RS抽油机节能减速器在A油田的应用

抽油机专用变频节能技术应用研究摘要：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。

应用抽油机节能变速器实现稠油低冲次井的节能降耗
刘吉明;周正友;郝文玲;王勇;于光民
【期刊名称】《石油工业技术监督》
【年(卷),期】2004(020)009
【摘要】许多稠油井抽油机因为油稠、负荷重,必须采用低冲次采油,现场应用较多的是磁调速电机来调整冲次,虽然能够达到降低冲次的目的,但是电机损耗较高.抽油机节能变速器是一种针对低冲次高耗井的节能装置,是磁调速电机的替代产品.通过变速装置降低电机对抽油机变速箱的传递速度,改变电机扭矩,降低了电动机运行的均方根电流;既能达到到低冲次采油的目的,又有明显的节能效果.
【总页数】3页(P13-15)
【作者】刘吉明;周正友;郝文玲;王勇;于光民
【作者单位】胜利油田有限公司孤岛采油厂,东营,257231;胜利油田有限公司孤岛采油厂,东营,257231;胜利油田有限公司孤岛采油厂,东营,257231;胜利油田有限公司孤岛采油厂,东营,257231;胜利油田有限公司孤岛采油厂,东营,257231
【正文语种】中文
【中图分类】TE2
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抽油机多功能调速装置现场应用摘要：介绍了抽油机多功能变速装置的工作原理、技术优势以及在油田的实际应用。

应用表明，抽油机多功能调速装置不仅能有效地减小有功功率、降低抽油机耗电量、提高系统效率，还实现了不停机冲次的连续调节，降低了生产成本，有利于抽油机平稳、高效运行，建议油田推广应用。

关键词：节能降耗；多功能调速；现场试验由于抽油机搭载的电动机的起动转矩很大，电动机运行过程中多处于轻载或空载状态，而且电动机负载低于30%，功率因数低于0.6以下，这样长期处于低负载、低功率因数状态下运行，造成抽油机电动机的较大功率损耗，因此电能浪费现象比较严重，无形中也降低了油井的开采效益。

抽油机多功能调速装置是以矢量变频调速技术、伺服控制技术、单片机测量控制技术为基础，紧密结合当前的抽油机现场工艺要求及油田数字化的发展趋势而研发设计的一项综合性技术。

该装置综合完善了多种油井现场应用技术，解决油井现场控制、管理的多种需求，是油井日常运行管理、节能管理、精细管理的实用配套设备，也是实现油井数字化的基础。

随着科学的进步和油田可持续发展的需要，机械采油节能技术越来越受到人们的重视，将先进的节能技术应用于机械采油井上。

对减少机械采油井的能耗，降低原油成本。

提高油田开发的经济效益是非常必要的。

1其它节能控制箱的原理及特点1.1电容无功补偿节能控制箱1.1.1节能原理在普通配电箱的基础上，加装一定容量的电容器，只对电网进行无功补偿。

1.1.2应用情况从某队的应用看，一是对普通控制箱进行节能改造，对部分控制箱安装了电容补偿，这部分控制箱由于使用时间比较长，随着新型节能控制箱的应用，已逐渐被更换掉，目前还有不到10%的控制箱在使用；另一种为2007年某队安装的4口节能控制箱，其节能原理是在控制箱内装有电容补偿器。

（1）使用电容无功补偿优点。

抽油机电机在安装电容补偿后，降低了抽油机的平均电流和有功功率，提高了功率因数，产生明显的节电效果。

浅谈抽油机电机节能保护器在油田中的应用付希庆摘要：在油田采油中应用节能保护器具有提高变压器容量、降低线路损耗及提高负载率等作用，其主要采用补偿技术及电机断相等，使抽油机电机效率提高并降低能耗。

本文针对抽油机电机节能保护器在油田中的应用进行深入的分析探讨。

关键词：抽油机电机；节能保护器；油田；应用本文以我国著名的长庆油田为研究对象，长庆油田二厂是应用抽油机电机节能保护器最成功的油田之一，其在我国国民经济建设中贡献出巨大的力量。

