抽油机液压节能装置简介.doc

抽油机液压节能装置 周 勇 新疆油田工程技术研究院 摘要：为降低常规型游梁式抽油机能耗，研制了抽油机液压节能装置。该装置通过抽油机游梁上下行的做功变化而储能释能，有效地改善了抽油机的平衡效果，消除了发电态负功对抽油机的不良影响并将负功余能再生使用，降低了抽油机的能耗，在新疆油田应用50台，经测试平均有功节电率为22.04%，无功节电率为39.54%，综合节电率为15.43%。 关键词：抽油机；液压节能装置；节能原理； The pumping unit hydraulic energy-saving device Abstract:In order to reduce enrgy consumption of the conventional type beam pumping unit, developed the pumping unit hydraulic energy-saving devices. The device storage or release energy through acting changes of pumping unit tour beam upstream and downstream, improved effectively to the pumping unit balance effect，eliminated the adverse impact caused negative power generation state of the pumping unit, and reuse residual energy Generated by negative work, reduced the pumping unit energy consumption，applied 50 units in Xinjiang Oilfield，the average active energy-saving rate of 22.04% ，reactive power saving rate of 39.54% and comprehensive energy-saving rate of 15.43% been tested。 Keywords: Pumping unit; Hydraulic energy-saving devices; Energy conservation principle; [作者简介]周勇,1981年生，男，2008年西南石油大学硕士毕业，工程师，长期从事机械采油节能技术研究工作， 电话：09906880545 地址：新疆克拉玛依市工程技术研究院石油工程所，邮编834000 Email：ktyzhouy@ 1 问题的提出 常规游梁式抽油机存在“大马拉小车”和能耗高的问题，为克服这一问题，新疆油田对游梁式抽油机的进行了平衡改造，一是在曲柄上加平衡块即曲柄平衡，二是在游梁尾端加平衡块即游梁平衡，三是在曲柄和游梁尾端都加平衡块即复合平衡。通过这三种方式的平衡改造，抽油机平衡度得到了有效的改善，从最初的平衡度合格率不到30%提高到了现在的70%以上，电机平均有功功率明显降低。但无论采用那种平衡改造方式，抽油机载荷扭矩曲线始终是非规则曲线，导致电机仍存在较大的峰值功率和反发电现象,不能达到最佳的节能效果，因此研制并应用了能够将抽油机负功能量回收利用的液压节能装置[1][2]。 1 结构组成与工作原理 抽油机液压节能装置由机械液压总成和电控总成两部分组成，机械液压总成包括液压缸、液压蓄能器、液压集成块、液压缸支架和上下铰接机构（见图1），可安装在抽油机的前段或后端。 图1液压节能装置结构图 图2 液压节能装置工作原理图 电控总成由DSP微处理芯片、数据采集电路和控制电路组成。DSP微处理芯片负责运算和实施节能策略、采集抽油机曲柄位置信号、电机电流电压、电机功率和蓄能器压力信号，通过分析这些信号后，作出液压缸回收或释放的决策，指令液压装置工作（见图2）。 液压节能装置通过液压缸活塞杆的上铰座与抽油机游梁进行连接，安装在抽油机前端时，抽油机游梁下行时，推动液压缸活塞杆向下运动，液压缸内部的油液进入液压蓄能器，机械能转变为液压能，实现能量储存；抽油机游梁上行时，液压蓄能器内的油液流向液压缸，推动液压缸活塞向上运动，液压能转变为机械能，实现能量释放，辅助推动抽油机的游梁上行；安装在抽油机的后端时，液压缸活塞杆运行方向与液压节能装置安装在抽油机前端时相反。 2 节能原理 假定液压节能装置安装在抽油井的前端，只有抽油机下行时出现负功能量，且产生发电能量能够全部反馈到电网，并能被电网另一耗电设备使用[3]，则未安装液压节能装置时：