抽油机节电原理2.doc

节电原理 抽油机节电器 ---节电原理说明 一、施威格公司简介： Schweiger是德国著名电源及自控设备制造商，依托其强大的技术实力，研制开发系列节能节电产品，经过数年悉心经营，产品线涵盖工业、商业等各大领域， 一举成为全球最有实力的节电产品提供商之一，并陆续开拓全球各大市场，Schweiger品牌已被公认为世界节电控制技术领域知名品牌。 深圳施威格电气有限公司是Schweiger为进军中国市场，而成立的一家集研发、制造、市场营销、服务支持于一体的专业节电产品生产企业，依靠其全球领先的节电技术，全面致力中国市场的推广，立志将世界最新前沿技术引进中国、服务中国。 二、产品概述： OMF油田抽油机智能节电器是专门对油田抽油机进行智能化控制的最新成果，该成果目前在世界许多油田得到应用。该控制器的硬件采用德国进口设备，我司结合国内实际使用情况，引用了世界最先进的微电子控制技术，并进行了软硬件二次开发后推出的新一代高科技产品。 三、节电原理： 在我国的石油开采中，机械采油井占绝大多数，其中有杆采油（有杆抽油井）占总机械采油的90%以上。全国产油量70%以上靠有杆抽油机来完成。其能耗已占油田能耗的三分之一。全国每年耗电约四十二亿人民币。由于各油田每年要有几千口新井投入生产，　连同原有设备更新，每年要新增几千台抽油机。抽油机在我国石油开采有重要的地位。目前，在油田采用的抽油设备中，以游梁式抽油机最为普遍，数量也最多。 游梁式抽油机工作原理　　 1.抽油泵；2.出油口；3.抽油杆；4.驴头；5.游梁；6.游梁拉杆；7.配重块；8.减速装置；9.电动机； 图一： 游梁式抽油机结构示意图 它的动作原理是由交流电动机恒速运转拖动抽油泵，沿着重力作用方向进行往复运动，从而把原油从数百至数千米的井下抽到地面。分析其负载特性可知其惯量较大，而不同的油井的粘度大小又很不同，当油的粘度较大时，泵的效率也变低，往往启动也很困难。该负载又是周期负载，上升、下降行程负载性质亦不同，下降时尚带有位势负载性质。为适应这些复杂的工况，抽油机的配置及其实际工作状态往往只能是大马拉小车。游梁式抽油机运动为反复上下提升，一个冲程提升一次，其动力来自电动机带动的两个重量相当大的钢质滑块，当滑块提升时，类似杠杆作用，将采油机杆送入井中；滑块下降时，采油杆提出带油至井口，由于电动机转速一定，滑块下降过程中，负荷减轻，电动机拖动产生的能量无法被负载吸引，势必会寻找能量消耗的渠道，导致电动机进入再生发电状态，将多余能量反馈到电网，引起主回路母线电压升高，势必会对整个电网产生冲击，导致电网供电质量下降，功率因数降低的危险；频繁的高压冲击会损坏电动机，造成生产效率降低、维护量加大，极不利于抽油设备的节能降耗，给企业造成较大经济损失。游梁式抽油机引入两个大质量的钢质滑块，导致抽油机的起动冲击大等诸多问题。　　除上述两方面问题外，油田采油的特殊地理环境决定了采油设备有其独特的运行特点：在油井开采前期储油量大，供液足，为提高功效可采用工频运行，保证较高产油量；在中后期，由于石油储量减少，易造成供液不足，电动机若仍工频运行，势必浪费电能，造成不必要损耗，这时须考虑实际工作情况，适当降低电动机转速，减少冲程，有效提高充盈率。 节电原理： 节电器可根据井下供液情况，自动调整抽油井工作制度，使游梁式抽油机的固定动态特性变为可根据油井开采情况自动调节的可变动态特性，提高泵充满系数及排量系数，达到节能、增产、无级调速的效果。节电器采用动态调节抽油机的冲程频次和上、下行程的速度，达到节电又增产的目的。 (1) 可以动态调节抽油机的冲程频次，节电抽油机的冲程频次可以通过机械的方法调整，但是，一旦调整好之后，人是不可以经常改动的，并且通过皮带轮直径调整频次的方法是有限的，不能动态适应油井负荷的需要。而节电器调速则能动态调整抽油机的转速，可无级调节抽油机冲次，从而调整泵的充满度，提高抽取效率，增加原油产量，减少了电机功率，实现了节能目的。 (2) 可以动态调节抽油机的上、下行程的速度实现节能增产的目的， 由于采用调速技术，通过上、下死点位置传感器控制调速器上、下冲程输出不同频率的电源，从而使电动机上、下冲程转速不同，可无级调节抽油机上下冲程速比。还可以根据实际需要分别地调整每一冲程下行程的速度，可以提高原油在泵的充满度;而适当提高上行程的速度，则可以减少在提升过程中的漏失系数，有效地提高单位时间内的原油产量。 （3）油田抽油机为克服大的起动转矩，采用的电动机远远大于实际所需功率，工作时电动机利用率一般为20%～30%，最高不会超过50%，电动机常处于轻载状态，造成资源浪费。节电器可适当降低定子电压可以提高效率，这是因