抽油机用节能电机评价及改造方式的探讨
分析抽油机的能耗及节能措施
分析抽油机的能耗及节能措施
抽油机是一种利用机械能将油井中的原油抽到地面的设备,其能源消耗主要体现在电力和液压系统的运行上。
为了降低抽油机的能耗,需要采取一系列的节能措施。
首先,进行液压系统的调整和优化是一个重要的步骤。
液压泵与电机耦合在一起配合工作,使液压泵的运行效率较低,而且液压系统的压力调节和溢流阀的流量调节较粗糙,可以采用优化调整方法,进行压力调节和流量调节,并利用变频控制改善液压泵的运行效果,从而减少耗能。
其次,使用高效电动机是节能的关键。
采用高效电动机可以减少能耗,提高效率。
传统的电机大多采用三相异步电动机,通过更换三相永磁同步电机来实现节能,由于永磁同步电机的高效,使得节能措施效果将达到预期。
再次,优化设计应该从减少损耗入手。
在油井的运行过程中,泥浆和固体颗粒会随着乳化物一起抽出地面,进入表面设备之前,将液体和固体分离十分重要。
由于油井是连续泵送的,分离器必须连续用于分离。
分离流量与抽油流量不匹配,导致分离器压力高,能耗相应高。
优化设计是减少泥浆液氮气使用,提升分离效率,并减少消耗的关键。
最后,在安装抽油机时,应该完善安装,减少泄漏量,同时减少噪音和振动,降低能耗。
选用合适的润滑和密封装置,对于减少因摩擦和卡滞而引发的能耗和故障有很大的作用。
总之,抽油机是一种能耗较大的设备,因此需要采取一系列的节能措施。
液压系统的优化调整、使用高效电动机、减少泥浆泄漏以及安装的易操作等方面的改进都可以有效减少能耗,从而实现节能降耗。
抽油机节能改造关键技术探析
抽油机节能改造关键技术探析摘要:在我国石油生产领域快速发展的背景下,各项石油采收技术不断创新,且石油生产设备也在不断升级。
抽油机作为石油开采生产过程中的重要装置,对于开采效率具有直接影响,但是在抽油机应用过程中,存在着能耗较大的问题,所以为了实现节能减排战略,需要对抽油机进行节能改造,降低抽油机运行能耗,从而能够有效提高石油生产经济效益。
因此,本文将对抽油机节能改造关键技术方面进行深入地研究与分析,并提出一些合理的意见和措施,旨在进一步提高抽油机节能效果。
关键词:抽油机;节能改造;关键技术;工作性能;优化措施抽油机在石油生产开采中具有重要的作用,且随着设备技术水平不断提高,抽油机的功率以及运行效率取得很大提升,随之也产生了抽油机能耗较大、不环保等多项问题。
从抽油机的节能改造方面来看,因为节能改造过于同质化,当前常规抽油机的节能改造效果不佳,在改造后整体资源消耗依然处于较高水平,尚未能够达到预期的节能目标。
为此,需要对抽油机节能改造技术进行创新,并加强关键技术的研发与推广,从而推动我国石油生产设备领域发展。
1抽油机常规节能改造技术分析一般情况下,抽油机的节能改造技术为:不同油田之间将使用中的一般抽油机经过简单的改造重组后,使其转变为偏置抽油机。
在改造过程中,主要采用如下几项改造方式:(1)将抽油机主体结构改变为曲柄—摆杆构造,从而能够使得电动机转动更加方便,曲柄能够从逆时针转变为顺时针转动,并使其具有急回功能,能够延长上冲杆的运行时间,减少下冲程运行时长。
(2)改变曲柄基本组成机构以及平衡块的安装技术,实现平衡快中心偏离曲柄中心线达到一定角度的目的,从而能够增强抽油机平衡性,使得抽油机动力性能得以提升。
通过这种改造组合方式,相比于改造前具有如下几项优势:(1)在相同工作状态下,抽油机经过改造后能够节省10%左右的电力能源消耗,单井产油量能够提升5%—10%,有杆油泵设备的系统操作效率也能够得以一定程度提升,具有提高产量和降低能耗的效果。
油田抽油机电机节能方式探讨
油田抽油机电机节能方式探讨游梁式抽油机是目前油田主要的机采设备,由于抽油机具有自身的机械平衡装置和周期脉动的负载特性,所以要求电机具有高启动扭矩,才能保证抽油机在静止状态下启动起来,这樣就要求配置的电机启动转矩要大,当抽油机启动以后正常运行时负载下降,电机在轻载下工作,功率因数和效率急剧下降,造成“大马拉小车”现象,测试数据显示抽油机电机效率多在40%-60% 功率因数在0.2〜0.5之间,造成损耗严重的不良现象。
1 通过电机的经济运行来达到节电的目的三相异步电动机运行在额定负载时其效率最佳,但游梁式抽油机电机负载率很低,而且处于不断变化状态,电机的运行效率和功率因数一般都很低,对一般的三相异步电动机提高经济运行性能可采取的措施有降压运行节电法和星角变换节电法。
1.1 降压运行节电法降压运行能提高功率因数,还能降低损耗,提高效率,在我厂的油井现场进行了试验,降低了励磁电流损耗,有一定的节电效果。
原理:一般情况下,异步电动机运行时,线路电压全部施加于定子绕组上,异步电动机的励磁电流总是基本不变的,而励磁电流几乎为纯电感性,功率因数接近0。
从空载到满载,由于电压基本不变,所以励磁电流分量基本不变,铁损也基本不变,并一直为最大值,这个电流在电机绕组内部也造成定子铜损,消耗电能。
所以,如果当电动机空载或轻载时,如能自动降低电压运行(维持转速基本不变),则铁损和铜耗会减少,电网的功率因数亦提高。
异步电动机降压运行的控制原理,就是以定子电压和电流间的相位角为控制量,去触发串接在电动机上的双向可控硅或自藕变压器的档位,使施加于电动机的电压和电流的相角基本保持不变,自动调整电动机的输入电压。
其缺点是,降低电压需要配置调压设备,增加投资和维护工作量,现场适应性较差。
1.2 异步电动机的星角变换△形接线的异步电动机,空载或轻载时,由△形接线换接为Y形接线可以达到节电的目的。
