游梁式抽油機,俗稱(chēng)磕頭機,指含有游梁,通過(guò)連桿機構換向,曲柄重塊平衡的抽油機。油田作為一個(gè)特殊行業(yè),有其獨特的背景, 目前,抽油機是應用普遍的石油開(kāi)采機械之一,油田主要耗電設備,用電量高達油田總用電量的40%,該種設備使用效率較低,一般在30%左右。
游梁式抽油機主要由驢頭—游梁—連桿—曲柄機構、減速箱、動(dòng)力設備和輔助裝備等四大部分組成。工作時(shí),電動(dòng)機的傳動(dòng)經(jīng)變速箱、曲柄連桿機構變成驢頭的上下運動(dòng),驢頭經(jīng)光桿、抽油桿帶動(dòng)井下抽油泵的柱塞作上下運動(dòng),從而不斷地把井中的原油抽出井筒。
游梁式抽油機改造原因
游梁抽油機負載的特點(diǎn)是時(shí)變負載,負載承周期性變化,有動(dòng)、靜負載特性之分。起動(dòng)初始狀態(tài)要求拖動(dòng)電機的起動(dòng)力矩是抽油機實(shí)際負載的3~4倍以上,起動(dòng)力矩是抽油機選配電機的第一要素。因此,按起動(dòng)力矩設計的系統負載功率必然匹配不佳,實(shí)際運行負載功率都遠小于電機的額定功率,存在“大馬拉小車(chē)”現象。過(guò)剩的抽油能力令抽油機的無(wú)功抽取時(shí)間增加,造成油井開(kāi)采的電費成本居高不下,能源浪費十分嚴重。
QD803永磁同步專(zhuān)用變頻器游梁式抽油機應用方案
1、QD803永磁同步專(zhuān)用變頻器在游梁式抽油機上應用的可行性
游梁式抽油機是一種四連桿機構,一端是抽油載荷,另一端是平衡配重載荷。若抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化一致,則用很小的動(dòng)力即可使抽油機連續不間斷地工作,在平衡率為100%時(shí)機器能耗小,平衡率越低需要電動(dòng)機提供的動(dòng)力越大,但抽油載荷每時(shí)每刻都在變化,平衡配重不可能和抽油載荷完全一致,因此需要QD800變頻器實(shí)現其平衡技術(shù)。
2、QD803永磁同步專(zhuān)用變頻器在抽油機應用原理及接線(xiàn)圖
電動(dòng)機進(jìn)入再生發(fā)電狀態(tài)所產(chǎn)生的電能會(huì )引起主變頻器主回路直流母線(xiàn)電壓升高,在變頻器主回路直流母線(xiàn)兩端加制動(dòng)電阻和制動(dòng)單元,用來(lái)消除倒發(fā)電造成的危害。
3、QD803永磁同步專(zhuān)用變頻器游梁式抽油機應用優(yōu)勢
1、根據工況變頻節能
QD803可根據負載智能調節功率輸出。根據油量大小可調節電機速度35.00~60.00Hz,可實(shí)現節能率20~30%,同時(shí)提高功率因數。
2、增加原油產(chǎn)量
動(dòng)態(tài)調節磕頭機的沖程周期時(shí)間,隨著(zhù)油井由淺入深的抽取,油量逐漸減小,出現泵充滿(mǎn)度不足,泵效下降,當油井的供油能力小于抽油泵排量時(shí),就造成泵抽空和液擊現象。降低頻率,電機轉速下降,提高充滿(mǎn)度,不僅節能而且增加原油產(chǎn)量。
3、提高作業(yè)效率
動(dòng)態(tài)調節磕頭機上/下沖程速度,適當降低下行程速度,提高充滿(mǎn)度,適當提高上行程速度減小漏失系數,使磕頭機工作在佳運行狀態(tài),有效提高單位時(shí)間內原油產(chǎn)量。
4、有效凈化電網(wǎng)
特殊算法抑制再生能量,減小能量損失。
通過(guò)奧卓多個(gè)系列變頻器在各個(gè)型油田的實(shí)際使用數據測算可得,在油田游梁式抽油機的應用中,變頻節能比可達30~50%,同時(shí),產(chǎn)油量可增加20~30%。綜上所述,奧卓QD803產(chǎn)品作為高新技術(shù)產(chǎn)品,已廣泛應用石油行業(yè)的各部門(mén)。 由于油井的類(lèi)型和工況千差萬(wàn)別,井下滲油和滲水量每時(shí)每刻都在變??念^機的負載變化是無(wú)規律的,故采用QD803永磁同步變頻調速技術(shù),使磕頭機完全發(fā)揮功效,實(shí)現系統效率的提高,達到節能增產(chǎn)的目的。