油田抽油机节电器的原理？

目前油田使用的抽油机节电设备有好几种，其各自的原理也不同，抽油机工作时有做功和发电两种状态，上提是在做功，下放时处于发电状态，其实它就是加了一个逆变器，把发电状态下的能量逆变后回馈到电网中去了，减少了电网的无功损耗。
至于调节电压电流，不是很清楚。
还有一种方式为间歇定时工作的节电器，主要是考虑到一般油井产量不大时，24小时工作采油量并不能满足抽油机的功率，所以就让抽油机间歇工作，等油渗出多些的时候工作一会，然后停止一会再工作。这样的节电器原理简单，效果明显，据说胜利油田就有使用的。

抽油机工作原理
当抽油机上冲程时，油管弹性收缩向上运动，带动机械解堵采油器向上运动，撞击滑套产生振动；同时，正向单流阀关闭，变径活塞总成封堵油套环形油道，使正向单流阀下方区域形成负压区，相当于对地层产生了一个强大的抽吸力。（见网站：解堵工艺原理动画）
当抽油机下冲程时，油管弹性伸长向下运动，带动机械解堵采油器向下运动，撞击滑套产生振动；同时，反向单流阀部分关闭，变径活塞总成仍然封堵油套环形油道，使反向单流阀下方区域形成高压区，这一运动又对地层内的油流通道产生一种反向的冲击力。
油井内的机械解堵采油器就是利用油管柱周期性的弹性变形来产生周期性的上下往复运动，从而对地层产生抽吸挤压频繁交替变换的活塞作用。油层内“粘连”的液滴和堵塞颗粒物受到这种频繁地抽吸力和挤压力扰动后，被迫脱离原位，最终，使不易移动的液滴开始流动，使“粘连”的堵塞颗粒物脱离油道，实现疏通油道、扩大油流增加原油产量的目的。

一、深圳联创游梁式抽油机节电器简介
抽油机节电器节能原理
1、利用系统的机械特性，改造传动部分结构节能。
常规游梁式抽油机的工作过程：电动机（或其他动力机）通过传动带将高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，经减速后经四连杆机构将旋转运动变为游梁的上下往复摆动，经游梁前端的驴头，通过抽油杆带动深井泵活塞作上下往复直线运动，将井内液体抽吸到地面。
抽油机悬点运动规律分析：
抽油机驴头悬点的运动，可以简化成为简谐运动和曲柄滑块机构运动两种模型。我们现就简谐运动作如下分析：
简谐运动模型
简谐运动时悬点位移、速度、加速度：在上下死点（∮=0°及∮=180°）处，悬点运动速度为零，加速度最大。在上下冲程中点（∮=90°及∮=270°）处，速度达到最大值，加速度为零。
抽油机驴头悬点载荷分析
抽油机在工作中，驴头悬点受两类载荷作用，即静载荷（抽油杆柱和液柱载荷、泵的沉没压力、井口油压）和动载荷（抽油杆柱和液柱载荷、振动和冲击载荷、摩擦载荷等）。我们着重讨论动载荷即惯性载荷，作用在悬点的惯性载荷，随着速度的变化珍上冲程分为四个阶段1-加速增载过程；2-速减载过程3-加速减载过程；4-减速增载过程。在此间，系统动、势能转换过程中，有个向电网反向发电的过程，在此能量转换过程中，存在能量损失，针对此现象，我们以一种机械传动装置，使其能量在系统中直接储存起来，并随后自动释放，如此一来，既节能，又防止反发电对电网的冲击。
2、根据系统运动时所需的拖动力，改造部分机械结构，合理选配电动机，降低电机自身损耗、提高电动机的效率节能。
过去为了满足抽油机的起动，选配电机均比抽油机实际运转过程中所需匹配的功率大得多，再加上，油井内含油量的减少，从而使电动机实际使用过程中电机输出远远大于抽油机实际运行所需功率，电机功率因数仅为0.2-0.4，甚至更低。这就是常见的“大马拉小车现象”。为了使机采井机械特性与电机特性间的合理匹配，我们采用了额定功率远小于原动力机功率的电机。不仅降低了电机自身的损耗，而且使电机始终在高效区工作，提高了电机的效率。
经我公司设计改造电机与带轮间结构，采用电机匹配高传动效率的变速箱，采用低速起动，高速运行的工作方式：即满足了系统起动所需的动力，又能满足运行过程中所需的动力。
3、提高抽油机系统抽油效率节能。
根据不同油井含油量的不同，合理选用抽油次数，使抽油速度与油井含油量的大小达到精确匹配，避免空抽，使整个系统始终处于高效运行，达到节能的目的。同时，也使油田从为改变抽油机的冲次而更换带轮，而浪费大量人力，物力的烦重劳动中解放出来。使用我公司的抽油机节电器后，现也不用为了改变冲次而更换带轮的烦复工作，只需调节抽油机节电器调速装置，就能轻松实现抽油机冲次的改变。