电动机的相电压只有原有的1/,这时的铁损只是原来铁损的(1/3),输出功率相应下降为原来的1/3,如果电动机△形接线时的负载率B为33%贝U在电源电压及负荷未变的情况下,改为Y形接线时,负载率变为100%,功率因数和定子电流将明显得到改善。
抽油机井节能方法分析
抽油机井节能方法分析随着社会的进步和环境保护意识的提高,节能已经成为各行各业的重要课题。
对于抽油机井这样的设备,提高其能源利用率和减少能源浪费至关重要。
本文将从四个方面分析抽油机井的节能方法。
一、节能设备的选用1.高效率电机电机是抽油机井的主要设备之一,选择高效率的电机可以显著提高能源利用率。
国家对于电机能效提出了相应的指标,应优先选择符合要求的高效率电机,并按照电机的运行情况做定期维护和检修,以确保其性能始终处于最佳状态。
2.变频器抽油机井一般是根据油井的实际情况进行抽油操作,而不同的油井的需求是不一样的。
通过安装变频器,可以根据油井需求调整抽油机井的转速和功率,实现能源的精细调控,从而达到节能减排的目的。
二、节约冷热源能源1.确保井下设备的合理布局抽油机井井下设备的布局对能源的利用有重要影响。
合理安排油泵、井底加热器等设备的位置,可以减少能源在输送过程中的损耗,节约能源。
2.增加井口温度监测与调节装置合理调节井口温度可以减少油井在运行中受冷状况的影响,提高油井的稳定性。
通过增加井口温度监测与调节装置,可以及时调控井口温度,减少能源浪费。
三、提高抽油机井的工作效率1.优化操作流程抽油机井的操作过程中,应根据实际情况优化操作流程,减少能源的浪费。
采取合理的措施,例如合理设置油井的开关机时间、减少手动操作等,可以提高抽油机井的工作效率。
2.定期检修和维护定期检修和维护抽油机井的设备可以保持其正常运行状态,减少能源的消耗。
通过定期更换磨损严重的零部件、及时处理设备故障等方式,可以提高设备的工作效率,减少能源的浪费。
四、利用新能源1.太阳能或风能供电利用太阳能或风能为抽油机井提供电力,是一种可持续、清洁能源的利用方式。
通过安装太阳能或风能发电设备,可以减少对传统能源的依赖,实现节能减排的目的。
2.废气发电抽油机井在运行过程中产生大量的废气,可以通过回收利用废气中的热能,进行发电。
将废气发电系统与抽油机井相结合,既能提供所需的电力,又能充分利用废气资源,实现节能效果。
浅析抽油机节能降耗技术与措施
尽管抽油机在石油开采中有非常重要的作用,但是不可否认抽油机在运行过程中还会受到一系列外在因素的影响,导致抽油机运行过程中能耗过大,直接影响抽油机节能效果。
针对这一点,必须加强抽油机节能降耗优化力度,逐步提升抽油机节能环保效果。
与此同时,还需要相关人员对抽油机的作用效果和运行模式展开有效分析,强化各项节能降耗技术措施在抽油机运行过程中的作用效果,推进我国石油行业向着可持续方向发展。
一、影响抽油机能耗的因素在对抽油机进行深入研究中,了解到影响抽油机能耗的因素有很多,具体表现在以下几个方面:第一,对于抽油机来说,其在运行过程中伴随一定能量变化,这就应对抽油机运行过程中能量变化趋势实施有效分析,以为抽油机良性运行提供有效参考依据。
但是抽油机在长时间运行过程中很有可能出现功率消耗的问题,加大抽油机运行过程中出现电机损失的几率,严重影响抽油机运行效率和节能环保性能。
第二,受抽油机皮带传动效率的影响,在抽油机运行时很有可能会出现皮带传动损失的问题,加大抽油机运行时能源消耗量,严重影响抽油机节能效果。
第三,在抽油机长时间运行过程中,其中机采系统设备综合运行效率也会受到影响,如果放任这一问题不管,不仅影响抽油机综合运行效果,还会导致抽油机能耗量上涨,继而导致抽油机运行过程中能源物质消耗量超出标准。
石油开采要求难以满足,严重阻碍我国石油行业良性发展。
第四,由于抽油机操作较为复杂,这就需要保证相关人员对抽油机运行模式有所掌握,避免抽油机运行过程中出现问题,继而强化抽油机节能效果。
但是多数抽油机操作人员综合素质低下,不能按照规定流程操纵抽油机,这就导致抽油机在运行过程中经常出现问题,严重时还会导致抽油机出现能耗量过大的问题,影响抽油机节能降耗效果,阻碍我国石油行业良性发展。
二、抽油机节能降耗技术措施1. 配置合理的电动机装置在抽油机投入使用之前,需要相关人员对抽油机在石油开采过程中的作用效果实施有效分析,并按照分析结果配置合理的电动机装置,积极改善抽油机中电动机设备在运行过程中出现的问题。
探究游梁式抽油机用节能电动机及其控制方法
探究游梁式抽油机用节能电动机及其控制方法摘要:游梁式抽油机已经是我国开采油矿必备的设备,我们根据游梁式抽油机用电动机的特点,加以分析在生产的过程中还在存在的问题,主要因为抽油机用电动机运行效率低和功率属地的原因,并采取新的电动机设计以及有效的控制方法,从而让电动机在不同的负载情况下也可以高负载率运行,提高了电动机的功效,也达到了节能的目的。
关键词:游梁式抽油机;节能电动机;控制方法引言:游梁式抽油机的结构相对比较简单,可靠性也很高,使用以及维护相对也比较方便,但是其中电费在所有中的成本超过了一半还要多,如果能够控制电力就可以达到节能的主要目的,目前来看抽油机的机箱效率为百分之九十左右,目前大多功率是接近0.5,负载为百分之30左右,这种情况下,会严重的浪费电力。
与最初设计制造的通过电机工作想法不符合,在运行过程中其转动随着负荷没有太大的变化,但是却加大了电动机的电动耗损,实际情况抽油机不匹配,大大的降低了地面效率,应该根据每台抽油机存在的不同问题,做出不同的针对性,只有这样才能推动效益的运行。
