发表于：2014/5/29 9:31:54
#0楼
一、 概述
在不影响油井产量的前提下，如何控制和降低开采成本、提高经济效益始终是油田普遍关心的问题，尤其是中低产井检泵周期短、耗电量大、机械设备（抽油机、油管、油杆等）磨损折旧严重，导致吨油成本居高不下。利用变频器加以智能控制，可以提高采油系统的效率、降低吨油成本，提高产量，使抽油机的工作参数更适合地下功况，调整更方便容易，有效解决起动冲击大，运行耗电多，大马拉小车、效率低下等诸多问题。
1. 调参功能
此装置根据不同的井况，选择运行参数（冲次从0次/分—15次/分任意可调）、同时可大范围的单独调节抽油机的上提速度、下放速度，可以实现快提慢放、慢提快放、慢提慢放等功能；有效地降低抽油机的动载荷，提高采油系统的效率；
2. 调速节能
抽油机属泵类负载，其耗电功率P∝N3，如果调整转速N满足最佳冲次，若转速N为额定转速的一半，则耗电仅为电机额定功率的1/8，即抽油机电机额定功率为10KW，则在一半转速时其电机耗电仅为1.25KW，省电87.5%，效果惊人。以上是理论计算结果，我们可以很负责任的说如果抽油机冲次降低一半则节约电能40%以上。
3. 动态调功功能
在抽油机变载的工作状态下，控制装置以5000次/秒的速度自动适应电机的载荷，自动改变加在电机上的进线端的电压，保证电机在最小电流，最低电压即最小功率下运行，如果冲程进行到某一程度出现抽油机带动电机的情况，则该系统适时关闭电机上的端电压，利用抽油机滑行达到节能目的，即调不调速都节能。
4. 为了节约钻井成本。油田开发中90%以上为定向井，定向井开采过程中我们虽然采用了油杆扶正器但采油管柱的磨损仍然是一个相当严重的问题，油杆的疲劳也导致我们4年更换一次抽油杆。以低产井为例，我们把液量在2方以下的井采油冲次从原来的6次降低到3次，产液量不降反增（增产论述祥见工作原理及控制方法）但是抽油机、油管、油杆的寿命增加一倍，油杆的疲劳寿命也增加一倍，这个数字是惊人的，以一口1800米的井计算仅此一项每年节约5.6万元。
5. 软启动功能
由于电机全电压启动时，启动电流（3-7）倍于额定电流，因此通常在带载电机启动时，会对电机和供电电网造成严重的冲击，导致对电网容量要求过高，而且启动时产生的大电流和震动对设备极为不利；采用本控制装置的零启动功能（电动机电流从零逐渐上升到额定电流）因此启动电流远远低于额定电流，实现电机真正意义上的软启动，达到了节能的目的，不但减少了对电网的冲击，而且能延长设备使用寿命及维护周期，减少设备维修费用。
二、 工作原理及控制方法
对于中、低粘度原油、高含水量的开采井，抽油机理想工作方式应为“慢上快下”。“慢上”有利于提高抽油泵的充满程度，有利于提高每一冲次的排液量，同时“慢上”能有效减小悬点的附加动载荷。从而减小冲程损失，改善采油设备的工作条件，延长设备的使用寿命。“快下”有利于抽油泵固定阀的及时关闭，提高泵效；节省时间，提高单位时间的冲次，增加单位时间内的采油量。
对于高产井、高含水井我们把频率上调到130%，适当增加冲次用实现“快上快下”增加液量30%左右。对于低产井我们在现场实验中发现如果提高冲次排液量不增反降，而我们降低冲次则排液量反而增加20—30%，同时我们节省了电能，延长了抽油机、油管、油杆的寿命，其经济效益是惊人的。
总之，对于不同的共况，合理的选取运行参数，使油井的供采关系达到平衡，达到增产节能的目的。以往的控制柜、电脑钟控仪、节能器则不能达到这些目的。
