浅谈游梁式抽油机采油系统矢量控制节能方法

耿庆嘉

摘 要：油田的生产主要依赖各种采油设备，在我国所需要的采油设备主要为游梁式的抽油机，具有非常重要的作用。但是在实际的应用过程中，有一些低效率、高能耗的问题存在，尽管现在采用了一些主要的节能方法，但是节能效果并不是很理想。在这个基础之上，本文构建了一种矢量控制节能的各种方法，总而有效的降低游梁式抽油机采油系统的能耗，并提升其运行效率。

关键词：游梁式抽油机；矢量控制节能方法

在当前有杆抽油系统的主要发展过程之中，影响节能增产的主要问题一直就是游梁式抽油机采油系统有一些低效率、高能耗的问题。这样实际上，异步的电机较低运行效率主要就是属于游梁式抽油机此种问题存在的很多的原因，再加上因为工况频繁变化等各种因素的存在，致于这类问题妥善解决的难度也比较大。现在，主要采取的游梁式抽油机采油系统节能方法还存在一定的不足，节能效果并不能达到相应的预期，并且还需要进一步研究其他方面的节能方法。因此，本文所使用的矢量控制节能方法的研究就因此具有重要的现实意义。

1 系统的矢量控总体节能方法设计

因为通过分析目前油田生产中采用的节能设备进行总结分析，尽管具备一定的节能效果，但是因为一些缺点却没有办法避免。因此，为了能够有效的将采油系统的工作效率提升，就需要从整体进行出发，研究一些新的节能方法。

针对于游梁式抽油机采油的系统，需要划分节能时，这样就可以将负载周期交变特性为依据。主要分为两个重要部分，第一部分为周期内节能，一部分可以作为多周期的节能。所谓周期内的相对节能，主要是指交流异步电动机以及抽油机悬点载荷变化相适应，从而在内环进行，要实现这其中的节能，还需要建立系统矢量控制模型。而多周期的节能就是因此模型作为基础，最优化的进行抽汲参数，提升效率的同时，还需要降低能耗，由外环逐步完成。

2 系统平衡优化处理

2.1 梁式抽油机优化运行分析

冲程、冲次、井况都为游梁式抽油机的采油系统参数之中的比较主要的，能够有效利用经验公式法、模型的预测法等各种优化调整这些重要的参数。比如，可以采取经验公式法来进行有效的优化，以制造厂家的经验公式作为主要的依据，并且还需要结合实际情况，科学的选择泵及抽油各种杆柱组合。伴随着油田开采的快速发展，就会因此不断的改变油井之中的各种参数，这样就有可能降低抽油机井的负载率以及相应的系统效率，甚至会出现抽汲参数没有办法进行匹配工况的各种现象，这就需要科学的调整抽汲的各种参数，以促进二者的匹配，提高运行的各种效率，甚至会降低能量的消耗。

在井下供液速度需要充分适应抽油机的举升采油速度时候，可以实现供采的平衡，通常这种情况，都会因此而处于这种平衡状态下，需要有效的充满油泵，并达到采油速度的最大化，系统效率显著提高，促使游梁式抽油机工作达到理想状态。通过此种分析可知，游梁式抽油机采油系统运行过程中，还可以利用矢量控制具有比较高的可行性。

2.2 系统供排的优化

在之前所建立的各种优化模型之中，不但包含了连续的变量，还包含了相应的离散变量。因此，非线性就会因为约束优化问题而产生求极值的问题，在进行求极值时，可以采用一些合理的数学方法。在采油现场中，油井为完井的时候，深度、套管直径的数据都是需要确定的。在此类条件之下，有限组合也因此比较适用，优化过程之中，抽汲参数先给出一组，并且以此作为为参数，逐渐利用函数法优化泵深，根据实际情况，即可将泵深的最佳值计算出来。

通过有效计算不同组合的相关抽汲参数时，需要使用枚举的各种方法，还需要对比计算的结果，将此最优的效率相适应于所要抽汲参数确定。参数计算完成之后，可以进行采油系统效率计算，首先将油井实际的产液量计算出来，计算时根据参照的数据作为的抽油机类型、抽汲参数等，来进行有效的举升高度计算，计算参照为进口油压、动液面等。在此之后，还可以系统的有效功率、悬点载荷等相关数据均按照相应的参数计算出来，最后，计算系统效率，完成相应的调整优化。

3 适量控制节能方法的未来展望

本文所提到的节能系统是已经在油田采油现场进行了初步试验的，结果为有一定的节能效果，但是整个系统的整体制度并不完善，值得研究的问题仍然存在。

有效建立了相关的异步电动机按转子磁场定向的矢量控制模型，并将其应用在采油控制系统之中，但因为电动机的运行中所包含的参数变化会对矢量控制系统的性能有一些影响，特别是对于转速的一些估算。在游梁式抽油机交变负载的作用之下，野外进行长期的运行，所建的模型都有待改善。基于矢量控制的游梁式抽油机节能系统，具有功能升级的一些可能。不但需要根据油田采油工艺的一些要求，对上冲程速度和下冲程速度还要进行分别控制，这样就会因此适应油田的开发需求。

4 结语

利用矢量控制的相关节能措施，不但能够提升游梁式抽油机采油系统的相关工作效率，还会降低系统的能耗，因此就会引起节能增效的目的，促进油井生产效率的快速提升，以此实现采油产业的良好发展。当前，主要采取的游梁式抽油机采油系统节能方法还存在一定的不足，节能效果并不能达到相应的预期，并且还需要进一步研究其他方面的节能方法。因此，本文所使用的矢量控制节能方法的研究就因此具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]周洪达.浅析游梁式抽油机采油系统矢量控制节能方法[J].中國石油和化工标准与质量，2017，37（04）：109-110.