抽油机井变频柜在油田现场的应用

2、技术管理因素

采油厂是典型低渗油田，有大量低产低效的油井，这些井电机以六级电机为主，抽油机以五型和六型为主。即使工作参数很小时，工作制度仍很大，泵效很低。如118块最小机型为5-1.8-18HF，该机型在最小理排下产量是12.52（1.8×6×Φ32），泵效在23%以下。这些井泵效低，井下效率小，无功损耗大。对于调低冲次油井，换小直径皮带轮，成本低，使用方便，但皮带轮直径不能过小，否则皮带包角过小影响皮带使用寿命和雨雪天皮带打滑。常规六型抽油机(减速箱大皮带轮外径是800mm，减速箱总传动比31.714)配备8级电机最多能降到4次/分，配备6级电机最多降到5.3次/分。常规五型减速箱大皮带轮外径和减速箱总传动比小于六型抽油机，最低冲次还降不到这个程度。

二、提高系统效率技术应用分析

如何提高机械采油井系统效率，降低油井吨液耗电、减少原油开采成本，促进油田生产效益，已成为油田生产急需解决的重要问题。抽油机井要提高系统效率从两个方面人手：优选节能设备和优化生产参数。

1、节能设备分析

节能设备主要包括节能抽油机、节能电机和节能配电箱。节能抽油机价格高，主要用于新建产能和设备更新上，对于老井主要是进行抽油机节能技术改造，通过降低减速箱峰值扭矩，使电机功率下降，但是初期投入较高，投资回收期长，实施数量非常少。因此节能设备优选对象主要是电机和配电箱，实现目标是通过提高电动机效率和负荷率，提高运行效率和功率因数或者是从系统考虑，改变电动机的机械特性，使抽油机、杆、泵整个系统达到较佳配合，提高系统效率。

节能电机主要有稀土永磁电机、高转差电机。节电箱主要是Y一△转换、功率因数控制器和无功功率补偿以及变频调速等。

①稀土永磁电机

稀土永磁同步电机转子为稀土磁钢，采用异步启动，同步工作方式，转子转速与定子旋转磁场完全同步，无转差损耗，转子不需要外加励磁电源，消除了励磁损耗，具有起动力矩大、过载能力强、效率高、功率因数高等特点。与Y系列电机和超高转差相比稀土永磁电机节电明显，功率因数提高（表1）。但是比Y系列电机还硬的机械特性，使负有功和功率最小值增加，加剧抽油机系统振动（图4、图5）。

表1稀土永磁电机应用效果对比

图4：Y系列电机电参数曲线

图5：稀土电机电参数曲线

②高转差电机

高转差率电机与Y系列电机相比，加大了转子电阻及转子损耗，使电机机械特性变“软”，减少了提拉速度和加速度，从而使抽油机系统的峰值阻力矩减少，降低了输出功率。缺点电机效率和功率因数低。其转差率靠提高转子电阻实现的，增加了滑差损耗，其输出功率降低，输入功率不一定降低。因此用它换Y系列电机有一定适合区间。