專利名稱:油田抽油機專用驅動裝置的制作方法
技術領域:
本使用新型涉及一種油田游梁式抽油機驅動裝置。
二背景技術:
目前,抽油機是應用最普遍的石油幵采機械之一,也是油田耗電最大的設備,其用電量 占油田總用電量的40%,且總體效率很低, 一般在30%左右。抽油機負載具有時變性,有動 靜之分。起動初始狀態要求拖動機的啟動力矩是實際力矩的3-4倍,甚至更大,起動力矩是 抽油機選配的第一要素。當起動力矩適用,則運行功率必然選配不佳,這樣負載功率都小于 電動機的額定功率,即所謂"大馬拉小車"的現象。過剩的抽油能力令抽油機的無功抽取時 間增加,造成油井開采電費居高不下,能源浪費十分嚴重。
由于油田地質的復雜性,及不同開采期井況的差異,導致抽油機的拖動只用普通交流異 步機恒速運轉是不行的,于是出現了多種驅動方式
(1) 高轉差率電動機
據稱國外普遍采用,對象是振動載荷大的油井。而國內大慶、勝利的油田也有不少應用, 電動機轉差一般在6% 8%比較適度,不可過高,由于采油工藝發展日趨大沖程,低沖次, 這種工藝本身就能最大限度地減少慣性負荷和振動負荷,因此高轉差率電動機應用范圍被大 大縮小。
(2) 雙功率(或三功率)電動機
雙功率電動機將光子分為兩部分啟動時大功率,以增加起動轉矩,啟動完成后轉為小 功率運行,以適應低負荷時的功率匹配,在一定程度上實現了節電目的。缺點是電動機制造 難度和成本增加,而且井況變化很大,不能準確匹配,所以節電效果有限。
(3) 變頻調速電動機
部分油井采用變頻調速電動機, 一定程度上適應油井的工況,但普通變頻調速電動機低 速轉矩小,運行效率低,而采用矢量控制方式可以提高功率因數、效率、轉矩。但設備成本 極高,控制復雜,且很難在油田惡劣環境下運行,其可靠性和防盜性都是問題,因此在油田 應用較少。
三、 發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種節約電能油田抽油機專用驅動裝置。 為解決上述技術問題,本實用新型油田抽油機專用驅動裝置所采用的技術方案是這樣 的抽油機的變速裝置與開關磁阻電動機連接,該開關磁阻電動機與微處理控制器經導線連 接,微處理控制器設有濾波電路。
由于上述技術方案采用機電一體化的開關磁阻電動機和控制器作為原動力,通過微處理 控制器控制油桿上升時通電,下降時斷電,在抽油機一個工作循環中有1/3 1/2的時間斷 電運行,采用濾波電路,濾除電源對驅動系統的干擾,在斷電期間開關磁阻電動機線圈內存 儲的電磁能量通過續流二極管向母線回饋電能,實現抽油機無自動停機現象,使系統運行可 靠,提高抽油機的產量。
因此,本實用新型具有如下有益效果
1、 效率高,節電效果明顯,經實測節電率為37.91%。
運行可靠,故障停機、干擾停機幾乎為零,從而提高抽油機整體效率,產量增加。
2、 啟動轉矩大,可達額定轉矩的1.5倍或更高。啟動電流小,僅為額定電流的30%, 比之交流異步電機的500 700%倍電流或得100%轉矩的性能,優勢非常明顯。
3、 調速范圍廣,可以在低速下長期運行,且效率不低,解決了變頻調速運行下低速運 行電動機發熱問題。可以適應井況大幅度變化而始終高效率低溫升可靠運行。
4、 功率因數高,不需要加無功補償。普通交流異步電機空載時功率因數在0.2 0.3之 間,滿載時在0.8左右,而本驅動裝置在空載、滿載時功率因數均在0.98以上。
5、 結構簡單,堅固耐用,有防雨雪功能,在各種惡劣、高溫、低寒環境均能正常工作, 而且制造工藝簡單成本較低。
6、 出現電源缺相或過載時仍能繼續工作。當超載120%以上時,轉速只會下降而不會燒 毀電動機。
四
圖l是本實用新型結構示意圖。
五具體實施方式
圖l虛線框內為本實用新型部分。油田抽油機專用驅動裝置包括開關磁阻電動機l,微 處理控制器2,開關磁阻電動機1與抽油機的變速裝置3連接,開關磁阻電動機1與微處理 控制器2經導線連接,微處理控制器2設有濾波電路,使開關磁阻電動機l在斷電期間其電 機線圈內存儲的電磁能量通過續流二極管向母線回饋電能。
權利要求1、一種油田抽油機專用驅動裝置,其特征是抽油機的變速裝置(3)與開關磁阻電動機(1)連接,該開關磁阻電動機(1)與微處理控制器(2)經導線連接,微處理控制器(2)設有濾波電路。
專利摘要本實用新型公開了一種油田抽油機專用驅動裝置,抽油機的變速裝置與開關磁阻電動機連接,該開關磁阻電動機與微處理控制器經導線連接,微處理控制器設有濾波電路。它解決了現有技術浪費能源的問題,具有提高抽油機的產量,節電效果明顯,結構簡單,適合各種惡劣、高溫、低寒環境使用的特點。
文檔編號E21B43/00GK201412126SQ200920172200
公開日2010年2月24日 申請日期2009年5月22日 優先權日2009年5月22日
發明者劉曉紅, 吳升賦 申請人:吳升賦;劉曉紅