导读:随着科技的进步,油田的数字化程度不断进步和深化,我国现代化油田的各项指标的采集和信息集成化的处理都是采用计算机数字传输的技术,为油田的安全施工提供了必要的技术和数据支持,对抽油机提高效率有至关重要的作用,通过冲次的自动调节可以实现对抽油机冲程、冲次、载荷的实时调节,提高采油效率。
我国的油田绝大部分要靠注水来压油入井,靠抽油机吧油从地层提升上来。以水换油,以电换油是目前我国油田的现实,如何提高采油效率,降低采出液的吨液消耗,提高产量,使抽油机的参数更好的适应地上、地下工况,使现场抽油机调节更为方便,成为大家的焦点。
11月11日,西北油田采油三厂在TK889井首次试用新型抽油机变频控制技术获得成功,实现了抽油机冲次的自动调整,可提高抽油机有效率30%,节电25%以上。
采油三厂共有340多台抽油机。以往,抽油机在运行过程中冲次的调整主要靠人工,很难随液面的变化随时调整,抽油机无效运行的时间多,耗能大,产量低。针对这一问题,该厂与相关科研单位联合研究应用新型抽油机变频技术。该技术由变频控制柜、变频调速器、位置传感器、电路网四部分组成,可有效地控制机采井的工作制度,根据机采井工况及产液量任意调节抽油机上下冲程的速度比,提高抽油泵充满系数和排量系数,优化最佳冲次,降低耗能,提高产量。
据了解,该技术在TK889井试用成功后,采油三厂将逐步在其它抽油机井推广,全面提高机采井的经济效益。

我国的油田绝大部分要靠注水来压油入井,靠抽油机吧油从地层提升上来。以水换油,以电换油是目前我国油田的现实,如何提高采油效率,降低采出液的吨液消耗,提高产量,使抽油机的参数更好的适应地上、地下工况,使现场抽油机调节更为方便,成为大家的焦点。
11月11日,西北油田采油三厂在TK889井首次试用新型抽油机变频控制技术获得成功,实现了抽油机冲次的自动调整,可提高抽油机有效率30%,节电25%以上。
采油三厂共有340多台抽油机。以往,抽油机在运行过程中冲次的调整主要靠人工,很难随液面的变化随时调整,抽油机无效运行的时间多,耗能大,产量低。针对这一问题,该厂与相关科研单位联合研究应用新型抽油机变频技术。该技术由变频控制柜、变频调速器、位置传感器、电路网四部分组成,可有效地控制机采井的工作制度,根据机采井工况及产液量任意调节抽油机上下冲程的速度比,提高抽油泵充满系数和排量系数,优化最佳冲次,降低耗能,提高产量。
据了解,该技术在TK889井试用成功后,采油三厂将逐步在其它抽油机井推广,全面提高机采井的经济效益。

