抽油機井變頻柜在油田現場的應用

Y一△轉換適合功率利用率低、大馬拉小車嚴重的抽油井使用。電機三角形啟動后，再將定子繞組切換成星型接法運轉。轉換后平衡變差，如果角接時平衡性差，轉換后平衡性更差，現場需要轉換井平衡性好。

④功率因數控制器

功率因數控制器，主要是采用單片機實時檢測電機電壓與電流之間的相位差變化，控制晶閘管的導通角，自動調節電機的供電電壓，使電機在空載或輕載時降壓運行從而達到提高功率因數，節能的目的。但是在實際應用過程中節電效果不太理想，主要原因是電壓的變化速率跟不上電流的變化速率。另外由于可控硅引起電流產生諧波，受瞬變電勢和瞬變電流的影響，引起電機發熱和振動，影響了節電效果。

⑤無功補償器

無功補償器主要是采用加裝一定容量的電容器對電網進行無功補償，減少無功電流來提高功率因數，降低供電變壓器負荷，從而降低網損達到節電的目的。目前這種技術應用比較廣泛，效果也較好，缺點是不能提高電機效率，也不能降低電機輸入功率，功率因數提高到0.5～0.6，電容器容易損壞。

⑥變頻控制器

變頻控制柜是實現了電動機的軟啟動，對電網無沖擊，電動機功率因數可由0. 25～0. 50 提高到0. 90以上，從而減輕了電網及變壓器的負擔，降低了線損。操作方便，不需停產即可根據油井的實際供液能力，動態調整抽取速度。利用最新研制的四象限矢量控制變頻調速器，配以過程控制、位置傳感等技術改造現有的抽油機，可以實現油井節電、增效和增產，從而提高整個有桿抽油系統的機采效率。

2、優化參數分析

優化抽油參數是根據油井動態變化，以低能耗為目標及時調整抽油參數。做法是長沖程、低沖次、合理泵徑。選擇低沖次的方法是很重要的工作。

常規抽油機生產時油井平均沖次計算公式：

式中： s—電機轉差率；

—電源頻率，hz；

—電動機的磁極對數。

調換小直徑皮帶輪是現場普遍采用的方法，成本低，使用方便，除非換12極電機否則最多能降到4次/分。增加抽油機減速箱傳動比有兩種方法：一種是更換大總傳動比更大的減速箱，傳動比至少要達到32；另外一種是對減速箱技術改造，在原減速箱基礎上更換短齒齒輪。這兩種方法成本高，不宜在現場使用。

換減速箱大皮帶輪直徑成本較高，可操作性差。

表2 降低電機轉速方案對比

綜上所述，對比可實施的幾種方案（表2），從優選節能設備和優化生產參數的角度考慮，對于一些低產井和液面波動大的井，由于受到皮帶輪最小包角和沖次有級調整的限制，達不到供排合理的抽油機井使用變頻控制柜是最理想的選擇。

三、抽油機井變頻調速適應性分析

1、變頻對輸入功率影響

輸入功率 與油井工作制度關系可以用下式表示：

上式表明：影響輸入功率大小關鍵因素是沖程和沖次乘積，也就是光桿運行速度。其它參數不變，油井能耗與抽汲速度成正比。沖次將隨著電源頻率的改變而改變，而且兩者的變化為正比關系。因此調低頻率油井輸入功率降低。