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抽油机井变频柜在油田现场的应用

发布时间:2020-07-21 19:14:01 阅读: 来源:建筑模板厂家

一、前言

本文引用地址:新木采油厂地处吉林省松原市西北部,是一个低孔低渗的复杂断块油藏,开井938口,其中抽油机井899口,螺杆泵井有38口,自喷井有1口,抽油机举升是主要的采油方式。2005年在系统耗电中,采油系统耗电量占全厂电量的三分之一;在吨油成本中,电费支出约占生产成本的六分之一。06年统计现场测试数据:抽油机井电机平均功率利用率23.5%,平均功率因数0.53,系统效率仅为23.5%。系统效率低,提升空间大。分析影响系统效率的因素很多,归纳起来主要为有2个方面,即设备因素和技术管理水平。

1、设备因素

抽油机运动特点是带负荷启动,启动力矩大,为了满足最大转扭的需求, 同时为保证在结蜡、出砂和抽油机不平衡时有一定裕度,抽油机必须配备较大功率的电机、减速箱和变压器。但是正常生产时抽油机驴头承受的是周期性脉动负荷,最大负荷与最小负荷差值大,在一个冲程中相当长的时间轻载运行(图1),大部分井运行功率仅是电机装机功率20~30%,即所谓的“大马拉小车”,使电机效率低,地面效率低。

图1:1个冲程悬点载荷曲线

图2:1个冲程电机功率曲线

采油厂抽油机以常规四连杆机构为主,常规型抽油机尽管有种种优点,但缺点也尤为突出。常规型抽油机载荷波动系数(CLF)和悬点加速度大,配套电机功率大,平衡效果差,即使在平衡效果较好的情况下,减速箱峰值扭矩仍较大,负扭矩现象也很严重,导致电动机进入再生发电状态(图2),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,使常规型抽油机效率低,能耗高。常规型抽油机由于其几何尺寸和启动力矩需求,配套电机功率大,而运行时均值功率却不大。

节能电机少,常规电机多。交流异步电机的效率和功率因数在额定值附近达到最大值(图3),常规抽油机运动特性决定电机长期运行在低效区,电机电能利用差,造成了较低的功率因数和电能的浪费。而且很多电机多次维修和严重老化,使电机效率低,网损、铜损严重,无功损耗大。

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