變頻器在采油方面的應用
發布時間:2019-07-31 11:18:28來源:
變頻技術是一種很“時髦”的高新技術,它之所以受青睞,就是因為它能讓電動機節能。它能把50HZ電網電源改造成頻率連續可調的電源,從而讓電動機的轉速大范圍的連續可調,這正是節電的保證。
油田的采油設備是全天候工作的,它是不分春夏秋冬白天黑夜的。它若能節電,累積效果將會十分明顯。在電視上或油田的公路上,我們常會見到磕頭機,它體積龐大、動作遲緩,那就是采油設備的一種,稱作游梁式抽油機。由外表就可推知,它消耗了大量鋼鐵資源,又肯定是用電大戶。若能用高新技術武裝采油設備,讓它盡量少消耗鋼鐵資源,盡量少地消耗電能,那么采油設備不就變“綠”了嗎?
以下舉兩個例子來說明變頻技術對采油設備的改造。
直線電機抽油機的變頻驅動
磕頭機即游梁式抽油機,它要把電動機的高速旋轉轉換成緩慢的上下直線的往復運動,以便帶動抽油泵柱塞上下運動,這套減速、換向機械結構使這種抽油機自重達24噸,電動機的功率達30KW~55KW。
現在有了一種直線電機,它沒有一般電動機的轉子,取而代之的是上下直線往復運動的動子。用這種電機去直接帶動抽油泵柱塞上下往復運動,甩掉了減速器、曲柄連桿和游梁等笨重的機械部分,使抽油機的自身重量大大降低,對驅動力的要求降低,機械維護量大大減少,而性能又大大提高。它不但沖程、上下往復頻率可調,還能實現上快下慢、上慢下快、上下等速的三種抽油作業。在懸點比較大負荷相同的前提下,電動機的功率有1/3就足夠了。這就是說直線電機抽油機比老式機更“綠”了。直線電機不能用50HZ的電網驅動,必須用變頻器來驅動,因為它要求的電源頻率只有幾個赫茲,所以說“綠”來自變頻技術。山東風光電子有限責任公司與直線電機研制部門合作,已經在華北油田裝備了幾口井,取得了令人滿意的結果。
潛油電泵的變頻驅動
另外一種常見采油設備叫潛油電泵,它被安裝在地下1000米~3000米深的井里,泵在電動機的帶動下高速旋轉,將油抽到地面上來。傳統的工作方式是電網直接供電,
工程上稱其為全壓工頻工作。這種全壓工頻方式有許多弊端,現簡述幾條:
1、50HZ工頻工作,電泵始終工作在額定轉速下,如果井下液量供不應求,容易造成“死井”,一旦死井則損失慘重。
2、全壓工頻啟動,啟動電流有可能比額定電流大6~7倍,不但浪費了電能,而且使電機的壽命大打折扣。巨大的啟動電流產生巨大的沖擊扭矩,對管線和機泵也會造成傷害,電泵突然的巨大吸力還有可能把沙子吹入電機,造成卡死。(歡迎來電咨詢 鄭州變頻器 網址:www.cntjjp.com.cn 電話:0371- 56700815 手機:15515598858 )
3、油田的供電電壓常有波動,造成電機的過壓或欠壓,使電機故障時有發生。
4、幾千米的供電電纜帶來了100多V的線路損耗,此電壓得不到補償,造成電機出力不足、效率低下。
5、潛油電泵一旦故障,就要提到地面上來修理,不但影響了出油量,而且工程費用巨大。
如果用變頻器給潛油電泵供電,則以上弊端都可以迎刃而解。變頻器能實現電機的軟啟動,即低壓、低頻啟動,電機是慢慢加速起來的,工作頻率不一定是額定頻率,而是隨意設置或調整,還可以根據液面高低自動調整轉速,實現轉速閉環控制。此外,變頻器有穩壓功能和完備的保護功能。(歡迎來電咨詢 鄭州變頻器 網址:www.cntjjp.com.cn 電話:0371- 56700815 手機:15515598858 )
由以上兩例可看出,用變頻技術改造抽油設備是大有作為的。