长庆油田采油二厂当前使用的抽油机主要有CYJ-7-2.5-26HB与CYJ-8-3.0，但长庆油田采油二厂电网过于繁杂且线路长，许多电能难以充分利用。

另外，施工抽油机未设置保护装置，导致负荷失衡有雷击等问题造成电机烧毁等。

这对于长庆油田采油二厂的发展十分不利，因此，要对其抽油机全面改进，促进长庆油田采油二厂的可持续发展。

一、抽油机电机节能保护器的阐述根据长庆油田采油二厂的实际情况，其引进了抽油机节能保护器，这种保护器具有过流、节能及过载保护双重功能。

另外，抽油机节能保护器采用了补偿技术与过载保护模块，大大弥补了传统抽油机低效、晚烧毁及高能耗的运行缺陷。

（一）抽油机电机节能保护器的工作原理要确保电网电力的经济效益，就必须充分发挥电力变压及线路供电等设备的利用率。

电机功率因数作为供电设备的重要指标，其决定了供电设备利用率的高低。

如一台200KVA配电变压器，如果该变压器平均功率为0.的负载供电，即仅拥有140KW的有功功率；若改变平均功率电阻性负载，假设改变功率因数为1的电阻性负载，即该配电变压器可提供将近180的KW的有功功率，从中可发现，增加用户功率因数则可提高供电设备的利用率。

另外，在电机启动箱中设备相应低压电力容器设备，可达到提高设备功率因数目的，其主要是利用电机感性电流与电容器容性电流相位互差的效果，两者在并联运行时可发生互相的补偿，即向电机提供无功功率，减少电机无功功率的损失。

抽油机节能减速器在低冲次采油中的应用摘要：介绍抽油机节能减速器在低冲次采油中的应用效果。

在严重供液不足的抽油机井，地面参数已经最低的情况下（一般抽油机井为6次/分），仍然解决不了它的供液不足问题，同时也浪费电能。

采用间抽，虽然能节约一部分电能，供液状况有所改善，但也存在资料、测试、洗井周期缩短和设备管理问题等。

应用抽油机节能减速器，可解决上述问题，节能效果显著，改善油井供液状况，具有推广价值。

关键词：抽油机节能减速器应用效果某队位于某区西部地段，地处套变区。

某队共有抽油机井57口（高含水关井1口），其中供液不足井有35口，占抽油机井总数的61.4%。

平均冲程3.01m，平均冲次7.4次/分。

而采用间歇抽油，也存在一些问题，比如：资料问题、测试问题、洗井周期缩短问题、设备管理问题等。

一、针对存在问题，采取有效措施2005年8月某厂工程技术大队与科达公司合作，采用科达公司研制成功的专利产品抽油机节能减速器安装到低冲次抽油机井上，如某4井现场应用情况图。

较好的解决了这一问题。

该装置适用在抽油机冲次在4.0次以下，有效举升功率在12KW以下的油井，它具有“两降、两稳、一优化”的性能。

即：“两降”一是降低耗电量，二是降低成本。

“两稳”一是启动平稳，二是运行平稳，“一优化”优化了油井的运行参数，提高了泵效，减小了杆管磨损，延长了油井免修期。

二、工作原理与性能指标2.1原理在抽油机的电机和变速箱之间安装一个减速装置，通过加大传动比，降低中间传动皮带轮的运行速度，实现减速，降低抽油机的冲次，使抽油机在电机功率低的情况下，满足悬点负荷要求，实现节能功效。

2.2性能指标（1）实现0.5次/分至4次/分的低冲次参数；（2）单井综合节电率在20%--70%间，平均节电率36.2%；（3）提高机采系统效率5%至8%。

（4）主要技术规范。

见表1。

冲次根据井场安装电机皮带轮测算，测算公式：r=（n×D1×D4）/（i×D3×D2）式中：r代表冲次，n代表电机转速，D1代表电机皮带轮直径，D2代表小皮带轮直径，D3代表大皮带轮直径，D4代表抽油机皮带轮直径，i代表抽油机传动箱的传动比。

Engineering 工程变频调速技术在油田中的应用与节能郭振平，孙钿翔，武茜(长庆油田第十二采油厂，甘肃庆阳745400)摘要：随着油田开发活动的不断扩大，油田开采中资源浪费和环境污染的问题越来越严重，严重影响到了油田开发的 社会效益和经济效益。

