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,又省往因不滿負(fù)荷而多耗的電能,可稱為是一種省時(shí)省力節(jié)能高效的方式。將大大減少采油本錢,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,采用變頻控制的抽油機(jī)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(jī)節(jié)能控制柜節(jié)能方式的時(shí)候,首先來看油田抽油機(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)出來的電能開釋掉。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。
四.工作原理及控制方法:
對(duì)于中、低粘度原油、高含水量的開采井,抽油機(jī)理想工作方式應(yīng)為“慢上快下”、“慢上”有利于提升抽油泵的布滿程度,有利于提升每一沖次的排液量,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?!翱煜隆庇欣诔橛捅霉潭ㄩy的及時(shí)封閉,提升泵效,節(jié)省時(shí)間,提高單位時(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)于低產(chǎn)井,在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)假如提高沖次,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??傊瑢?duì)于不同的工況,適當(dāng)?shù)倪x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(shè)計(jì)更能適合抽油機(jī)控制,節(jié)能效果更加明顯。
PMD系列變頻器的功能特點(diǎn)
1.實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)、軟停車和調(diào)速運(yùn)行過程控制
啟動(dòng)電流小、速度平穩(wěn)、性能可靠,對(duì)電網(wǎng)沖擊小,可實(shí)現(xiàn)上下沖次速度任意調(diào)節(jié)和閉環(huán)控制運(yùn)行;
2.可根據(jù)油井的液位、壓力確定抽油機(jī)的沖次、速度和產(chǎn)液量能有效降低能耗。提高泵效,使設(shè)備減少磨損,延長(zhǎng)使用壽命;
3.抽油機(jī)專用應(yīng)用程序,設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化,適于普通采油工直接調(diào)試;
4.內(nèi)置輸入濾波裝置,全程噪聲過濾,對(duì)電網(wǎng)的干擾是普通商用變頻器的1/4;
5.全電壓自動(dòng)跟蹤,自動(dòng)計(jì)算制動(dòng)力矩,簡(jiǎn)化應(yīng)用環(huán)節(jié)的操作;
6.內(nèi)置回饋制動(dòng)單元,可把再生電能回饋電網(wǎng)。內(nèi)置電抗器和濾波器,可直接與電網(wǎng)接駁,能量回饋效率高達(dá)97%。比通用變頻器多節(jié)能15%~25%,熱損耗為電阻制動(dòng)的3%以下,減少發(fā)熱源,增強(qiáng)安全系;
7.全能全驅(qū),能兼容永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)控制;
8.具有過流、短路、過壓、欠壓、缺相、過熱等多項(xiàng)保護(hù)功能,確保系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠;
9.野外無人值守、全自動(dòng)設(shè)計(jì),不必更換機(jī)械設(shè)備即可任意控制抽油速度。適用不同地域、不同結(jié)構(gòu)的油井,適用不同氣候、不同條件的場(chǎng)合;
10.可選配無線通訊模塊,用于無縫對(duì)接油田數(shù)字化系統(tǒng)。