不會(huì)工作,在電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)使母線(xiàn)電壓升高到一定程度,回饋單元開(kāi)始工作,通過(guò)IGBT三相SVPWM逆變,將直流母線(xiàn)上的再生電能回饋電網(wǎng)。此種設(shè)計(jì)更能適合抽油機(jī)控制,節(jié)能效果更加明顯。
五、PMD系列變頻器的功能特點(diǎn)
●具有工頻,變頻手動(dòng)和自動(dòng)運(yùn)行的工作狀態(tài),可實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守。
●調(diào)節(jié)沖次,(1~15次/分鐘)可單獨(dú)調(diào)節(jié)上下沖程占用時(shí)間。
●低產(chǎn)井在不使油井排液量下降的基礎(chǔ)上,綜合節(jié)電率40%以上。
●在不擴(kuò)容電網(wǎng)的情況下,增加裝機(jī)容量40%。
●功率因數(shù)補(bǔ)償功能,功率因數(shù)COS∮>0.996。
●具有軟啟動(dòng),軟停機(jī)功能,減少機(jī)械沖擊,大幅度減少啟動(dòng)電流,有效的延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,具有進(jìn)步功率因數(shù),降低無(wú)功損耗。
●具有參數(shù)設(shè)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(shí)可顯示輸進(jìn)電壓﹑輸進(jìn)電流。
●保護(hù)功能齊全,過(guò)電壓﹑過(guò)電流﹑低電壓﹑過(guò)載﹑過(guò)熱等智能監(jiān)測(cè)。
●系統(tǒng)可全天候野外工作,設(shè)計(jì)有良好的透風(fēng)散熱﹑防雨﹑防盜﹑故障率低