一、抽油机用电动机目前存在的问题(一)电动机负载过低必须能够保证抽油机的启动要求和在运行时足够的过载能力,一般情况下会给配电动机功率表较大的,而电动机正常运行时,一般都是轻载运行,这种情况就造成抽油机负载率低,与电动机不能够匹配,使相应的功率耗损大大增加,电动机的运行效率取决于负载率,在轻载时电动机的效率一般情况下都会很低,当负载增加到一定数值情况下,变化就会很小,具相关数据表明,负载率低于0.4时候,效率变化一般情况下不会太大,负载率大于0.7的时候,这种情况下效率是最高的。
一般在电动机符合很低的时候,电动机从电网吸取很大的功率,从而降低功率因数,从这些来看就是目前电动机功率低的因素[1]。
(二)平衡率过低据具体的研究表明,使用抽油机平衡率低,这种情况严重不平衡的造成大量电力浪费,这导致过多的电动机因为电流变化不平衡使得电动机消耗大大增加,影响整个工作系统的效率[2]。
分析抽油机的能耗及节能措施
分析抽油机的能耗及节能措施1. 引言1.1 概述抽油机的重要性抽油机作为石油开采和生产过程中不可或缺的设备,扮演着至关重要的角色。
它通过抽吸地下油层中的原油,将其输送至地面,为后续的加工和利用提供了必要的原料。
抽油机的正常运行直接影响着整个油田的生产效率和经济效益,因此其重要性不言而喻。
抽油机的优化能耗管理对于提高原油生产效率、降低生产成本、减少资源浪费具有重要意义。
能耗问题的现状也证明了抽油机的能效改进迫在眉睫。
在当前能源资源日益紧张的背景下,抽油机的能耗问题已引起广泛关注,各类石油企业也纷纷开展了相关的能效改进计划。
提高抽油机的能效水平,降低能耗,已成为当前石油行业的一项重要任务,为实现可持续发展和绿色环保打下基础。
【内容结束】1.2 能耗问题的现状当前,能源资源日益枯竭,能源消耗问题成为全球关注的焦点。
抽油机作为石油勘探和开采的重要设备,其能耗问题也备受关注。
随着石油产量的不断增加和技术水平的提高,抽油机的能耗逐渐成为制约生产效率和降低成本的关键因素。
根据统计数据显示,大部分抽油机在运行过程中存在能耗过高的现象。
主要表现为设备运转效率低下、能源利用率不高、设备老化导致能效降低等问题。
这些能耗问题不仅导致能源资源的浪费,还增加了运营成本,影响了油田的可持续发展。
当前,抽油机的能耗问题亟需解决。
只有通过深入分析抽油机的能耗情况,制定有效的节能措施,才能实现降低能耗、提高生产效率的目标。
加强对抽油机能耗问题的研究和分析,寻找节能潜力并实施相应措施成为当前工作的重要任务。
只有通过不断的努力,才能实现抽油机节能减排的目标,为可持续发展做出贡献。
2. 正文2.1 抽油机能耗分析抽油机在石油开采中起着至关重要的作用,但其能耗问题也是不容忽视的。
抽油机的能耗主要来源于电动机的耗能。
电动机在运转过程中需要消耗大量的电能,而且通常情况下,抽油机需要全天候运作,导致能耗相对较高。
抽油机在运转时会产生较多的热量,导致能耗进一步增加。
抽油机电机的节能方法探讨
抽油机电机的节能方法探讨【摘要】本文根据抽油机的特点,提出了去发电、增惯量、平曲线的节能思路,并结合油井示功图,总结出油井系统节能的概念,在此基础上指出抽油机电机应该具备的功能,为进一步节能创造条件。
【关键词】抽油机示功图节能1目前抽油机拖动系统存在的问题(1)功率因数低目前油田抽油机电动机功率因数一般在0.2-0.5之间变化,为了提高抽油机电动机的功率因数,通常是利用补偿电容器提高功率因数,但电机本身的功率因数并不会改变。
(2)“大马拉小车”问题严重临盘采油厂机械采油系统多数是1台变压器拖动1口油井,变压器的额定容量为50-100KV A,电动机的额定功率22 KW、30KW、37KW、45KW、55KW。
由现场的测试结果可知,电动机的实际输入功率大部分在3KW-10KW之间,电动机的负载率很低,功率因数也很低,无功电流比例很大,导致线损增加。
这是所有油田都存在的问题,造成这种现象的原因是:抽油机负载有静转距大,而运行转距小的特点,所以要配置大容量的电机,保证足够大的起动转距,所以选用较大功率的电动机,变压器的容量也随之增加。
这虽然解决了抽油机的起动问题,但由此却带来了机械采油系统的“大马拉小车”问题,变压器、电动机负载率下降,自身损耗相对增加,造成了电能的浪费。
(3)抽油机系统存在发电现象从本质上讲,游梁式抽油机井口载荷曲线是近似于正弦曲线,而游梁式抽油机曲柄的圆周运动是严格意义上的正弦曲线,所以游梁式抽油机只能平衡掉井口载荷曲线的一阶分量,由此知系统总是达不到完全平衡,这将导致抽油机带动电动机超过电动机的同步速度运行,电动机变成异步发电机向电网反送电,我们称之为“倒发电” 现象。
(4)抽油机系统调速困难随着节能意识的提高,抽油机系统调速问题凸显出来,让冲次适应产量的变化就需要调速,因此变频调速技术在电机调速中得到广泛应用,由于抽油机拖动系统存在着不同程度的“倒发电现象”,承担变频调速任务的变频器必须工作在四象限状态,或者设置泄放回路,使变频器的效率降低,可靠性降低。
分析抽油机的能耗及节能措施
分析抽油机的能耗及节能措施抽油机是一种常用的设备,用于抽取液体或气体。
它在很多领域中广泛应用,如石油行业、环境工程、化工等。
抽油机的能耗问题一直是人们关注的焦点之一。
在这篇文章中,我们将对抽油机的能耗进行分析,并提出一些节能措施。
