[實用新型]叢式井組抽油機集中控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920107438.4
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN201391307Y
• 公開（公告）日: 2010-01-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭占春;曾亞勤;王林平;張曉玲;魏立軍;劉一山;常振武;徐梅贊;黃娟;楊會豐
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B44/00
• 分類號: E21B44/00
• 代理公司: 北京市中實友知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 李玉明

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及油田采油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及采油叢式井組的抽油機集中控制，是一種抽油機集中控制裝置。

背景技術(shù)

目前，低產(chǎn)油田的叢式井組有4～20臺抽油機在同時運行過程中，存在以下幾方面問題：

(1)叢式井組供電電源質(zhì)量差，電壓波動大，在320V-480V之間。

(2)抽油機電機功率因數(shù)很低，平均只有0.3左右。

(3)抽油機的上、下沖程運行速度無法實現(xiàn)無級調(diào)參。

(4)抽油機全壓啟動，會產(chǎn)生較大的啟動電流和扭矩。對設(shè)備產(chǎn)生一定沖擊，降低了設(shè)備的使用壽命，增加了變壓器和電網(wǎng)的供電負荷。

(5)叢式井組抽油機單獨控制不利于集中操作。

(6)在抽油機載荷不平衡的情況下，下沖程時處于發(fā)電狀態(tài)，電機作負功，這些電能無法被利用，造成浪費。

一些油田為低滲油田，大部分井存在油井供液不足、間歇出油，產(chǎn)量低的現(xiàn)狀，抽油機出現(xiàn)空抽，沖程、沖次與生產(chǎn)能力不匹配的情況，形成大馬拉小車的運行工況，電機功率因數(shù)較低；以及在抽油機不平衡的情況下，下沖程運行時所發(fā)電能不能回饋電網(wǎng)，再應(yīng)用等。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是：提供一種叢式井組抽油機集中控制裝置，能實現(xiàn)叢式井組抽油機集中控制，能實現(xiàn)動態(tài)功率因數(shù)補償，電機功因數(shù)達到cos∮＞0.95；能量回饋；隨意調(diào)節(jié)沖次、沖程。

本實用新型采用的技術(shù)方案是：叢式井組抽油機集中控制裝置，主要由總電源開關(guān)、交流電抗器、抽油機開關(guān)、工頻交流接觸器、無極變頻調(diào)參控制器、無感制動電阻、直流電抗器、變頻交流接觸器和抽油機電機組成；其特征在于：三相總電源開關(guān)與交流電抗器串聯(lián)，為多個抽油機電機提供電力。在交流電抗器后的三相供電電線上并聯(lián)有2～15臺抽油機電機。在抽油機電機與三相供電電線之間有無極變頻調(diào)參控制器、無感制動電阻和直流電抗器，其連接結(jié)構(gòu)是：抽油機開關(guān)與三相供電電線連接，抽油機開關(guān)下串聯(lián)無極變頻調(diào)參控制器，無極變頻調(diào)參控制器下串聯(lián)變頻交流接觸器和抽油機電機。工頻交流接觸器4與無極變頻調(diào)參控制器、變頻交流接觸器并聯(lián)在一起。無極變頻調(diào)參控制器上串接有無感制動電阻和直流電抗器。多臺無極變頻調(diào)參控制器通過直流母線并聯(lián)在一起。

多臺抽油機電機的無極變頻調(diào)參控制器共用一臺整流器，由直流母線并聯(lián)在一起。在抽油機載荷下沖程時所發(fā)電能貯存在變頻器電容(9000μF)中，以供給其它抽油機使用。直流母線的作用是把處于發(fā)電狀態(tài)井回饋的電能提供給其它正在耗能的油井，同時還起到單井切除的自動隔離作用，單機充電完成并入的作用。

無極變頻調(diào)參功能主要由傳感器、無極變頻調(diào)參控制器完成，它是通過安裝在抽油機游梁下的傳感器(無感制動電阻和直流電抗器)把信號返回到無極變頻調(diào)參控制器，通過無極變頻調(diào)參控制器內(nèi)部電路的自動轉(zhuǎn)換處理，能實現(xiàn)控制抽油機上沖程快，降低了泵的漏失；下沖程慢，提高了泵的充滿度，從而提高泵效。

無極變頻調(diào)參控制器的作用是調(diào)壓，調(diào)頻，調(diào)速，過流，過壓，欠壓，缺相，短路，過熱，過載，制動等保護。軟起動，濾波和各種狀態(tài)監(jiān)測。

本實用新型的有益效果：叢式井組抽油機集中控制裝置，采用一個柜體，內(nèi)裝多臺全矢量控制型無極變頻調(diào)參控制器，組成一個可分別控制多臺抽油機的起動、停止、無級調(diào)參系統(tǒng)，可替代原有井場多臺抽油機配電控制箱。其中，本實用新型叢式井組抽油機集中控制裝置：

(1)直流母線，在抽油機載荷不平衡的情況下，下沖程時所發(fā)電能經(jīng)無極變頻調(diào)參控制器電容儲存，供其它抽油機上沖程時使用，這樣再生電能得到了有效的回收和利用。抽油機平衡越好，下沖程所發(fā)電能越小，一般在5％-30％。

(2)動態(tài)調(diào)整抽取速度，能根據(jù)油井的實際供液能力，動態(tài)調(diào)整抽汲速度，最大程度的達到節(jié)能目的。能實現(xiàn)動態(tài)功率因數(shù)補償，電機功因數(shù)達到cos∮＞0.95。

附圖說明

附圖是本實用新型叢式井組抽油機集中控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.總電源開關(guān)、2.交流電抗器、3.抽油機開關(guān)、4.工頻交流接觸器、5.無極變頻調(diào)參控制器、6.無感制動電阻、7.直流電抗器、8.變頻交流接觸器、9.抽油機電機組成

具體實施方式

以王窯作業(yè)區(qū)的王1-33、王96-26和王101-21三個井組共計14口井為例，對本實用新型叢式井組抽油機集中控制裝置進行詳細說明。