因此，必须针对油田开发的节能措施进行深入的研究，才能有效提高油田生产的效益。

变频调速技 术能够切实改善油田的节能效率，促进油田事业的可持续发展。

关键词：变频调速技术；油田开发；节能应用中图分类号：T E43 文献标识码：A文章编号：1671-0711 (2016) 11 (下）-0091-02油田开发系统存在着效率低、能耗大的问题，导致油田生产活动的成本不断增加，威胁到了油田 生产的稳定开展。

而变频调速技术在油田节能方面 有显著的效果，能够提高油田设备的运转效率，延 长设备的使用寿命，实现节能减排的目标。

本文结 合当前油田开采系统存在的节能问题，对变频调速 技术应用的可能性和具体措施进行了分析，以期进 一步提高油田开采系统的效率。

1油田开采的节能问题当前，随着我国城市化建设的不断推进以及社 会经济的进一步繁荣，社会生活产生了越来越大的 能源需求。

石油作为最重要的能源之一，在日常生 活和工业生产中有着十分广泛的应用。

而当前油田 开采中由于技术不到位、重视程度不够等原因造成 的资源浪费现象比较突出，这与我国社会能源短缺 的现状构成了极大的矛盾，阻碍了社会经济的可持 续发展。

具体来说，石油开采中电费支出的比例十分庞 大，超过了石油开采总成本的30%。

这是因为石油 抽油机是一个重型设备，如果想要维持正常的运转，就必须采用大功率的电机，才能满足工作需要。

而 大功率的电机必然会产生更多的能耗，增加石油开 采的总成本。

同时，在设计和选用抽油机的电机时，为了保证其正常运行，一般都会在电机容量上留有 更大的余地，也就是说，设计的容量比实际的需求 还高出了很多，如果运行机械，就会产生很多不必 要的电能浪费。

RF300A变频器在油田磕头机上的应用摘要：电量约占油田总用电量的40%，运行效率非常低，平均运行效率只有25%，功率因数低，电能浪费大。

因此，抽油机节能潜力非常巨大，石油行业也是推广“电机系统节能”的重点行业。

本文介绍了采用变频调速技术，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。

一．概况抽油机是目前采油生产中的主要设备，其数量达10万台以上。

电动机装机总容量在3500万KW，年耗电量达百亿度以上。

抽油机用电量约占油田总用电量的40%，运行效率非常低，平均运行效率只有25%，功率因数低，电能浪费大。

因此，抽油机节能潜力非常巨大，石油行业也是推广“电机系统节能”的重点行业。

二．抽油机变频改造的几个好处1、大大提高功率因数，（0.25～0.5提高0.9以上）。

减小了供电电流，从而减小了电网及变压器的负荷。

2、动态调整抽取速度，一方面节能，同时增加原油产量。

3、实现真正“软起动”对电机变速箱抽油机，避免过大机械冲击，延长设备使用寿命。

抽油机作业场景三．抽油机负载分析1、国内应用最广泛的是游梁式竖井抽油机，它有三部分组成：1）地面部分：由电动机、减速器和四连杆构成；2）井下部分：抽油泵（吸入阀、泵筒、柱塞和排油阀），它悬挂在套管中的下端；3）抽油杆柱：连接地面抽油机和井下抽油泵的中间部分2、抽油机的电机负荷是按周期变化的，开始起动时，负荷很大，要求启动转矩很大。

正常运行时负荷率很低，一般在20%左右，高时负荷率只有30%。

电机的负荷曲线有2个峰值，分别为抽油机上、下冲程的“死点”。

未进行平衡的条件下，上、下冲程的负载极度不均衡，在上冲程时，需要提起抽油杆柱和液柱，电机需付出很大能量。

在下冲程时，抽油杆柱对电机作功，使电机处于发电状态。

通常在抽油机的曲柄上加上平衡块，消除上下冲程负载不平衡度。

平衡块调节较好，其发电状态的时间和产生的能量就小，由于抽油载荷是每时每刻在变化，平衡配重，不可能随抽油负荷作完全一致的变化，绝大部分抽油机配重严重不平衡，从而造成过大的冲击电流，冲击电流最大可是5倍的工作电流，甚至达到额定电流的3倍。