抽油机的能耗主要来源于电机的功率消耗、泵的能效以及系统的运行能耗。
电机的功率消耗是抽油机能耗的主要组成部分,它取决于电机的额定功率和运行效率。
泵的能效是指实际输出功率与输入功率之间的比值。
通常来说,泵的能效越高,抽油机的能耗就越低。
而系统的运行能耗则是指整个抽油系统的额外能耗,如冷却系统、润滑系统等。
为了降低抽油机的能耗,可以采取以下几种节能措施:1. 使用高效率电机:选择具有高效率的电机可以降低电机功率的消耗。
目前,市场上有许多节能型电机可供选择,如高效率电机、变频调速电机等。
这些电机具有较高的能效和稳定性,能够有效降低能耗。
2. 优化泵的选型及运行参数:合理选择泵的类型和规格对降低能耗有着重要作用。
根据具体的使用需求选择适当的泵型,并合理调整泵的运行参数,如液流速度、泵的转速等。
通过调整这些参数,可以降低泵的摩擦损失和内部泄露,提高泵的效率,从而减少能耗。
3. 优化系统的设计和配置:抽油系统的设计和配置也是节能的关键。
合理安装冷却设备、润滑装置等辅助设备,能够降低系统的运行能耗。
采用先进的控制技术和自动化系统,可以实现对抽油机的精确控制,进一步降低能耗。
4. 定期维护和保养:定期对抽油机进行维护和保养也是保持其高效运行的关键。
定期检查电机和泵的运行状态,及时更换磨损部件,保持设备的良好工作状态,能够减少能耗和故障的发生。
抽油机的能耗问题是可以通过一系列节能措施来解决的。
通过使用高效率电机、优化泵的选型和运行参数、优化系统的设计和配置以及定期维护和保养,可以有效降低抽油机的能耗,提高其能效。
这对于减少能源消耗、提高设备的使用寿命和降低运行成本都具有重要意义。
浅谈如何进行抽油机节能改造的分析
2016.4
工业技术
浅谈如何进行抽油机节能改造的分析
刘梁
宁 兵李静
山东滨州256600)
(胜利油田滨南采油厂
摘要:抽油机是油田普遍采用的抽油装置.目前应用最广泛的是游粱式抽油机采油系统。随着我国油田开 发的不断深入以及受国际环境和能耗增加的影响。油田十分重视原油成本。对抽油机采油系统的能耗进行分析, 寻求各种改善抽油机性能和提高节能效果的方法,提出系统的最优配置方案,对指导油田在不同开发阶段进行抽 油设备配套和抽油机节能改造以及降低采油成本具有重要意义。
油机。目前生产的12型16型两种机型已在油田广泛使
用。从工作扭矩曲线分析,前置式抽油机平衡后的理论净 扭矩曲线是一条比较均匀的接近水平的直线.因此其运 行平衡。减速箱齿轮基本无反向负荷,连杆游梁不易疲劳 损坏,机械磨损小,噪声比常规式抽油机低,整机寿命长。
计算和测定表明,其加速度可减少40%,相应使减速箱扭 矩减少35%左右.与同等级的常规式抽油机相比,前置式 抽油机可配置较小功率的电动机.一般其功率可减少
有独特的结构承载能力,比普通三角带高30%。50%;传
动效率高,可达96%~98%,比普通三角带高4.5%(普通三
角带传动效率只有92%~93%);工作寿命长可达2000~ 3000小时,比普通三角带长3—7倍。 (2)同步带传动
种。1986年兰石所研制成功我国第一台气动平衡装置抽 油机。气动平衡重量轻,比机械平衡轻40%,平衡效果好, 比机械平衡转矩下降10%,节能效果显著,比机械平衡能 耗降低28.15%,但气动平衡的可靠性较差。而且受到各方
面条件的制约,未能大量推广使用。 (3)游梁偏置复合平衡 它是基于常规机结构不变,在游梁尾部增加固定偏
1986年大庆石油学院与桦林橡胶总厂开始研制同步 带。同步带传动效率高,可达1299%。传动比准确,永不打 滑。是一种很有技术前途的新型传动带。同步带问世于70
抽油机节能电动机评价及改造方式的研究
D : 0 3 6 / . s r. 0 5 1 9 2 1 0 0 4 0I 1 . 9 9 j i s12 9 — 4 3. 0 2. 5。 0
l 抽 油机 用 节 能 电动 机 评 价
抽 油 机 作 为 活 塞 式 有 杆 泵 的 地 面 举 升 设 备 , 只 要 能 够 满 足 其 运 动 及 机 械 特 性 的 电 动 机 就 可 以 作 为 其拖 动 的动 力设 备 。
多 在 4 % ~6 % 、功率 因数在 03 05 间 。 0 0 .~ .之 1 2 节 能 电动 机 简 介 . 备 “ 动机 拖 动 负 载 与 电动 机 的 输 出扭 矩 ( 率 ) 电 功
择 电动机 时 要求 电动机 的额定 功率 要大 ( 动 扭矩 上 启 动 时 电 动 机 易 出 现 振 动 现 象 ; 启 ③ 制 造 成 本 较 常 规 Y系 列 电 动 机 要 高 出 至 少 ④ 容易 出现 退磁 现象 。 ( )伺 服 电动机 2
① 效率 高 、高 效 区范 围宽 ; ② 功 率 因数高 ,无 功节 电效 果相 当显著 ; ③ 起 动力 矩大 、过 载能 力强 ; ④ 在 匹配合 理 的条 件下 、节 电效 果 显著
不足 :
抽 油 机 T 作 时 抽 油 杆 在 上 行 和 下 行 时 负 载 变 化 大 ,导 致 抽 油 机 减 速 器 的 净 扭 矩 波 动 幅 度 大 ,反 映 在 电 动 机 上 则 电 流 变 化 大 … 。 由 于 抽 油 机 具 有 自身 的 机 械 平 衡 装 置 和 周 期 脉 动 的负 载 特 性 ,所 以要求 电动 机 具 有 高 启 动 扭 矩 ,
属 于 自动 控 制 系 统 中 的 一 种 , 是 驱 动 器 从 外 面 扭 矩 带 动 负 载 ,负 载 根 据 它 自己 的 特 性 进 行 动 作 或
