节能降耗技术在抽油机井的应用

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　　摘要：本文针对抽油机井能耗高的问题，对油田应用的节能技术进行了分析、评价及优化，以指导抽油机井节能技术的推广应用，达到降低成本、提高经济效益的目的。
　　主题词: 抽油机井 ; 节能技术 ; 合理匹配
　　1前言
　　截止2000年9月底，全油田共有抽油机井26803口，占采油井总数的91.3 % ，年耗电约20.4×108kW.h，占全油田油气生产用电量的23.43 % 。搞好抽油机井节能降耗工作是降低成本、提高经济效益的必要条件和有效途径。
　　2目前抽油机井应用的节能技术
　　目前抽油机井应用的节能技术主要是在地面部分，并且主要是针对抽油机的结构及其拖动装置（电机和配电箱）的性能来开展的。
　　2.1节能抽油机
　　1999年在第四采油厂一矿601地区的106口抽油机井上对在用的双驴头抽油机、偏轮抽油机、低矮型抽油机、摩擦转向式抽油机和摆杆式抽油机的节能效果进行了现场测试，见表1。
　　
　　
　　通过试验对比：双驴头抽油机和常规抽油机相比，系统效率提高8.22 % ;偏轮抽油机和常规抽油机相比，系统效率提高10.2 % 。
　　其它类型的抽油机也都具有各自的优点。如ZXC12直线抽油机节电效果也较好，但链条机构可靠性
　　差。异相曲柄抽油机、前置式抽油机都在不同程度上改善了减速箱的峰值扭矩，但节能效果不明显，和常规抽油机相比节电率在12 % 左右。从中选出节能效果较好的双驴头抽油机、偏轮抽油机作为推荐机型。
　　2.2节能拖动装置
　　2.2.1节能电机
　　目前约70 % 的抽油机电机平均负载率小于40 % ，运行效率低于80 % ，“大马拉小车”现象较普遍，使配电线路的功率因数降低，配电线路网损增大。为解决这一问题，应用了高转矩电机、超高转差电机、永磁同步电机、一体化拖动装置等节能技术。不同节能产品，在不同工况下，节能效果存在很大不同。
　　2.2.2节电箱
　　节电箱节电原理及特性：
　　（1）电机定子绕组Y-△转换技术。主要是通过自动控制实现电机Y-△转换，从而提高电机负载率，同时以电流、电压作为取样元，作为电机过载、缺相等保护的控制信号，并跟踪反馈，使电机输入功率随负载的变化而同步变化，强制降低电机的有功和无功损耗，从而达到节电的目的。
　　（2）功率因数控制器调压技术。主要是采用单片机实时检测功率因数，自动控制双向可控硅的开启角来调节电机的供电电压，从而达到节电的目的。。
　　（3）无功补偿技术。主要是采用加装一定容量的电容器对电网进行无功补偿，消除无功电流来提高功率因数，降低供电变压器负荷，从而降低网损达到节电的目的。
　　3节能技术在抽油机井的合理使用
　　不同的节能技术在一定的条件下都有节能效果，但并不是所有的节能技术用在一起节能效果最好，而是需要综合考虑节能产品合理优化组合，才能收到最佳的节能效果，获取最大的经济效益。
　　在新区产能建设中，我们必须合理选择抽油机井节能产品，使之达到合理匹配，才能收到最佳的节能效果，取得最好的经济效益。
　　老区常规抽油机数量多，电机多采用Y系列电机，能耗高。因此要对其进行节能技术改造，以达到节能降耗、提高经济效益的目的。通过理论分析及现场试验，节能产品的综合节电率随电机的负载率上升而下降。节能型抽油机、配电箱、电机的节电率随着负载率（举升高度）的增加而下降。通过测试分析认为,电机的负载率一般低于40 % 时，节能产品的节能效果好，反之则差。
　　4几点认识
　　（1）目前应用的节能产品在不同井况下其节能效果有很大的差别，电机的负荷率越低，节能效果越好，反之越差。
　　（2）老区在不更换电机的前提下，可采用节电箱。如更换节能电机，则采用普通的配电箱即可，也可以选择对常规抽油机进行节能技术改造。
　　（3）新区方案设计应以节能抽油机为主，节能型拖动装置为辅，并且其匹配要合理。
　　（4）对于供液不足井，宜采用调速电机、智能间抽技术，可以取得较好的节能效果。
　　（5）对节能设备要采取动态管理，充分发挥其节能作用。
　　注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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