抽油机柔性拖动控制技术的研究与应用

为解决在用的老型号抽油机存在的扭矩和悬点载荷峰值大、不均匀程度高、动力学性能较差等问题开展了抽油机柔性拖动控制技术研究与试验。通过研究与现场90口井的应用结果表明,抽油机柔性拖动控制技术适用于各类抽油机,具有较强的现场适应能力;该装置不仅保留了变频技术的优点,而且利用数字化的人工拖动特性,第一次有效解决了适应于恒定负栽的异步电动机和抽油机的变负载特性之间的矛盾,突破了抽油机曲柄匀角速度运转的技术界限,为抽油机举升系统的优化设计和优化运行奠定了基础。

直控式抽油机柔性拖动技术的应用效果浅析

目前,抽油机为刚性拖动,系统运动独立于负载,所表现出来的是电机输出功率变化范围很大,平均功率相对较小,冲击负荷大,整体的动力学性能较差。以往调参都是通过大量的人力来调冲程或者是通过做加工轮的方法来改变冲次,这样不仅安全性低,而且还极大的浪费了人力和时间。通过现场18口井的应用实验结果表明,直控式抽油机柔性拖动技术可使电机拖动功率趋于平稳,减少启动电流对电网的冲击,延长了机械传动装置的使用寿命,方便了调参,降低了载荷,提高了系统效率。

工况自适应拖动装置应用效果评价

抽油机工况自适应拖动装置是一种将普通游梁式抽油机转化成智能抽油机的辅助性系统,可使抽油机在最佳状态下运行,在实现柔性启动、衡功率输出的同时基本消除反向发电,大大减轻因电机被负荷拖动而导致的减速箱内部齿轮间背击的冲击强度,在井下工况发生变化时,可自动调整冲次以协调供采平衡关系,追踪动液面至合理的设计值。2013年对工况自适应拖动技术进行了技术推广,现场共应用380套。该装置实际应用结果表明,平均单井功率因数由0.4提高到0.74,平均单井百米吨液节电率达9.2%,有效降低了能耗。平均单井系统效率由26.7%提高到30.9%,平均提高4.2个百分点。但受应用规模限制,目前对该装置在何种机型、电机类型、地层供液条件下应用效果最佳还有待深入研究。

大庆萨北油田抽油机降机型试验

针对常规的根据产能预测结果选择抽油机机型偏大、载荷利用率低、投资高等问题,开展了抽油机降机型试验研究。萨北油田抽油机降机型后,电机总装机功率下调了3.659 kW,平均机型降低1.3个级别,最大降低2个级别,保留38口对比井机型不变,节省投资415万元。对已投产的降机型试验井和对比井进行随机能耗测试,综合节电率达到20.4%,系统效率提高了4.2个百分点,吨液百米耗电下降了11.8%,163口井年节约电量355.9×104 kW.h。