游梁式抽油机电机节电措施分析
优化电机运行方式
软启动
采用软启动方式,避免电 机启动时对电网的冲击, 降低电机启动能耗。
变频调速
采用变频调速技术,根据 油井负荷变化动态调整电 机转速,实现电机节能运 行。
轻载运行
合理匹配抽油机与电机之 间的负载关系,避免电机 过载或轻载运行,提高电 机运行效率。
实施电机系统节能改造
改造电机控制电路
弱磁控制
在电机接近额定转速时,通过控制 电流的幅值和相位,实现电机的弱 磁控制,提高电机的转速范围和效 率。
负载匹配技术
电机与负载的匹配
根据负载的特点,选择合适的电机类型和功率等级,确保电 机能够高效地驱动负载。
传动系统优化
通过优化传动系统的设计,降低传动损失,提高传动效率。
电力电子技术
功率因数校正
特别适用于油田的采油作业, 因为其结构简单、坚固耐用、 维护方便等特点。
此外,游梁式抽油机电机还可 应用于其他需要提取或提升重 物的场所。
02
游梁式抽油机电机节电 技术
电机控制技术
矢量控制
通过控制电机定子电流的相位 和幅值,改善电机的转矩性能
,提高电机的效率。
直接转矩控制
通过控制电机的转矩和磁通,提 高电机的响应速度和效率。
技术原理
电力电子技术可以通过调整电力的波形和频率, 使得电机运转更加平稳,从而降低能耗。
实施效果
采用电力电子技术后,电机的能耗明显降低,同 时电机的噪音和振动也得到了有效控制。
应用案例三:通过负载匹配实现节能减排
背景介绍
负载匹配是指电机的负载与电机的功率相匹配,这样可以提高电 机的效率,降低能耗。
通过电力电子技术提高电机的功率因数,降低无功损耗,提高电机的效率。
油田开采中电机节能降耗措施
抽油机配套电机高耗低效原因与改进措施探讨柯建宁姜金海张艳辉(中国石化胜利油田分公司孤岛采油厂山东东营257231)摘要:油田开发生产过程中,抽油机井存在较大的节电潜力,大量配套电机处于“大马拉小车”、低效运行的状态,造成单耗高。
而中小型三相异步电动机耗电约占35%以上,是耗电大户,因此,积极采取节电降耗措施对提高油田开发效益意义重大。
关键词:抽油机井电机低效节电降耗措施0 引言在胜利油田孤岛采油厂,电机是抽油机采油生产的主要动力,被广泛应用在油田生产生活的各个领域,机械采油中电机是油田的主要用电设备,占总耗电量的近50%。
然而,在生产实际中,由于管理技术水平等问题,很多电机处于轻载、低效、高耗能的运行状态,电能浪费严重。
因此,抽油机电机节能降耗是油田节电降耗、降低开采成本的主要探索方向。
1 抽油机配套电机高耗低效原因当前,胜利油田孤岛采油厂使用电机的机采系统、输油(气)系统、注水系统、水泵系统,其电机的运行状况均不理想,与经济高效运行有较大的差距,能耗偏大。
其原因主要有以下几个方面:1.1旧电机数量多部分电机使用时间过长,内部材料老化严重,有些电机的使用时间在20-30年以上;而另一部分电机制造工艺已属落后淘汰技术,各类技术性能参数远差于新型电机。
无论是电机过旧还是制造工艺过时,均会造成电机运行负担加重,电机效率低下,电机损耗也远远高于新装或新型电机。
1.2电机匹配不当机械设备与电机配套不合理,包括形式选用不合理、容量选用不合理、转矩和转速选用,不合理等现象比较普遍,而机动设备的用户也由于对设备的选用不合理,运行方式不合理,造成大量的电机处于低效率运行状态。
很多电机在选配时没有认真规划,导致真正投入使用后电机额定功率对匹配功率过大(大马拉小车)或过小(小马拉大车)的问题。
其中“大马拉小车”使电机多损耗了一部分空载损耗;而“小马拉大车”则使电机超负荷运行,电机负担过重,电机温升过高,严重影响电机使用寿命。
抽油机用节能电机测试评价方法中存在问题及发展思路
管 理 ・ 残 实
制定 了盘 根 盒合 理扭 矩调 整 区问 。
l
以 平 均 单 井 运 行 3 0d 2 ,每 口井 平 均 节 电 1 . 5
wh k . 元 7 盘 根盒 合 理扭 矩 区 间总 的制 定 原则 是 :盘 根盒 k ,电费 1 wh花费 05 47 ,抽油 机井 平 均利 5 5 要 居 中 、 牢 固 不 能 晃 动 ;耗 电量 较 低 ;盘 根 盒 处 于 用率 9 %,平 均 有效 时 率 9 %来计 算 :全 厂 抽 油机
注 :电 动 机 功 率 3 W 、象径 4 l 3 冲程 3m、 冲速 9mi 、液 7k 4l 、 l n n
由于 变 频 器 采 用 的 电路 结 构 是 “ 流 器 一 电 整 容 器/ 感器 一 逆 变器 ” 电 ,无 论 是 整 流 器 或 是 逆 变 器
而 8 0m、测 试 时 间 1 n 0 0mi 。
口井 加 盘 根 费 用 3 ~ 0 , 每 2 天 加 一 次 盘 根 ,一 04 元 0
状态 作 为现场 操作 和管 理标 准 。 4 )操 作 过 程 中 首先 用 管 钳 将 盘 根 盒调 整 到 比
口井 每 年需 加 盘 根 费用 为 7 0 。如 果工 人 根 据 盘 2元 根 扭 矩 值 的范 围 ,利 用 废 旧皮 带 加 盘 根 ,25 0口 0
1 1 3 负 功 耗 电 量 测 试 方 法 的发 展 思 路 . . 从 上 述 测 试 数 据 中 可 以 看 出 ,在 测 试 评 价 中 计 算 有 功 节 电 率 时 将 负 功 耗 电 量 全 部 减 去 是 不 合 理