IPC-PMD系列抽油机专用变频器接受来自抽油机的位置信号，并根据油井的实际情况，由操作设置工作参数和工作方式。经过运算处理后，实现与变频调速共用信息，改变输出频率，改变电动机的转速，达到调参的目的。在显示板上可实现显示：每分钟冲次、上行程频率、下行程频率，累计总运行冲次数及各种保护信息，且具有独特的抽油机四象限运行（如发电状态）时吸收回路及放电回路
IPC-PMD变频器中电路引入贮能电路，正常工作时贮能电路不工作，在电机处于发电机状态使母线电压升高到一定程度，G1开始工作，L对电容C充电，充电完成。G1关闭，实现贮能。在电动机处于电动状态时，G2脉冲工作，在G2关断瞬间L两端电压升高，经G1的续流管向母线回馈能量，到C上的贮存电能基本回馈完毕。此种设计更能适合抽油机控制，节能效果更加明显，很好的解决了由于抽油平衡不好的发电机问题，节能看得见。
三、 功能特点
1. 具有工频、变频手动和自动运行的工作状态，可实现无人守职。
2. 大范围无级调节冲次（1~15次/分）可单独调节上下冲程占用时间。
3. 低产井不使油井排液量下降的基础上，综合节电率40%以上。
4. 在不扩容电网的情况下，增加装机容量40%。
5. 功率因数补偿功能，功率因数COS∮＞0.996。
6. 具有软启动、软停机功能，减少机械冲击，大副度减小启动电流，有效延长设备的使用寿命，具有提高功率因数、降低无功损耗。
7. 具有参数设定和显示功能满载变频调速状态显示：冲次/分钟、上行程频率、下行程频率、故障代码的参数，同时可显示输入电压、输入电流。
8. 保护功能齐全，过电压、过电流、低电压、过载、过热的智能监测。
9. 系统可全天候野外工作，设计有良好的通风散热、防雨、防盗、故障率低、寿命长（十年以上）。
在不影响油井产量的前提下，如何控制和降低开采成本、提高经济效益始终是油田普遍关心的问题，尤其是中低产井检泵周期短、耗电量大、机械设备（抽油机、油管、油杆等）磨损折旧严重，导致吨油成本居高不下。利用变频器加以智能控制，可以提高采油系统的效率、降低吨油成本，提高产量，使抽油机的工作参数更适合地下功况，调整更方便容易，有效解决起动冲击大，运行耗电多，大马拉小车、效率低下等诸多问题。
1. 调参功能
此装置根据不同的井况，选择运行参数（冲次从0次/分—15次/分任意可调）、同时可大范围的单独调节抽油机的上提速度、下放速度，可以实现快提慢放、慢提快放、慢提慢放等功能；有效地降低抽油机的动载荷，提高采油系统的效率；
2. 调速节能
抽油机属泵类负载，其耗电功率P∝N3，如果调整转速N满足最佳冲次，若转速N为额定转速的一半，则耗电仅为电机额定功率的1/8，即抽油机电机额定功率为10KW，则在一半转速时其电机耗电仅为1.25KW，省电87.5%，效果惊人。以上是理论计算结果，我们可以很负责任的说如果抽油机冲次降低一半则节约电能40%以上。
3. 动态调功功能
在抽油机变载的工作状态下，控制装置以5000次/秒的速度自动适应电机的载荷，自动改变加在电机上的进线端的电压，保证电机在最小电流，最低电压即最小功率下运行，如果冲程进行到某一程度出现抽油机带动电机的情况，则该系统适时关闭电机上的端电压，利用抽油机滑行达到节能目的，即调不调速都节能。
