抽油机电动机负载自动跟踪节能器应用效果探讨

黄炯舟（大庆油田有限责任公司第三采油厂）



抽油机电动机负载自动跟踪节能器应用效果探讨

黄炯舟（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

摘要：在油田生产中，抽油机是使用最多的耗能设备，其电动机的负载率普遍较低，造成很大的能源浪费，采用节能型电动机可提高抽油机电动机的效率，但各种节能技术的应用范围受到一定限制。利用配备微处理器的数控技术，利用其系统内节电优化控制软件，对于电动机运行过程中的电流和电压进行适时的调整，在保证电动机转速不改变的前提下，精确匹配负载需求和输出转矩，从而减少电动机轻载或半载时的电能消耗。

关键词：抽油机电动机负载；节能器；智能补偿；软启

引言

相关调研数据显示，目前我国油井中依然有50%～60%都采用常规型游梁式抽油机，这种抽油机不仅效率低，且能耗大（消耗油田总耗电量的20%～30%）。例如，大庆油田在中期和后期的高含水采油阶段，产液量的不断提高，原油稳产是以注水开采为前提的，这样就使得抽油机的系统能耗大幅增加，进而增加了油田总能耗以及采油成本[1]。在萨北开发区，有占油井总数的66.4%的抽油机井，据统计共有2867口，其系统效率平均值仅为31.6%，无论在能耗还是效率方面，都存在改进和提升的空间。因此，在保证原抽油机运行特性不改变的的前提下，引入新型设备，解决抽油机负荷变化范围大，变化周期快，在往复过程中存在能量反馈现象。所以，推广应用抽油机电动机负载自动跟踪节能器，可以明显减少因抽油机功率因数低，以及供电线路长造成的能耗损失，从而实现节能降耗的目的。

1　技术简介

抽油机电动机负载自动跟踪节能器，是通过控制交流电路的通断，实现电容的自动投切。主要由控制系统和执行机构2个部分组成（图1）。控制系统：其作用是对于无功功率中的无功电流分量进行补偿，对于电流、电压、功率因数进行综合监测，监测、分解、判断电流无功分量，以此作为投切电容的标准[2]。执行机构：采用大功率晶闸管与大功率整流2极管并联，作为1种交流电子开关，接受控制网络触发信号，代替有触电交流接触器投切电容的整流2极管并联，可接收网络触发信号，从而取代有触电交流接触器投切电容。

图1　抽油机电动机自动跟踪节能器控制原理

2　技术特点

2.1智能补偿

这种高性能的微处理器芯片，可以有效解决由抽油机低负载率造成的效率低和功率因数问题，系统自带的专用优化控制软件可适时、适当地对于设备电容投切进行动态调整。单片机具有能耗低、体积小、结构紧凑、控制能力强、抗干扰性好等优点，使分参数、分机控制成为可能，并连接其他控制系统，从而实现系统化、智能化。

2.2动态跟踪

控制器能适时、适当地对于电动机的供电电压与电流进行动态调整，利用动态跟踪与优化控制可精确匹配电动机的负载和输出功率，从而动态跟踪抽油机的负载，达到节能降耗的目的。

2.3软启、软停

能够使电动机连续平滑地启动，可灵活控制停电后自启动电流的大小，使电网电压质量和电动机运行条件得到根本改善，减少系统故障，还能降低电动机运行温度，使电动机的维护量及冲击电流对电动机绝缘的破坏大幅减少从而延长设备的使用寿命；全面的保护功能与自动故障重启功能，使系统的可靠性和稳定性大幅提高。

2.4无弧投切

在节能器执行系统中，利用晶闸管无触点开关杜绝因快速、频繁的投切产生的噪声、熔焊、电弧等问题，有限缩短电容器投切的暂态过程，解决了过电压与冲击电流的问题，使电容分级补偿能够一步到位。除此之外，晶闸管无触点开关的通断次数可超过100万次，从而使设备的稳定性与安全性大幅提高。

3　现场应用

截至目前，某厂共试验应用抽油机电动机负载自动跟踪节能器224台，使用后平均有功功率降低了1.3 kW，节电率为12.3%，单井平均日节电31 kWh，系统效率提高了1.6%，年累计节电量253.5×104kWh。

表1　抽油机电动机负载自动跟踪节能器效果

4　结论

1）抽油机电动机负载自动跟踪器可提高抽油机系统效率，降低能耗，具有较好的应用前景。

2）此技术推广应用方便，节能效果明显，同时可提高抽油机管理水平。

参考文献：

[1]李鹏飞.抽油机电动机负载自动跟踪节能器推广应用[J].科技视界，2013，25（8）：128.

[2]王钧科，王平，杨绍辉，等.抽油机电动机节能保护器在陇东油田的应用[J].节能与环保，2007（11）：49-51.

（编辑王艳）

运输公司2015年放空天然气回收总量再获新突破

截至2015年8月10日，运输公司所属沙运司2015年放空天然气回收再获新突破，回收总量较2014年同期增长了5300×104m3。自2009年放空天然气回收项目运行以来，沙运司累计回收的天然气总量可供275万个家庭使用1年，为下游用户生产、生活用气需求提供了保证。

2015年以来，塔里木油田塔中区块勘探开发力度持续扩大，沙运司抓住机遇，与甲方积极沟通协调，陆续建成并投产了TZ82-H4、TZ62-H8、ZG262等4个新的放空天然气回收站，运行站点达到24个，日回收量（90~95）×104m3，为放空天然气回收产量持续提升打下了坚实基础。目前，TZ623回收站正在加紧施工中，投产之后，放空天然气日回收产量将再上一个新台阶。

目前，塔中运行的24个放空天然气回收站已有20个回收站纳入管输系统，管输天然气已占回收总量的95%以上。沙运司将进一步加强统筹规划和协调组织，持续开拓放空天然气回收市场，优化放空天然气回收计划方案，确保放空天然气回收工程安稳长效运行。

来源：中国石油网付亚荣供稿

收稿日期2015-09-28

作者简介：黄炯舟，2010年毕业于绥化学院，从事机采管理工作，E-mail：154953751@qq.com，地址：黑龙江省大庆市第三采油厂第一油矿地质队，163000。

DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2016.02.009