都 具有 非线 性 特性 ,会 产生 高 次谐 波 。变频 器产 生 的高 次谐 波 通 过传 导 、电磁 辐射 和 感应 耦 合 3 方 种 式对 电源及 邻近 用 电设 备产 生谐 波污 染 。 这种 高次 谐波 会使 输入 电源 的电压 波形 和 电 流 波形 发生 畸变 。如果 不采 取有 效抑 制措 施 ,会 导致
油田抽油机节能方式综述及解决方案【范本模板】
前言目前,抽油机是应用最普遍的石油开采机械之一,也是油田耗电大户,其用电量约占油田总用电量的40%,且总体效率很低,据调查一般在30%左右。
油田抽油机负载是独具特点的时变负载:有动、静负载特性之分。
起动初始状态要求拖动电机的起动力矩是抽油机实际负载的3-4倍,甚至更大,起动力矩是抽油机选配电机的第一要素。
当起动力矩适用则负载功率必然匹配不佳,运行负载功率都远小于电机的额定功率,即所谓“大马拉小车”现象。
过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加,造成油井开采的电费成本居高不下,能源浪费十分严重。
可见抽油机的节能潜力非常可观。
1抽油机井节能技术抽油机-深井泵举升本身是一种耗能的举升工艺,一旦在测试中发现能耗为负,则一定说明测试中存在问题。
但是由于抽油机-深井泵举升过程中由于悬点载荷呈周期性变化,悬点载荷的不均匀性,必然导致在其能耗过程中表现出了一定的特殊性.正是由于这种特殊性,也为抽油机井实施节能降耗带来了一定的前提条件,也可以肯定地说,目前抽油机井节能措施无不针对其能耗的特殊性而采取的。
抽油机节能技术主要是围绕上述三个特点实现的。
从目前应用的抽油机井节能技术主要有三大类:一是提高功率因数类。
如电容补偿、永磁电机.二是提高电机功率利用率类。
如高转差电机、多速电机、Y-Δ转换控制箱.三是改善电机消耗功率不均衡类.主要是液力藕合器、离合器等。
1。
1其它节能技术其它节能技术中主要介绍液力藕合器、离合器的工作原理。
其实这两种技术的工作原理相同,就是改善电机消耗功率不均衡。
不同点是前者安装在电机的输出端,后者安装在抽油机减速箱的输入端,取代大带轮.其原理是电机启动后,液力藕合器或离合器开始积蓄能量,当积蓄的能量足够大时,便释放能量帮助电机带动了抽油机减速箱齿轮旋转,实现了电机的软起动.在抽油机动转过程中,当负荷小时,液力藕合器或离合器积蓄能量,当负荷大时释放能量,从而使电机工作在负荷较为均衡的工作条件之下,从而实现节能。
游梁式抽油机电机节电措施分析
2023-11-10CATALOGUE目录•游梁式抽油机电机能耗现状•游梁式抽油机电机节电措施•游梁式抽油机电机节电案例分析•游梁式抽油机电机节电前景展望游梁式抽油机电机能耗现状电能消耗是油田生产过程中的主要能耗之一,其中游梁式抽油机电机能耗占据较大比例。
游梁式抽油机是一种传统的采油设备,由于其结构和工作原理的限制,电机能耗较高。
电机能耗的概述游梁式抽油机电机的能耗情况电机能耗对油田生产的影响高能耗导致油田生产过程中电力负荷增大,对电网稳定运行产生威胁。
高能耗还可能导致资源浪费和能源短缺问题,对油田的可持续发展造成影响。
高能耗不仅增加了油田生产成本,还对环境造成了负面影响。
游梁式抽油机电机节电措施高效电机Y-△起动选择高效电机通过加装无功补偿装置,提高功率因数,减少无功损耗,提高电网效率。
动态补偿采用动态补偿技术,根据电机负载变化实时调整补偿量,实现最佳补偿效果。
无功补偿功率因数补偿VS实施电机系统节能改造变频调速采用变频调速技术,根据油井产量调整电机转速,降低能耗。
永磁同步电机采用永磁同步电机替换传统电机,提高电机效率和功率因数,降低能耗。
合理调整运行参数优化运行参数定期维护游梁式抽油机电机节电案例分析选择高效电机案例总结词详细描述功率因数补偿案例总结词详细描述总结词实施电机系统节能改造是游梁式抽油机电机节电的重要措施之一。
要点一要点二详细描述对电机系统进行节能改造,包括更换高效电机、优化电机控制策略、改进机械传动系统等,能够显著降低电机系统的能耗。
此外,实施电机系统节能改造还可以提高系统的可靠性和稳定性。
实施电机系统节能改造案例总结词合理调整运行参数是游梁式抽油机电机节电的有效手段之一。
详细描述合理调整抽油机的运行参数,如冲程、冲次、平衡度等,可以优化抽油机的运行状态,降低电机的能耗。
此外,合理调整运行参数还可以延长抽油机的使用寿命。
合理调整运行参数案例游梁式抽油机电机节电前景展望合理匹配负载游梁式抽油机的工作负载变化较大,通过合理匹配电机负载,避免轻载或过载运行,可以有效降低电机的能耗。
分析抽油机的能耗及节能措施
分析抽油机的能耗及节能措施抽油机是石油开采过程中的重要设备,其能耗情况和节能措施直接关系到石油生产的成本和环境保护。
在这篇文章中,我们将对抽油机的能耗进行分析,并提出相应的节能措施,以期为石油生产行业提供参考。
一、抽油机能耗分析1. 能耗来源抽油机能耗主要来源于驱动设备和抽油过程中的机械摩擦损耗。
驱动设备包括电机、减速器等,其能耗主要与转动负荷和运行时间有关;而机械摩擦损耗则与抽油机的使用频率、维护程度等因素密切相关。
2. 能耗分布抽油机能耗主要集中在油田现场,大部分情况下无法直接接入电网,需要依靠发电机或柴油发动机进行供电。
而现场的供电设备由于外界条件的限制,其能效较低,能耗较高,进一步加剧了抽油机能耗的问题。
3. 能耗高峰抽油机在启动和停止的瞬间,能耗较高。
在油井产能变动大、产量不稳定的情况下,抽油机也会频繁启停,导致能耗的高峰出现。
二、节能措施1. 抽油机选择优化抽油机的选择是节能的重要一环。
