VACON變頻器在油田抽油機上的應(yīng)用
時間:2008-06-30 09:19:00來源:yangliu
導(dǎo)語:?本文分析了游梁式抽油機工作原理,根據(jù)抽油機轉(zhuǎn)矩特性曲線設(shè)計了一種智能控制器,其控制原理為電機正常工作時給出合適的電流限制。實現(xiàn)在電動周期電動機實際速度小于參考值。
摘要:游梁式抽油機的應(yīng)用是通過調(diào)整變頻器內(nèi)部的參考頻率來保持恒定的沖程次數(shù)。本文分析了游梁式抽油機工作原理,根據(jù)抽油機轉(zhuǎn)矩特性曲線設(shè)計了一種智能控制器,其控制原理為電機正常工作時給出合適的電流限制。實現(xiàn)在電動周期電動機實際速度小于參考值。在發(fā)電周期電動機實際速度高與參考值、保證沖程次數(shù)為常值,采用此控制器設(shè)計了控制系統(tǒng)。實踐表明:控制系統(tǒng)運行穩(wěn)定并取得了較好的經(jīng)濟效益。
關(guān)鍵詞:VACON變頻器 游梁式抽油機 平衡負載
1 引言
游梁式抽油機是目前各個油田所普遍采用的抽油機,但是目前的抽油機系統(tǒng)普遍存在著效率低、能耗大、沖程和沖次調(diào)節(jié)不方便等明顯的缺點。
針對傳統(tǒng)游梁式抽油機,芬蘭瓦薩控制系統(tǒng)有限公司利用其高性能Vacon變頻器開發(fā)出專用軟件。
我單位針對傳統(tǒng)游梁式抽油機的特點和油田的實際應(yīng)用情況所設(shè)計的新型智能化電氣油田抽油機多功能控制柜。該控制柜采用Vacon可編程變頻器為核心,采用Vacon變頻器開發(fā)出的專用抽油機軟件,根據(jù)游梁式抽油機的機械結(jié)構(gòu)和油田采油井的實際情況,自主開發(fā)設(shè)計的游梁式抽油機多功能控制柜。該控制柜可以適用于目前常見的游梁平衡、曲柄平衡和復(fù)合平衡的三種游梁式油田抽油機。實際應(yīng)用時,當(dāng)輸入必須的抽油機參數(shù)后,控制器將對抽油機進行靜態(tài)建模;實際運行時,控制器將根據(jù)抽油機的實際運行情況,實時修改抽油機的數(shù)學(xué)模型,達到增產(chǎn)節(jié)能的目的。
2 游梁式抽油機的工作原理
當(dāng)游梁式抽油機工作時,驢頭懸點上作用的載荷是變化的。上沖程時,驢頭懸點需提起抽油桿柱和液柱,在抽油機未進行平衡的條件下,電動機就要付出很大的能量。在下沖程時,抽油機桿柱轉(zhuǎn)而對電動機做功,使電動機處于發(fā)電機的運行狀態(tài)。抽油機未進行平衡時,上、下沖程的載荷極度不均勻,這樣將嚴(yán)重地影響抽油機的四連桿機構(gòu)、減速箱和電動機的效率和壽命,惡化抽油桿的工作條件,增加它的斷裂次數(shù)。為了消除這些缺點,一般在抽油機的游梁尾部或曲柄上或兩處都加上了平衡重,如圖1所示。這樣一來,在懸點下沖程時,要把平衡重從低處抬到高處,增加平衡重的位能。為了抬高平衡配重,除了依靠抽油桿柱下落所釋放的位能外,還要電動機付出部分能量。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。
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