四.传统抽油机变频器改造的难点
油机变频节能改造做了大量的尝试,但都不太成功,主要问题是:
1)抽油机在一个工作循环中,有两次发电状态,尤其当配重不平衡时,产生的“泵升电压”很高,靠加大变频器直流侧电解电容和减小制动电阻值,不能完全解决问题,并且随着油层的变化,“泵升电压”也在变化。
2)抽油机起动需要较大的起动转矩,如变频器参数设置不当,易造成过流或不能起动。
3)以往的变频节能改造设计方案很少考虑油井的油面、油浓度的变化等情况。在提高产量方面,效果不佳。
五.解决方案
抽油机变频改造存在的问题,我司提出以下解决方案:
1)采用变频调速技术,使电机转速与抽油机负载匹配。在前期井中由于刚开采,油量大,让变频器运行到65HZ,电机转速提高30%,采油率比工频提高20%,工效提高1.2倍。在中、后期井中,油量减小,降低转速,减少冲程,一般频率运行至35~40HZ之间,电机转速下降30%。节电率可达25%,而且提高了功率因数。
2)动态调节抽油机的冲程频次,随着油井由浅入深的抽取,油量逐渐减小,出现泵充满度不足,泵效下降,当油井的供油能力小于抽油泵排量时,就造成泵抽空和液击现象。降低频率,电机转速下降,提高充满度,不仅节能而且增加原油产量。
3)动态调节抽油机上下行程的速度,适当降低下行程速度,提高泵内的充满度,适当提高上行程速度,可减小提升中漏失系数,使抽油机工作在最佳运行状态,有效提高单位时间内原油产量。
4)起动力矩大,运行中负荷低,冲击电流大
要从根本上解决问题,加大电动机极对数或增大减速箱速比,增大输出力矩。变频器正常运行80~90HZ。这也有利于减少发电状态的能量,减少“泵升电压”。
5)再生能量的处理问题
增大变频器直流侧滤波电容的容量;
减少制动电阻值,提高制动系统的耗电能力,或直接使用回馈制动,减小能量损失;
发电时,频率增大。
6) 防空抽,增产。动态调节抽油机冲程频次和上、下行程速度。设定电机的输出功率标准值,实时检测电机输出功率,控制电机转速,大于标准值,加速。反之减速,实现闭环控制。
六.结束语
由于油井的类型和工况千差万别,井下渗油和渗水量每时每刻都在变.抽油机的负载变化是无规律的,故采用变频调速技术,使抽油机的运动规律适应油井的变化工况,实现系统效率的提高,达到节能增产的目的
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