关于机械采油系统节能方法探析

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1、关于机械采油系统节能方法探析【摘要】节能减排是当今社会可持续发展战略的重要内容，是推动社会和谐发展的重要举措。石油开采业作为推动我国国民经济增长的重要支柱产业，更应积极地采取节能减排措施，降低耗能，减少污染物的排放，使产业的各项运行指标都满足节能减排的指标要求。本文针对石油产业机械采油系统中存在的问题进行了分析，并根据问题提出了相应的节能方法。【关键词】机械采油；节能；节能设备1、机械采油系统的能耗指标1.1有功功率机械采油系统的有功功率是指将电能转化供机械系统及各种用电设备正常运转的电功率。具体来讲机械采油系统的有功功率主要指的是通过电能转换为电机的动能，带动抽油机运转的功率，其中抽油机运

2、转过程中会在井下受到杆柱结构、泵径、冲程及抽油机的平衡水平等诸多因素的影响，会产生能耗。1.2无功功率无功功率是用来建立和维持磁场的电功率，不对外做功。主要用来反映电网与电气负载间交换电能的规模，相对有功功率无功功率比较抽象，但实际上无功功率也会对供电系统及用电产生一定的不良影响，如电功率不稳定会影响有功功率，降低供电能力，功率因数电压下降等，进而增加电能的损耗。1、3功率因数功率功率因数功率主要用来衡量电气设备的使用情况及用电管理水平和电能利用率。2、机械采油系统存在的能耗问题通常机械采油系统的装机容量较小，只占油田装机总容量的三分之一，但是机械采油系统机组的用电量较大，约占油田机组总用电

3、量的二分之一。这就导致抽油机负荷率普遍较低的现象发生，加大了井下抽油机运转的能耗，此外，在目前的石油开采业普遍采用的是粗放式管理，只重视石油的开采，而忽视对电气设备、机械设备的维护管理及技术、工艺的改进，即机械采油系统的功率因数低，电网的电能损耗率高。通常存在用配电机容量大于抽油机功率的现象，使得电能资源严重浪费。3、实现机械采油系统节能的方法和措施3.1采用机械采油节能设备倡导节能减排、积极地采取节能措施不仅能解决机械采油系统能耗高问题，还能有效地提高经济效益和社会效益，对推动社会的发展与进步有着积极的影响。现如今，世界各国都在加大对节能设备的科研力度，力争从机械采油设备方面降低耗能。目前

4、，石油勘探开发领域出现了多种节能设备,其中按节电性能原理分类可分为两大类，即无功补偿和调压。如WCYJT12-6-5.4-Z智能型节能长冲程曳引抽油机，该类型抽油机的主要特点是运转性能好，负荷大、噪音小、结构简单合理，另外又融入了智能化技术，其安全性和稳定性都比较高。其中抽油机的冲次、冲程采用PLC在线编程控制器进行调解，设置有缺相保护、超载超速保护装置。抽油机设置有越位保护和失载保护装置，操作维护方便，并且该装置体积小，避免了因占地面积大给作业活动空间带来不便的问题。另外对常规游梁式抽油机也增加了相应的节能装置，如HD系统的节能传动装置、NKJN-W55型智能节电控制柜、HCC-018A型

5、抽油机变频智能控制装置、多功能节能控制柜等。以上节能控制柜都采用目前技术领域成熟的变频技术，在抽油机的控制系统上实行了软启动、软停止，避免了因抽油机电机硬启动而造成对电机的损坏，延长了电机的生命活动周期。变频节能电控柜技术可转化负功并反馈给电网，解决了负功污染电网的问题，相应地也减少了电能的损耗，同时节能电控柜系统可自动调整抽油机的运行参数，优化生产参数，提高负载率，起到了节能降耗的作用。但就国产的节能控制柜在应用中的效果来看，并不是很理想，存在运行可靠性、稳定性和适用性差的问题，起不到真正节能减排的作用，通过分析其控制原理我们可以得知，节能控制柜的可控硅相调压会产生谐波，而谐波会随着调压幅

6、度的增大而发生变化，即谐波增大对电网造成污染，同时在谐波的影响下会产生高频制动转矩，影响了电机的正常运转。虽然目前的节能电控柜采用的电容补偿方式来降低能耗，但减少的只是无功功率损耗，而有功功率的损耗还没有实施相应的节能措施。为了能够有效解决节能电控柜稳定性、可靠性及实用、无功、有功合理节能降耗的问题，下面将介绍一种新型的节能装置，即BJK节能装置。该装置的工作原理是运用单片机来实施对采油系统的控制，实现对电机保护和运行控制的目的。此装置由电容动态补偿和调压装置组成。通过单片机内的传感器获得信号，进而结合负载变化对调压装置发出控制命令，电压经调整后达到电机正常运行的需求，有效地降低了电机有功功

7、率的损耗。3.2其它节能措施3.2.1合理选用节能产品针对目前机械采油系统配电容量和实际需求不匹配的问题，要认真分析机械采油系统配电容量和生产实践中电机的负载率之间的匹配程度，进而合理选择适合油田生产所用的节能型电机。3.2.2提高效率因数基于采油现场环境及设备所处地下环境复杂，抽油机的负载方式又是动性负载，为了能实现设备的正常启动良好运转，无功数值要达到一定程度，不能过小，如果降低了功率因数，会产生大量的无