在满足抽油需求的前提下,应选择功率适中、效率较高的抽油机设备。
可以考虑采用变频调速技术,根据实际工况调整抽油机的工作频率和负荷,减少无谓的能耗。
2. 节能改造对现有的抽油机设备进行节能改造也是一种有效的节能措施。
对电机进行磁悬浮传动改造,提高传动效率;对减速器进行精细调节,减少额外的摩擦损耗等,都可以有效降低能耗。
3. 定期维护抽油机设备的定期维护和保养也是节能的重要手段。
通过定期更换润滑油、清洗滤芯、检查传动部件等维护措施,可以降低抽油机的摩擦损耗,提高设备的工作效率,从而减少能源消耗。
4. 优化运行管理科学合理的运行管理也对节能起到重要作用。
通过合理的排产计划,避免抽油机的频繁启停;采用智能监控系统,及时发现设备运行异常,进行及时处理,保证设备运行的高效稳定等,都可以有效降低抽油机的能耗。
5. 新能源替代在一些油田现场,可以考虑引入新能源替代传统的柴油发电机供电方案,例如光伏发电、风能发电等。
这些新能源供电设备具有环保、高效、稳定的特点,可以有效降低抽油机的能耗,减少环境污染。
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抽油机用节能电机评价及改造方式的探讨作者:殷雷频道:电机发布时间:2008-11-261抽油机用节能电机评价抽油机作为活塞式有杆泵的地面举升设备,只要能够满足其运动及机械特性的电动机就可以作为其拖动的动力设备。
常见的抽油机用节能电机有异步电机和同步电机;例如:(超)高转差三项异步电动机、永磁同步电动机等。
1. 1常规游梁式抽油机的工作特性抽油机工作时是由电机驱动减速器带动四连杆机构实现驴头上下摆动,驴头带动抽油杆使活塞泵做上下往复运动完成抽汲过程。
抽油杆在上行和下行时负载的变化大,导致抽油机减速器的净扭矩波动幅度大,反映在电机上则电流变化大。
由于抽油机具有自身的机械平衡装置和周期脉动的负载特性,所以要求电机具有高启动扭矩,才能保证抽油机在静止状态下启动起来。
这样在选择电机时要求电机的额定功率要大(启动扭矩要大),当抽油机启动以后正常运行时负载下降电机在轻载下工作(一般运行功率仅为装机功率的三分之一),系统效率测试数据显示抽油机井电机效率多在40%。
60%、功率因数在0. 3〜0. 5之间。
1 . 2节能电机简介多年来的实践表明,我们认为节能电机应具备“电机拖动负载与电机的输出扭矩(功率)间的合理匹配”的功能,抽油机在运行过程中,电机的输出功率随着载荷的变化在无人为干预的情况下实现自动转换。
统计我厂在用各类电机的情况显示,复式电机与双绕组电机能够实现“电机拖动负载与电机的输出扭矩(功率)问的合理匹配”,即启动和运行的功率不同。
其它种类的节能电机仅仅做到了根据目前负载适当降低装机功率达到节能的目的,即启动与运行仍然是在相同功率下。
当抽油机的负载率达到85%以上时,这类节能电机是启动不起来的,但是原机型所匹配的常规Y系列电机则不存在启动困难的问题。
--- 常规別净峯崽一亠僞礼林并扭矩(1)(超)高转差电机节能原理:依靠降低转子转速%来达到增加扭矩从而降低装机功率的目的。
(超)高转差电机与普通Y系列电机相比,具有以下特点:a.超高转差率电机解决了起动问题以及通过降低转速降低载荷的峰值,就可以用小容量的电机取代大容量的普通电机,避免大马拉小车,取得良好的匹配,电机固定损耗(铁损、机械耗)及可变损耗均大大降低。
b •生产运行过程中(超)高转差电机比常规Y系列电机平均效率高。
c •提高功率因数,减少线损和无功损耗。
(2)双速双功率电机在结构上与Y系列电机相似,区别在于利用单槽内下入单线“引出多组头”,通过在多组头之间改变接线方式,即实现了“双极双速”。
该电机沿用了高转差率的特性,利用降低转速来达到提高扭矩实现降低装机机座号(装机功率)的目的。
现场应用中速度的转换,需要停机靠人工实施转换。
优势①保留了高转差率电机所具备的优势;②节电效果效果明显:平均有功节电率可达到15%。
③由于其速度可以调整给抽油机井的调参工作带来了方便。
不足①在一个固定的功率下运行,无法实现机采井运行负载与电机输出负载间的合理匹配,影响了其电机功能的发挥。
②由于转差率高的缘故,在运行过程中易出现丢转现象。
(3)永磁电机在结构上与Y系列电机相似,所不同的是在电机转子内镶入永磁铁,使转子自身具有高强度磁场,可以用来取代电动机转子的电励磁,显著提高功率因数,减小定子电流和定子电阻损耗。
永磁同步电机为同步工作方式,转子转速与定子旋转磁场完全同步,与异步电机相比,无转差损耗。
优势①效率高、高效区范围宽。
②功率因数高,无功节电效果相当显著。
③起动力矩大、过载能力强在匹配合理的条件下、节电效果显著。
不足:①无法实现抽油机运行负载与电机输出负载间的合理匹配。
②由于同步电机的启动特性较硬,在重载井上启动时电机易出现振动现象。
③制造成本较常规Y系列电机要高出至少40%左右。
④容易出现退磁现象。
⑷复式电机优势①实现了运行与电机输出的合理匹配,确保了电机始终在高效区运行。
②节电效果显著。
③自动控制实现的过程简单,运行平稳可靠。
不足:①制造成本高、体积庞大、维修难度较大。
罔2(5)双绕组电机双绕组电机在设计上是在单槽内下入双线,即形成了两套绕组。
我们称之为启动绕组和工作绕组,确保了该电机具有两种功率即启动功率和运行功率。
在控制系统中巧妙的应用了Y—△转换,使实际的运行功率可以依据负载的需求多了一级功率的变换。
