抽油機(jī)節(jié)能電控裝置綜述

n_H—普通電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的異步轉(zhuǎn)速；

n′—普通電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速

電機(jī)機(jī)械特性的軟、硬就是指轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩變化的大小。“硬”，速度變化??；“軟”，速度變化大。

普通電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性較硬，在一定負(fù)載下，轉(zhuǎn)速n（或角速度ω）較大；CJT電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性較軟，在同一負(fù)載下，轉(zhuǎn)速n（或角速度ω）較低，即轉(zhuǎn)差率較大，具有降低扭矩峰值，減小抽油機(jī)懸點(diǎn)沖擊載荷的作用。因此，在某些工況具有節(jié)能效果。

另外，通過對(duì)圖7所示效率，功率因數(shù)與輸出軸功率之間的函數(shù)關(guān)系分析可知：

圖7 η=f(P)曲 線

1，2分 別 為 普 通 電 動(dòng) 機(jī) 的η及cosψ；

3，4分 別 為CJT電 動(dòng) 機(jī) 的η及cosψ；

○為 額 定 負(fù) 載 時(shí) 的η及cosψ；

為 輕 載 時(shí) 的η及cosψ。 1）普通電動(dòng)機(jī)的η及cosψ曲線陡峭；

2）CJT電動(dòng)機(jī)的η及cosψ曲線平坦；

3）普通電動(dòng)機(jī)在額定輸出功率點(diǎn)，η及cosψ較高，運(yùn)行最經(jīng)濟(jì)；

4）在輕負(fù)載時(shí)，普通電動(dòng)機(jī)的η及cosψ較低，CJT電動(dòng)機(jī)的η及cosψ較高。

從前面的介紹可知，抽油機(jī)固有的設(shè)計(jì)及運(yùn)行特點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行工況相比，不可避免地出現(xiàn)了大馬拉小車的不合理匹配。抽油機(jī)維持在PH點(diǎn)的負(fù)載，在現(xiàn)場(chǎng)從未出現(xiàn)過，絕大部分負(fù)載在電動(dòng)機(jī)額定功率（指輸出功率）20％～30％左右。對(duì)普通電動(dòng)機(jī)而言，如此運(yùn)行，其效率和功率因數(shù)特低。對(duì)CJT電動(dòng)機(jī)來講，由于曲線平坦，η及cosψ在負(fù)載變化情況下，其值變化不大，從而相對(duì)來講其η及cosψ高于普通電動(dòng)機(jī)，致使有功功率降低，功率因數(shù)提高。因此，就節(jié)能而言，抽油機(jī)匹配超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)是合理的。當(dāng)然，轉(zhuǎn)差率的高低，機(jī)械特性的軟硬是否越高越好、越軟越好？對(duì)于這一問題，我們認(rèn)為新技術(shù)的成立與否是通過生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的。轉(zhuǎn)差率高低，機(jī)械特性軟硬均應(yīng)適度，否則對(duì)其實(shí)用性、可靠性帶來不利影響。

其三，軟的機(jī)械特性造就了抽油機(jī)懸點(diǎn)最大負(fù)荷降低，抽油泵上行速度緩慢，抽油桿的彈性變形減小，從而使抽油泵的填充系數(shù)增加，吸液量增大，每沖次來油量增加，使單位液耗電能降低。

大量的資料證明，抽油機(jī)匹配超高轉(zhuǎn)差電動(dòng)機(jī)，具有顯著節(jié)能效果，而CDJT變極多速電動(dòng)機(jī)在抽油機(jī)應(yīng)用上其節(jié)能效果則更上一層樓。它通過轉(zhuǎn)速的切換而直接導(dǎo)致功率的切換。如6型抽油機(jī)原匹配電動(dòng)機(jī)18.5kW，更換為CDJT5C型變極多速電動(dòng)機(jī)，其功率轉(zhuǎn)換為8/12/16kW三個(gè)功率等級(jí)，其裝機(jī)容量分別降低13.5％，35.14％，56.76％，額定電流分別降低15.4％，28％，31.4％。通過功率切換其節(jié)能效果非常明顯地展現(xiàn)出來。

5.2 作為調(diào)參（調(diào)沖）措施的應(yīng)用

油田在采油過程中，從工藝或某些特定條件的需要出發(fā)，要調(diào)整沖次，過去和現(xiàn)在均采用較笨重的辦法，由專業(yè)人員到現(xiàn)場(chǎng)拆換皮帶輪的辦法來實(shí)現(xiàn)。整個(gè)過程需停機(jī)進(jìn)行，執(zhí)行該任務(wù)費(fèi)事、費(fèi)時(shí)，勞動(dòng)強(qiáng)度大。采用CDJT變極變速拖動(dòng)裝置，則可由采油工在幾秒鐘中內(nèi)非常方便地按下按鈕就可實(shí)現(xiàn)調(diào)沖目的，且不影響生產(chǎn)。特別是有的油田需經(jīng)常調(diào)沖的區(qū)域采用該型產(chǎn)品，倍感方便，深受現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)組織者的歡迎。

5.3 降低設(shè)備維修費(fèi)用

CJT抽油機(jī)節(jié)能拖動(dòng)裝置所具有的軟機(jī)械性能，改善了抽油機(jī)驢頭懸點(diǎn)負(fù)荷的不均衡性，特別是啟動(dòng)瞬間及啟動(dòng)過程，降低了對(duì)抽油機(jī)結(jié)構(gòu)件、傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊，降低了設(shè)備的維修費(fèi)用，延長(zhǎng)了抽油機(jī)的使用壽命。

6 變頻調(diào)速節(jié)能

當(dāng)油井的地下滲透能力小于抽油機(jī)的泵排量時(shí)（絕大多數(shù)油井如此），為了提高抽吸效率，降低單位產(chǎn)量的能耗指標(biāo)，最直接的辦法是實(shí)行間抽。但是大多數(shù)的油井是不允許間歇性工作的，因?yàn)槿绻L(zhǎng)時(shí)間停機(jī)的話，輕則會(huì)影響產(chǎn)油量，重則會(huì)使油井無法再開啟。這是因?yàn)椋?

1）含蠟量高或含鹽量高以及油的粘稠度高，且地處高寒地區(qū)的油井，如果間歇工作，會(huì)造成井口結(jié)蠟、結(jié)鹽或結(jié)油的后果，使油井無法再開啟；