减速电机在低渗透井抽油机传动系统中的应用在我国的油田生产和开发过程中，用到的频率比较高的采油生产设备是抽油机，它在油田生产率的提高上有着巨大的作用。

但由于设备自身属性的限制，它的耗能量相对也比较高，大多油田所实际运用的抽油机所具有的机井系统产能并不高，所操控系统的设置参数不合理，就导致了效率低下的问题。

针对这些问题，我们需要对抽油机的传动系统进行改造，也就是利用减速电机设备来减少抽油机的缓冲次数以及驱动电机的功率，让电机的效率达到最大化，抽油泵的充盈率更高，这样可以很大程度上降低在工作过程中对设备的损坏。

同时，也降低了油田生产开发的作业成本，达到了节省资源以及消耗的问题，让低渗透油藏以及多油井油田的生产效率得到了很大的提高。

标签：减速电机;低渗透井;抽油机;应用引言我们都知道，油田生产在我国能源开发中占有很大比重，我们的日常生活中也在不断的消耗这些能源。

但是，我国的采油工程和系统设备的所消耗的电能是不可忽视的，油田电能的消耗占有大约一半的比重。

因此，如何降低采油工程系统的能耗成为我们急需解决的问题。

我国最常用的有杆泵抽油装置在使用上、操作上、以及综合成本方面都比较简便快捷。

因而，我国乃至全世界大部分油井都是采用这种方式进行产出，但是该生产设备的机采效率是比较低的，从而，造成了机采的消耗量以及生产成本在采油的能耗成本中占有的比例仍然很高。

针对油田的现状来看，它所处的地理位置的特殊性决定了油田生产的自然产能相对比较低，因为它的三低指标：“低压、低渗以及低丰度”，和其他油田相比没有太大优势。

它所采用的采油模式是单井单采，设置值以及参数的设定是恒定的，生产过程不可能一直是固定不变的模式，采油井的状态也会随着生产时间以及过程的变化而变化的，如果抽油机不能很好的适应油井持续不断的变化，一直保持原来固定的参数值来运作。

由于不同的变化需要及时调整设备的设计参数，不能及时的对参数进行调控就会导致抽油机的消耗量变得越来越大。

SRD调速系统在节能抽油机中的应用优势【摘要】开关磁阻电机驱动调速系统具有良好的防爆性能，具备小电流启动大转矩的能力，能够平稳调速且范围广和节能高效等优点，能适应油田防爆环境和复杂工况下的电机防爆特性要求，因此应用在节能抽油机中能充分发挥其优势。

【关键词】开关磁阻电机；SRD驱动调速系统；节能抽油机；开关磁阻电机塔架式抽油机1.政策背景随着世界经济危机的消退，全球经济开始复苏，直接导致全球能源消费迅速增长，与此同时石油资源却日趋减少。

这一严峻形势迫使油田开发新型高效节能型采油机械设备。

十二五以来，国家把节能减排目标量化分解并作为一项行政考核指标。

据不完全统计，截止2010年，中石油共有油井总数16.1万口，预计每年将新增2万口新井，仅抽油机运转所消耗的电量就高达57.6亿千瓦时，占中石油总消费的比重约40%以上，因此石油化工行业把抽油机作为节能减排的主要突破方向，大力提倡开发和推广新型节能型的数字化抽油机。

根据油田考察和市场调研，目前抽油机朝向节能降耗并具备自动化、智能化、长冲程、大载荷、精确平衡等方向发展。

根据在胜利油田等油田应用现场的记录数据显示，防爆开关磁阻电机驱动系统(简称：SRD)应用在塔架式抽油机上的节能效果还是很不错的。

2.SRD调速系统的自身优势开关磁阻电机驱动调速系统（Switched Reluctance Driver, SRD）是一种性价比较高的新型电机驱动调速系统，具有结构简单、运行可靠及高效率等突出特点。

20世纪90年代国内生产企业充分利用SRD具有启动电流小、启动转矩大的优点，将其应用于频繁启停和正反转的机械设备中，如龙门刨床[２]和抽油机等。

3.SRD与抽油机性能的匹配性SRD除了结构简单、成本低、功耗小、功率低、适应性强等特点外，其与抽油机性能的匹配性主要体现在以下几个方面：3.1小电流启动大转矩这是SRD的大一特点，也即开关磁阻电机可以通过电源侧输入的小电流，在电动机输出侧产生较大的启动转矩。