抽油机专用变频节能技术应用研究

高岭 张伟

摘要：随着社会经济的不断发展与进步，油田企业的生产水平也达到了一个新的高度，抽油机是整个石油开采工作中耗能比较大的生产设备，在进行开采工作时，其工作情况是随着供液量的变化而改变的，一旦出现问题，将会浪费很多电能。本文主要对抽油机专用变频节能技术进行研究，介绍了抽油机在进行节能改造的过程中，变频器的应用情况。在改造之后，使抽油机能够高效的运行，从而达到提高生产水平与节能降耗的目的。

关键词：抽油机;变频器;节能技术

在进行开采工作时，抽油机是通过电动机来实现减速器驱动的，能够有效的带动连杆机构，使驴头能够实现上下摆动工作，在驴头进行摆动的过程中，会在抽油杆的带动下，使得活塞泵能够正常运作，以此来实现整个抽油过程。在抽油机进行开采工作的过程中，会产生一定的负载效应，对减速器的经扭矩也会造成一定的影响，这样的情况主要反映在电动机上，具体表现为电流的变化较大。据抽油机的平衡装置主要表现来看，对于扭矩的要求较高，即使在静止的状态下也能够有效的启动。为了能够实现这项目标，在选择电机设备的过程中，需要格外的重视电机的额定功率，保证能够满足对于额定功率的要求，在启动后能够使电机在轻载的状态下工作。在这样的情况下，电机的效率大约在50%，其功率的因数则约为0.4左右，存在着能源浪费的情况，因此，需要对其进行有效的节能规划。在具体的节能处理过程中，可以分为两个方面进行考虑，一是从电机的自身进行考虑，有效的提升电机的符合率与效率。二是从系统的层面进行考虑，改变电机的机械特性，在抽油机、抽油泵、抽油杆有着较高配合度的情况下，提升系统效率。通过对比以上两种情况发现，第二种改善方式更有潜力，在抽油机中假装变频技术，不仅可以使抽油机、抽油泵与抽油杆之间有着较高的被合度，还可以在有效提升自动化系统的情况下，对工作人员的工作量进行减少，在实现节能降耗的情况下是经济收益更上一层。

1 抽油机专用变频节能技术的改造方案

1.1 改造难点

在对抽油机进行改造的过程中，所存在的难点主要有：①在其循环单一的工作过程中，有着两次发电的状态。在这时，如果没有及时的做好有效措施，很有可能引起变频器故障。②由于该项技术对设备的转矩有着一定的要求，所以，在开启抽油机时，如果没有对变频器的参数进行有效的设置，极有可能出现过流或者不能启动的情况。

1.2 变频节能技术的主要改造方案

在抽油机中应用到变频器主要有以下特点：根据抽油机的在和特点与工作特点，严格的按照工作的标准进行设计，实现对抽油机的改造工作，可以将防雷装置、抗干扰装置等设备继承在变频器中，以此来提升设备的整体可靠性。抽油机在进行生产工作时为交变载荷，在变频器中有着一定程度的控制作用，在对原有的特性进行转换的情况下，能够使其根据开采的情况自动进行调节。与此同时，随着抽油机的动态频次进行速度调节，从而达到增加产量的同时也能保证节能的效果。变频节能技术能够在抽油机运作的过程中进行冲程与频次的调节，实现对抽油机的冲次进行调节的同时，也能对抽油泵进行一定程度的调整，在提升抽取效率的情况下使原有的产量有所提升，在减少电机功率的情况下减少耗能度。在使用变频技术的过程中，通过应用位置传感器，可以有效的对变频器不同频率的电流进行控制，使抽油机的上下冲程在转速不动的情况下，对其进行调节。除此之外，也能對每个冲程的速度根据实际的要求进行调节，以此来提升抽油泵的充满度。而在通过适当的提升其上下行程，则可以在有效减少漏失系数的情况下，达到增产的效果。

2 抽油机专用变频节能技术时的注意事项

在对抽油机进行变频改造的过程中，需要对以下几点进行格外的注意，①在进行变频改造工作时，按照抽油机大转矩的特点，做好提升抽油机转矩曲线的设计，从而达到工作需求，如果没有设置好抽油机转矩曲线的提升设计，将导致电流增大。②当抽油机的滑块装置下降时，其负荷将会不断的降低，并且，会导致电机再生发电。当电能进入变频器之后会转换成直流，提升母线的电压。在这样的情况下，需要控制要电压，如果电压过高，将会导致设备的主要器件损坏，例如电解电容与功率模块等。对此，需要施加制动回路，在及时释放再生电压的情况下，是的主要器件在安全的电压中进行工作。③由于抽油机的工作环境一般情况下是比较恶劣的，而且普遍处于无人看守的状态。因此，对于变频器适应环境的能力与可靠性有着极高的要求。面对这样的情况，在选择变频器的时候就需要根据实际的环境进行选择，与此同时，需要做好双层式控制柜的设计工作，在其中加入自动的控制系统。在温度过高是，自动启动冷风系统，排除控制柜内的热量。在温度过低的情况下，则自动进行加热，从而达到变频器能够在理想温度下进行工作，同时，尤为控制柜的双层式结构，也使其避免了长时间的阳光直射。

3 抽油机专用变频节能技术时的应用效果

相比于传统的抽油机，加入变频节能技术的抽油机有着以下特点：①在运行过程中，实现了抽油机软启动方式，在大程度的降低了启动电流的情况下，延长了设备的使用寿命。②有效的提升了电机的功率，在降低损耗的基础上减轻了变压器与电网的运行负担。③通用性较强，对于油井不同工作情况的要求达到满足，而且，能够调整抽油机动态参数的情况下，对原生产水平进行提升。④变频器有着过压、失速以及短路等功能，以精确可靠的方式对电机进行保护。⑤在科学的调节范围内，对抽油机的冲程进行无极调节，⑥操作方便可以直接通过控制面板进行有关参数的设定与调节，而且方便掌握。

4 结束语

在我国社会经济全面发展的新形势下，我国的油田企业的生产水平也在不断的发展与进步，与此同时，我国的油田企业也面临着前所未有的挑战。综上所述，抽油机专用的变频节能技术，不仅可以提高工作效率、提升产量，同时，也能够有效的做好节能降耗工作，对电机与相关设备起到一定的保护作用。这项技术有着非常广泛的应用前景，现代社会中，能源逐渐紧张，是我国十分重视的问题，凭借着变频器独特的便捷操作方式，与节能降耗的特点，在以后发展的道路上，一定能够取得良好的技术成就。

参考文献：

[1]周佳胜.变频调速器在油田设备上的应用[J].变频器世界，2003.

[2]张书利.抽油机电机节能改造技术的应用[J].科技信息，2010.