抽油機井變頻柜在油田現(xiàn)場的應(yīng)用

2、技術(shù)管理因素

采油廠是典型低滲油田，有大量低產(chǎn)低效的油井，這些井電機以六級電機為主，抽油機以五型和六型為主。即使工作參數(shù)很小時，工作制度仍很大，泵效很低。如118塊最小機型為5-1.8-18HF，該機型在最小理排下產(chǎn)量是12.52（1.8×6×Φ32），泵效在23%以下。這些井泵效低，井下效率小，無功損耗大。對于調(diào)低沖次油井，換小直徑皮帶輪，成本低，使用方便，但皮帶輪直徑不能過小，否則皮帶包角過小影響皮帶使用壽命和雨雪天皮帶打滑。常規(guī)六型抽油機(減速箱大皮帶輪外徑是800mm，減速箱總傳動比31.714)配備8級電機最多能降到4次/分，配備6級電機最多降到5.3次/分。常規(guī)五型減速箱大皮帶輪外徑和減速箱總傳動比小于六型抽油機，最低沖次還降不到這個程度。

二、提高系統(tǒng)效率技術(shù)應(yīng)用分析

如何提高機械采油井系統(tǒng)效率，降低油井噸液耗電、減少原油開采成本，促進油田生產(chǎn)效益，已成為油田生產(chǎn)急需解決的重要問題。抽油機井要提高系統(tǒng)效率從兩個方面人手：優(yōu)選節(jié)能設(shè)備和優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)。

1、節(jié)能設(shè)備分析

節(jié)能設(shè)備主要包括節(jié)能抽油機、節(jié)能電機和節(jié)能配電箱。節(jié)能抽油機價格高，主要用于新建產(chǎn)能和設(shè)備更新上，對于老井主要是進行抽油機節(jié)能技術(shù)改造，通過降低減速箱峰值扭矩，使電機功率下降，但是初期投入較高，投資回收期長，實施數(shù)量非常少。因此節(jié)能設(shè)備優(yōu)選對象主要是電機和配電箱，實現(xiàn)目標是通過提高電動機效率和負荷率，提高運行效率和功率因數(shù)或者是從系統(tǒng)考慮，改變電動機的機械特性，使抽油機、桿、泵整個系統(tǒng)達到較佳配合，提高系統(tǒng)效率。

節(jié)能電機主要有稀土永磁電機、高轉(zhuǎn)差電機。節(jié)電箱主要是Y一△轉(zhuǎn)換、功率因數(shù)控制器和無功功率補償以及變頻調(diào)速等。

①稀土永磁電機

稀土永磁同步電機轉(zhuǎn)子為稀土磁鋼，采用異步啟動，同步工作方式，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與定子旋轉(zhuǎn)磁場完全同步，無轉(zhuǎn)差損耗，轉(zhuǎn)子不需要外加勵磁電源，消除了勵磁損耗，具有起動力矩大、過載能力強、效率高、功率因數(shù)高等特點。與Y系列電機和超高轉(zhuǎn)差相比稀土永磁電機節(jié)電明顯，功率因數(shù)提高（表1）。但是比Y系列電機還硬的機械特性，使負有功和功率最小值增加，加劇抽油機系統(tǒng)振動（圖4、圖5）。

表1 稀土永磁電機應(yīng)用效果對比

圖4：Y系列電機電參數(shù)曲線

圖5：稀土電機電參數(shù)曲線

②高轉(zhuǎn)差電機

高轉(zhuǎn)差率電機與Y系列電機相比，加大了轉(zhuǎn)子電阻及轉(zhuǎn)子損耗，使電機機械特性變“軟”，減少了提拉速度和加速度，從而使抽油機系統(tǒng)的峰值阻力矩減少，降低了輸出功率。缺點電機效率和功率因數(shù)低。其轉(zhuǎn)差率靠提高轉(zhuǎn)子電阻實現(xiàn)的，增加了滑差損耗，其輸出功率降低，輸入功率不一定降低。因此用它換Y系列電機有一定適合區(qū)間。