4. 为了节约钻井成本。油田开发中90%以上为定向井，定向井开采过程中我们虽然采用了油杆扶正器但采油管柱的磨损仍然是一个相当严重的问题，油杆的疲劳也导致我们4年更换一次抽油杆。以低产井为例，我们把液量在2方以下的井采油冲次从原来的6次降低到3次，产液量不降反增（增产论述祥见工作原理及控制方法）但是抽油机、油管、油杆的寿命增加一倍，油杆的疲劳寿命也增加一倍，这个数字是惊人的，以一口1800米的井计算仅此一项每年节约5.6万元。
5. 软启动功能
由于电机全电压启动时，启动电流（3-7）倍于额定电流，因此通常在带载电机启动时，会对电机和供电电网造成严重的冲击，导致对电网容量要求过高，而且启动时产生的大电流和震动对设备极为不利；采用本控制装置的零启动功能（电动机电流从零逐渐上升到额定电流）因此启动电流远远低于额定电流，实现电机真正意义上的软启动，达到了节能的目的，不但减少了对电网的冲击，而且能延长设备使用寿命及维护周期，减少设备维修费用。
二、 工作原理及控制方法
对于中、低粘度原油、高含水量的开采井，抽油机理想工作方式应为“慢上快下”。“慢上”有利于提高抽油泵的充满程度，有利于提高每一冲次的排液量，同时“慢上”能有效减小悬点的附加动载荷。从而减小冲程损失，改善采油设备的工作条件，延长设备的使用寿命。“快下”有利于抽油泵固定阀的及时关闭，提高泵效；节省时间，提高单位时间的冲次，增加单位时间内的采油量。
对于高产井、高含水井我们把频率上调到130%，适当增加冲次用实现“快上快下”增加液量30%左右。对于低产井我们在现场实验中发现如果提高冲次排液量不增反降，而我们降低冲次则排液量反而增加20—30%，同时我们节省了电能，延长了抽油机、油管、油杆的寿命，其经济效益是惊人的。
总之，对于不同的共况，合理的选取运行参数，使油井的供采关系达到平衡，达到增产节能的目的。以往的控制柜、电脑钟控仪、节能器则不能达到这些目的。
IPC-PMD系列抽油机专用变频器接受来自抽油机的位置信号，并根据油井的实际情况，由操作设置工作参数和工作方式。经过运算处理后，实现与变频调速共用信息，改变输出频率，改变电动机的转速，达到调参的目的。在显示板上可实现显示：每分钟冲次、上行程频率、下行程频率，累计总运行冲次数及各种保护信息，且具有独特的抽油机四象限运行（如发电状态）时吸收回路及放电回路
IPC-PMD变频器中电路引入贮能电路，正常工作时贮能电路不工作，在电机处于发电机状态使母线电压升高到一定程度，G1开始工作，L对电容C充电，充电完成。G1关闭，实现贮能。在电动机处于电动状态时，G2脉冲工作，在G2关断瞬间L两端电压升高，经G1的续流管向母线回馈能量，到C上的贮存电能基本回馈完毕。此种设计更能适合抽油机控制，节能效果更加明显，很好的解决了由于抽油平衡不好的发电机问题，节能看得见。
三、 功能特点
1. 具有工频、变频手动和自动运行的工作状态，可实现无人守职。
2. 大范围无级调节冲次（1~15次/分）可单独调节上下冲程占用时间。
3. 低产井不使油井排液量下降的基础上，综合节电率40%以上。
4. 在不扩容电网的情况下，增加装机容量40%。
5. 功率因数补偿功能，功率因数COS∮＞0.996。
6. 具有软启动、软停机功能，减少机械冲击，大副度减小启动电流，有效延长设备的使用寿命，具有提高功率因数、降低无功损耗。
7. 具有参数设定和显示功能满载变频调速状态显示：冲次/分钟、上行程频率、下行程频率、故障代码的参数，同时可显示输入电压、输入电流。
8. 保护功能齐全，过电压、过电流、低电压、过载、过热的智能监测。
9. 系统可全天候野外工作，设计有良好的通风散热、防雨、防盗、故障率低、寿命长（十年以上）。