二、抽油机节电器结构特点
1、电机采用四级国家标准电机，效率高，使用维护方便。
2、配备机械传动系统，一改过去采用电气改造，节能空间低，可靠性差的缺点。本产品具有使用可靠性高，安装维护方便的特点。
3、系统性能优化，提高生产效率。
4、多转速输出，轻松调节抽油机冲次数，使冲次与井况合理匹配，避免空抽。
5、使用范围广，“S-250”型抽油机节电器适用于原配备30-55KW、冲次在1至6次的游梁式抽油机均可使用。S-50型抽油机节电器适用于原配备4-11.5KW、冲次在1至6次的游梁式抽油机均可使用。
回报周期：
设备价÷[当地电价×抽油机日用电量（未装前）×（20%-50%）×365]=回报周期（此周期据井况不同而节电率不同会稍有差异，一般在一到两年之间）
使用寿命
三年保修，保用10年。
应用情况
目前我公司生产的游梁式抽油机已在各大油田广泛使用，效果显著。

三、该项目具有的检验报告

1、游梁式抽油机智能节电器测试评价报告
2、节能环保技术产品评议证书
3、科学技术部“科技查新报告”
4、中原油田节电效果/现场试验测试报告
5、克拉玛依油田测试报告
6、河南油田节电器使用报告
7、专利名称
a、“游梁式抽油机节电器”发明专利证书
b、“游梁式抽油机”发明专利
c、“节电型游梁式抽油机”实用新型专利证书

四、市场前景

【深圳商报讯】(记者 刘洪恩 实习生 房颖)深圳企业自主研发的油田游梁式抽油机节电器技术日前通过国家技术鉴定获得国家知识产权局二项发明专利和一项实用新型专利，填补了一项全球技术空白。
据介绍，由深圳市联创环保节能设备有限公司承担的此项技术，系2006年国家火炬计划项目（项目编号：2006GH051388）。联创几十次到全国各大油田搜集数据、采油试验，2008年底完成了样机生产。经过大庆油田、河南油田、中原油田、克拉玛依油田，历时两年的连续使用，节电率分别达到了30％～50％之间。近期开始在大庆油田批量使用。据不完全统计，我国现有游梁式抽油机60多万台，在每年全天候的工作，深圳市联创环保节能设备有限公司该项目的成功，每年将会给国家带来巨大节电收益。

1、数字控制——通过带微处理器的控制电路实现完全数字控制；
2、脉冲启动——在短时间内提供接近直接启动的电压水平；
3、相序检测——检测三相输入相位；
4、软启动功能——软启动，降压起动；工频启动，斜坡上升时间不起作用；
5、节电率自动化调节——可手动或自动选择节电档位；
6、运行方式自动化——可通过转换开关选择运行方式；
7、保护功能优越——具备过压、欠压、过流、缺相等多种综合保护功能，和自动旁路功能。

珠海国能鼎信科技有限公司

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