抽油机智能控制柜在塔河油田超稠油中的应用.pdfVIP

中国科技期刊数据库 工业A 抽油机智能控制柜在塔河油田超稠油中的应用 涂 东 赵 元 程 婷 夏新跃 睢 芬 中石化西北油田分公司塔河采油二厂 新疆 轮台 841604 摘要 ：塔河油田超稠油机抽井受掺入稀油的不稳定性、稀稠油混配效果差影响，在使用过程中普遍存在控制系统电机无功功率 高，功率因素低、平衡度差、启动扭矩大、 “大马拉小车”现象严重、能耗高等诸多问题。抽油机智能控制柜可以根据负载状 况自动调整工作冲次，使工作制度与油井供液更加匹配，提高生产时率及降低工人劳动强度，节能降耗，提高地面效率。 关键词：抽油机；智能控制柜；稠油；塔河油田 1目前抽油机控制方式及存在问题 选取TH12510等5口井进行电参数测试，从5口井的测试结 塔河采油二厂使用的抽油机主要有14型、l6型、900型、 果看：存在1个共性问题，即电机无功功率高，功率因素极 1000型，其中以14型、16型游梁式抽油机为主，在使用过程 低 。 中普遍存在 电机无功功率高，功率因素低、平衡度差、启动 3．1应用情况 扭矩大、 “大马拉小车”现象严重、能耗高等诸多问题，加 TH12510井是十二区超稠油区块的一口开发井，70／44抽稠 之油井情况复杂，稠油、液面深、断杆、烧电机等现象经常 泵生产，泵挂深度2319．1m，地面配套l4型游梁式抽油机，采 发生，现有控制柜对 电机没有可靠保护功能，设备维修量 用三相异步电机，工作制度为5m．3．4n／min，日液19．4t，不 大，且通过更换电机皮带轮来调节冲次，费事费力、影响产 含水，电流69／48A，液面稳定在832m，供液充足，安装抽油 量 。 机智能控制柜、开展现场试验，工作制度维持不变。 2抽油机智能控制柜原理及特点 3．2应用效果 2．1组成及工作原理 3．2．1平稳运行。不影响产量 抽油机智能控制柜组成部分有：变频调节系统、抽油机运 已连续安全稳定运行100天，未出现任何故障。安装后在 行状态监控系统、智能控制系统。冲次调节功能实现：通过 同一工作制度下，试验井产液量变化较小，说明对该智能控 变频器改变输入交流电的频率，进而实现对抽油机冲次的无 制柜对油井正常生产无大的影响。 级调节，变频器使用的V／f控制方式，基于在改变电源频率进 3．2．2有效降低断脱和烧电机的风险 行调速的同时，又要保证 电动机的磁通不变，从而得到理想 具有根据负载 自动调整冲次功能，负载过高降低冲次， 的转矩一速度特性。 有效降低杆断裂及 电机烧毁风险；负载低可 自动上调冲次提 2．2主要功能及特点 液，增加油井产量。 (1)可以实现不停机调节冲次，极大的降低了工作量， 智能控制柜保护参数设定为：最大载荷13t，最大有功功 同时避免了停机调冲次带来的产量损失。可以获得机械方式 率50kW，最大电流IOOA，TH12510井11月5日载荷超限 (测出 无法调到的冲次，调整后不会影响机械的稳定性 最大载荷超出设定值13t)后，控制柜2O分钟 内就做出反应， (2) 自带反馈调节系统，可以有效的降低电机的无功功 将冲次从3．4次先降为3．31次，后逐渐降为3．1次。有效的使 率同时防止负功率反输电网。有效的降低了线路损耗，减小 最大载荷从130．09kN下降~rJl20．71kN；最大功率从47．45kW下 了电网的谐波影响。 降到36．82kW。后在11月5日22：31分根据杆载变化尝试恢复 (3)可以实现远程调节运行频率，实时监测抽油机的运 冲次，最终在11月6日14：O0恢复到设定冲次3．4次，测量载 行状态数据，具备基本故障的报警功能，能在发生停