该系统装置以抽油机机械参数和电气参数为依据,结合变频器运行数据进行拟合,生成标准示功图,并通过边缘计算分析法实时匹配运行参数,智能调整电机运行速度,从而实现油井最佳控制效果。
1、自动生成示功图。需加装载荷传感器和位移传感器,无需改造机械结构,依据抽油机机械参数、电机参数和变频器实时运行参数,根据系统建模就可自动生成标准示功图。
2、智能调整冲次。将液面、井况、泵效等数据进行系统建模,智能调整冲次,实现抽油机全过程变速运行,提高泵效及稳定动液面;根据井况和抽油杆塑性特征可自动柔性调节每个冲次的速度,减少偏磨和液击,提高有效冲程,延长设备使用寿命。
3、采用虚拟仪表技术。采用先进的虚拟仪表滤波及分析技术,能够自动排除机械卡顿、电网谐波等因素对数据采集的影响,确保数据准确。可就地显示和远程传输日产液量、累计产液量、日耗电量、累计耗电量、上下行电流、动液面、抽油机不平衡度等主要生产参数。
4、完善的保护功能和预警功能。电机出现过载、过流、过压、短路、缺相等故障时提供实时保护;油井出现蜡卡、砂卡、砂埋、断杆、严重失衡、皮带打滑时提供实时保护;具备井下运行状况趋势报警以及机械保护报警预警功能;具备掉电数据保存、故障自诊断等功能。
5、利用再生电能。合理应用势能负载引起的再生电能,调整电机运行曲线,无需加装制动单元、回馈单元和电能存储装置,既节省设备费用又节约电能还不污染电网。相比已经采用变频控制的油井仍可显著增加节电量。
6、操作灵活。有现场按钮操作、触摸屏操作和远程操作功能,可根据需求定制开发其它功能。
7、网络接入。灵活的网络接入方式,开放的网络协议,可与数字化油田实现双向数据传输。
1、额定电压:380V/660V/1140V±10%;
2、电源频率:48~63Hz。
四、适用条件
1、海拔高度:不超过1000 米,特殊要求可订制。
2、温度范围:-50℃~+50℃。
3、相对湿度:0%~90%RH,不凝露。
4、防护等级:IP54(户外)。
5、周围介质无爆炸及易燃危险品,无损坏绝缘与金属的气体、无导电尘埃。
五、 效益分析
1、增产节能。对于供液不稳定的油井既可增产又可节能;绝大多数油井在不降产的同时节能效果显著。
2、延长检泵周期。由于单冲次内可变速运行,改善了运动部件的受力状况,因此可延长抽油杆、抽油泵和油管使用寿命。
3、节省人工成本。智能诊断,提高开井时率,降低采油工现场巡检频次。
4、节省检测设备购置、校验、维修费用。需安装载荷传感器、位移传感器、油井液位自动测试仪等检测设备,节省设备采购、安装、校验、维护等费用。
5、节能降耗。系统功率因数可达90%以上,平均有功节电率 20~40%,以30kW三相异步电机为例,单井节电最高可达2万元/年左右。
该系统已在中原、华北、大港、大庆、胜利等多个油田应用,涵盖游梁式抽油机各类电机,已取得显著经济效益和节能效果。