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變頻器解決方案高新企業服務商

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中國石油大港油田分公司

2019-08-16
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中國石油大港油田分公司
詳細介紹:

抽油機是開采石油的一種機器設備,俗稱“磕頭機”,通過加壓的辦法使石油出井。當抽油機上沖程時,油管彈性收縮向上運動,帶動機械解堵采油器向上運動,撞擊滑套產生振動;同時,正向單流閥關閉,變徑活塞總成封堵油當抽油機下沖程時,油管彈性伸長向下運動,帶動機械解堵采油器向下運動,撞擊滑套產生振動;同時,反向單流閥部分關閉,變徑活塞總成仍然封堵油套環形油道,使反向單流閥下方區域形成高壓區,這一運動又對地層內的油流通道產生一種反向的沖擊力。


施工現場


施工方案

  抽油機是各油田的主要耗能設備。按每臺電機容量30KW(實際上不止于此,在油田使用最多的是37KW和45KW電機,部分使用55KW和75KW電機)計算,裝機總容量在三百萬千瓦以上。

  作為油田生產中使用最多的耗能設備,抽油機拖動電機的負載率普遍較低,造成能源浪費。在實際開采作業過程中,抽油機受油井的井深、油質、雜質、含沙量、含水量等諸多客觀因素的影響,須調整作業沖次、沖程,甚至更換電機、改變電機的功率;同時,由于油田所處地理位置、緯度的不同,以及所處地區的氣候等自然因素,也會對開采作業產生影響,要求抽油機根據實際工況進行相應的速度調整。鑒于以上所述油田抽油機的技術要求以及使用的社會效益。

抽油機對電機控制系統的基本要求是:
  ☆大范圍的、穩定可靠的無級調速;
  ☆具有比較顯著的節電效果。


變頻器簡介

抽油機變頻控制系統圖及控制特點:
  系統組成由人機界面,PLC,安邦信AMB300系列變頻器,制動單元,制動電阻。在整個系統中PLC和變頻器,觸摸屏均通過 RS-485 進行串行通訊。

控制系統圖:



施工效果對比

 改造后的抽油機變頻控制系統優勢: 
  1)可實現對抽油機的多種控制:空抽控制,定時啟停控制,負荷超限停機控制,連噴帶抽控制,啟停的遠程控制。 
  2)自動記錄抽油機工作過程,保存工作狀態信息。自動判斷抽油機工作是否正常,給出報警信息。
  3)AM300系列變頻器具有自動節能控制功能,能根據負載情況自動調整電壓,使電機運行在高效率狀態下。
  4)變頻器提供多組信號輸入方式,包括溫度檢測信號,模擬信號,數字信號輸入,故障繼電器報警輸出。
  5)通過人機界面可實對變頻器的監控功能:頻率設定,頻率改寫,輸出電壓,電流等。對變頻器的控制功能:運行,停機,故障復位等。
  6)高效節能,增產。變頻器的控制程序是根據油田實際情況,它能自主判斷抽油機運行的上下沖程,根據油井的實際情況,實時調節上下沖程的速度,達到實際抽油時,不更改每分鐘的抽油次數,但增加每次抽油時的采油量,提高抽油機的產量。

綜合結論

改造方案是油田抽油機對電機控制系統的基本要求而研制生產的,彌補了目前普遍采用的抽油機調速方案存在的缺陷,實現了:
  ◆大范圍的連續調速,且在零至額定轉速之間保持恒力矩以及短時三倍的額定轉矩的負載能力;
  ◆良好的節電效果,尤其對于有調速要求的富產油井節電效果更佳。

  改造后的抽油機在上沖程時,平衡重由高處下落,把下沖程時儲存的位能釋放出來,幫助電動機提升抽油桿和液柱,減少了電動機在上沖程時所需給出的能量。目前使用較多的游梁式抽油機,都采用了加平衡配重的工作方式,因此在抽油機的一個工作循環中,有一個電動運行狀態和一個發電機運行狀態。當平衡配重調節較好時,其發電機運行狀態的時間和產生的能量都較小。


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