在运行过程中,借助于专用的控制系统,实际上是在三个功率下依据负载需求自动切换运行。
①电机启动时,启动绕组在额定功率下(启动功率)启动电机,以满足抽油机启动时需高扭矩的要求,启动后转入正常运行。
②正常运行时,负载下降,通过控制箱自动转换到工作绕组上运行,电机的功率下降至运行功率。
工作绕组是将两个绕组串联,运行功率的值是根据抽油机运行时的负载大小来决定的。
具体的实现过程如下:两套绕组在电机的内部串联如图3所示。
u。
U2, V。
,v2,Wl, W2为启动绕组,U2 U3,v2 V3,W2 W3为运行绕组。
①电机启动将启动组接成△形,具有启动转矩满足抽油机启动时对电机转矩的要求。
②电机在正常运行时,两套绕组串联接成△形,能满足负载率为50%时抽油机对电机转矩的要求。
③当负载率为30 %以下时,启动绕组接成Y形。
优势:•实现了运行负载与电机输出负载间的合理匹配,确保了电机始终在高效区运行。
•节电效果显著:由于双绕组电机具有三个功率可供选用, 有功节电率在19%左右。
•自动控制实现的过程简单,运行平稳可靠。
2节能电机的更新原则 2.1拖动装置节能的理论基础抽油机井节能在理论上所追求的是“抽油机井的机械特性与电机特性间的合理匹配”,真正实现抽油机井运行负载与电机输出负载间的合理匹配。
2 . 2更新节能电机的原则选择电机时要综合考虑,首先确定电机的类型,然后再选择电机的功率,最后需要 考虑的是投资问题。
(1) 节能电机类型的选择抽油机用节能电机有高转差率电机、超高转差率电机和永磁电机三种类型。
如何选择合适的电机类型,涉及到各种类型的电机在游梁式抽油机上工作特性的评价。
应对抽油机井实际工况进行具体分析后,才能做出较为合理的选择。
从以下几个方面进行比较:① 电机启动性能,要求其配套的拖动装置应具备较软的启动特性。
② 电机的过载性能力 ③ 电机的节电效果(2) 额定功率、最大扭矩的选择抽油机输入的功率就是电机必须输出的功率,抽油机 系统的特性和功率要求随不同电机的选用而变化。
电动机的选择首先应满足功率的要求; 一般来说,最大泵径工况的功率需求总是最大的,可按可能使用的最大泵径、光杆最大冲程、抽油机最高冲次与由减速箱许用扭矩和额定悬点载荷确定的最大井深等参数计算所需功率, 电机额定功率的选择应大于抽油机可能需求的最大功率, 并要留有一定的余量。
配备抽油机用电动机时除了满足功率要求外,还应满足最大扭矩的要求,即传到电机轴上的最大扭矩不IT! V] WJ3 2 U应当超过电机允许的最大扭矩。
设减速箱曲柄最大扭矩为Tmax电机的最大扭矩为Tdmax则有式中:i-为从电动机到减速箱曲柄轴的传动比;m-为从电动机到减速箱曲柄轴的传动效率。
(3)抽油机拖动装置的选择方法在选择抽油机拖动装置时,我们应满足抽油机曲柄旋转扭矩的需求,因此选择时必须要考虑电机的扭矩。
抽油机拖动装置的选择方法,依据净扭矩曲线计算其均方根扭矩Te。
式中:Te-均方根扭矩kN. mN-等分区间数;Tni-瞬时扭矩值。
电机扭矩的计算方法:訂955OPM壬-----------V式中:M-电机扭矩N. m:P-电机功率kWnd-电机名牌转速r / min。
对于不同种类的抽油机其净扭矩曲线的波动隋况存在差异,因此其均方根扭矩瓦的值是不同的。
3常规Y系列电机节能改造3.1实施节能改造的必要性“十一五”期间我们将更换下来相当数量的常规Y系列电机,这部分企业资产若不有效的利用,必将会导致生产成本的增加,和没有必要的浪费。
因此为实现国有资产的保值和增值,有效的控制生产成本的增幅,对于更换下来的常规Y系列电机实施节能改造、重复利用有着深远的意义。
3. 2改造方式及原理(1)永磁改造即将普通电机改造成永磁电机,改造过程中废弃原电机的转子,更换成带永磁铁的转子,为实现其相互间的配伍废弃原定子重布矽钢片重新下线,原电机仅用了一个壳体。
(2)双(多)功率改造a、实施双绕组改造改造过程中将原定子线圈去除,重新在单槽内下入双线圈,实现了“双绕组改造”。
改造后的“双绕组电机”需要配置专用控制柜,组合成“一体化”拖动装置。
实现过程简单,依据抽油机负载自动实施匹配功率运行,改造费用低。
b、实施“多抽头”改造改造过程中将原定子线圈去除,重新在单槽内下入单线实施抽头,(也可以在原线圈上直接抽头,这种做法通常绝缘会下降),实现了“多抽头改造”。
改造后的“多抽头电机”需要配置专用控制柜,组合成“一体化”拖动装置。
c、实施“双极双速”改造改造过程中将原定子线圈去除,重新在单槽内下入加粗单线“引出多组头”,通过在多组头之间改变接线方式,实现了“双极双速”。
改造后的“双极双速”需要配置专用控制柜,组合成“一体化”拖动装置。
3 . 3改造实施方案及效果针对目前现有的已成型的电机改造,由于“双功率”节能改造,技术成熟、成本低、效果好,我们推荐实施“双功率”改造方案。
(1)常规电机改为永磁同步电机技术上是成熟的,节能效果较好,但是改造费用高,不建议选用。
实施永磁改造,由于原电机可再用的部分较少,改造费用与新的永磁同步电动机相比平均相差4924元(不含控制箱),与新Y系列电机的平均价格相比高出10887 . 86元。
(2)常规电机改为双功率电机技术上是成熟的,改造费用较低,节能效果较好,推荐选用。
在改造过程中仅需要动定子线圈,最大限度的保留了原电机的部件(若无损坏无须更换),因此其改造费用低。
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