普传变频器在游梁式抽油机控制中的应用:本文主要介绍变频器在油田的重要生产设备之一-游梁式抽油机节能改造的应用,通过分析设备和工艺对节能和提高工艺水平做了说明,并对改造方案和应用中应该注意的问题做了简单介绍。:交流变频技术
普传变频器 游梁式抽油机 冲程
前言我国的油田多为低渗透的低能、低产油田,不像中东的油田那样具有很强的自喷能力,大部分油田要靠注水压油入井,再靠抽油机把油从地层中提升上来。以水换油、以电换油是我国油田的现实,电费在我国的石油开采成本中占了很大比例。因此,石油行业十分重视节约电能。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。2003年,胜利油田某采油厂采用普传变频器对抽油机实施改造油井泵效率显著提高,日均增油2吨,节电率达到30%以上,下面简单介绍节能改造的原理和操作方案。游梁式抽油机工作原理
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。
目前,对游梁式抽油机的交流变频调速技术改造主要有以下两个方面的优点:
(1)提高电网质量,减小对电网影响。这主要集中在供电企业对电网质量要求较高的场合,为避免电网质量的下降,需引入变频控制,其主要目的就是减小抽油机工作过程对电网的影响。
(2)节能。一方面,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。另一方面,抽油机工作情况的连续变化,取决于地下的状态,若始终处于工频运行,也会造成电能浪费。为了节能,提高电动机工作效率,需进行变频改造。节能改造的实施方案、简单降速方式:直接加装变频器并将电动机运行频率降下来,降低电机转速,增加每个冲程的时间,达到节能效果。实际应用中能达到15%-30%的节电效果。、变化冲程方式:经过实测井况和油水比例,根据游梁式抽油机的运行特性,对每个冲程中下降和提升设置不同的频率,随时调整电动机的转速,抽油杆慢速下降快速提升,不仅达到节电效果,而且能够有效地调整油水比例,提高产量。实际应用中对近40台改造后的游梁式抽油机现场实测,较工频运行时平均节电38%,如果再计算产油量的提高,综合效益非常可观。
实际应用中容易出现的问题及解决方法在实际应用过程中出现了许多问题,主要集中在游梁式抽油机发电状态产生能量的处理上。对于上述第一种情况,采用普通变频器加能耗制动单元可较方便实现,这是以多耗电能为代价的,主要因为发电能量不能回馈电网造成。在未采用变频器时,电动机处于电动状态时,从电网吸收电能;电动机处于发电状态时,释放能量,电能直接回馈电网的,并未在本地设备上耗费掉。综合表现为抽油机供电系统的功率因数较低,对电网质量影响较大。但在使用普通变频器时,情况发生了变化。普通变频器输入是二极管整流,能量不可反方向流动。上

前言:我国的油田多为低渗透的低能、低产油田,不像中东的油田那样具有很强的自喷能力,大部分油田要靠注水压油入井,再靠抽油机把油从地层中提升上来。以水换油、以电换油是我国油田的现实,电费在我国的石油开采成本中占了很大比例。因此,石油行业十分重视节约电能。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。2003年,胜利油田某采油厂采用变频器对抽油机实施改造油井泵效率显著提高,日均增油2吨,节电率达到30%以上,下面简单介绍节能改造的原理和操作方案。游梁式抽油机工作原理
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。
目前,对游梁式抽油机的交流变频调速技术改造主要有以下两个方面的优点:
(1)提高电网质量,减小对电网影响。这主要集中在供电企业对电网质量要求较高的场合,为避免电网质量的下降,需引入变频控制,其主要目的就是减小抽油机工作过程对电网的影响。
(2)节能。一方面,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。另一方面,抽油机工作情况的连续变化,取决于地下的状态,若始终处于工频运行,也会造成电能浪费。为了节能,提高电动机工作效率,需进行变频改造。节能改造的实施方案、简单降速方式:直接加装变频器并将电动机运行频率降下来,降低电机转速,增加每个冲程的时间,达到节能效果。实际应用中能达到15%-30%的节电效果。、变化冲程方式:经过实测井况和油水比例,根据游梁式抽油机的运行特性,对每个冲程中下降和提升设置不同的频率,随时调整电动机的转速,抽油杆慢速下降快速提升,不仅达到节电效果,而且能够有效地调整油水比例,提高产量。实际应用中对近40台改造后的游梁式抽油机现场实测,较工频运行时平均节电38%,如果再计算产油量的提高,综合效益非常可观。
实际应用中容易出现的问题及解决方法在实际应用过程中出现了许多问题,主要集中在游梁式抽油机发电状态产生能量的处理上。对于上述第一种情况,采用变频器加能耗制动单元可较方便实现,这是以多耗电能为代价的,主要因为发电能量不能回馈电网造成。在未采用变频器时,电动机处于电动状态时,从电网吸收电能;电动机处于发电状态时,释放能量,电能直接回馈电网的,并未在本地设备上耗费掉。综合表现为抽油机供电系统的功率因数较低,对电网质量影响较大。但在使用普通变频器时,情况发生了变化。普通变频器输入是二极管整流,能量不可反方向流动。上述这部分电能没有流回电网的通路,须用电阻就地消耗,这是必须使用能耗制动单元的原因。使用环境对变频调速系统的影响不容忽视,变频调速系统安装位置大多数是野外的抽油机附近,降雨、结露、潮湿、冰冻、灰尘、昆虫、小动物都会对变频器造成严重损害,同时还要防盗。这些情况要在安装之初就充分解决,目前大多