摘要：抽油机在石油开采过程中发挥出了非常重要的作用，为了突出抽油机节能降耗的优化特点，可以在抽油机使用过程中合理的应用变频技术，提高抽油机的工作效率和质量。下文就抽油机节能方法与变频技术合理应用的措施进行研究分析。
关键词：抽油机；节能改造；变频技术；应用价值
引言：
我国是一个石油储备大国，在石油开采阶段抽油机保证了工作的效率与安全，但是由于抽油机设备工作的特殊性，导致了抽油机工作的能耗非常高。据统计抽油机的耗电量占到了石油开采工程总耗能的百分之四十左右，直接造成了石油开采成本的提升。为了很好的降低抽油机的工作耗电量，提高抽油机的工作效率，因此工作人员可以对抽油机设备进行变频改造，提升石油开采工作的整体效能。
一、抽油机能耗高的影响因素分析
为了对抽油机进行很好的改造优化，必须对影响抽油机能耗的相关因素进行研究分析，进而制定相对应的改造技术方案。目前我国石油开采使用的抽油机，不仅工作效率较低，同时设备的能耗非常高，进而造成了抽油工作能耗比的下降。为此深入的对抽油机的工作原理与构造进行研究分析，为后续的抽油机改造工作打下一定基础[1]。
在抽油机实际工作时，设备负载的变化曲线波动非常大。根据石油开采的工作模式进行分类可知，抽油机主要有动态负载和静态负载两种方式，且该两种模式的工作能耗存在很大的差异。在抽油机启动工作时，初始的负载启动力矩非常大，由于此时抽油机设备是从静态转化为动态，因此该阶段抽油机的工作耗能达到了正常运行能耗的三倍以上，导致了抽油机设备工作能耗的增加。在抽油机启动力矩转化机械能的过程中，需要保障输出力矩与工作所需机械能的均衡，以达到最佳的工作效率。但是在实际生产过程中，抽油机设备很难与设备机械功率达到匹配的要求，此时抽油机输出的负载功率远远大于设备所学的机械功率，导致了输出功率的富余。由于过剩的抽油能力无法发挥出相应的工作效能，进而使得该部分的功率损失，导致了抽油机设备能耗的不断增加，影响到石油开采的整体工作效能。
二、抽油机节能增产的路径探索
为了很好的提高抽油机的工作产能，降低抽油机的工作能耗，相关的技术工作小组也进行了深度的剖析，若是通过对抽油机的电机进行改造升级，则可以很好的达到节能增产的工作目标，在对电机进行改造时，工作人员设想改变电机的负载率和额定工作功率。通过参数的合理调整，则可以很好的改变电机的实际工作状态，进而很好的提高电机的工作效率，促进抽油机工作产量的提升，且有效的控制了抽油机设备的工作能耗[2]。
在寻找节能增产的工作路径时，部分工作人员则提出，通过对抽油机整体系统进行合理的优化，提高各个生产开采环节的衔接度，单个优化开采环节的设备与工艺，进而达到了抽油机设备节能增产的工作目标。该种工作模式目前在很多油田开采过程中都得到了应用，因此该项工作的整体性非常高，需要全体作业人员齐心协力改善优化系统环节，提高抽油机开采系统的工作效率，且在系统整体优化的过程中很好的增强了员工的团结凝聚力，为石油的安全开采工作打下了稳定的基石，推动了抽油机系统工作效能的提升。
三、变频技术的应用分析
（一）变频原理
在抽油机设备搭载了变频电机之后，可以明显发展工作能耗的下降。因为变频技术与传统的主频电机存在很大的差异，在该技术的应用下，可以将输入的电压控制在一定的范围之内。在向抽油机电机输入电能时，可以根据电机需要的功率与抽油机设备实际的运行状态，选择最佳的输入电压，进而满足电机的实际工作需求。
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当抽油机的工作电机频率发生一定改变时，则可以起到电机机械能转化效率的变化，进而高效的调控抽油机的运行电机工作状态。一般情况下通过控制变频器，则可以间接的控制电机的机械能转化效率，同时电机的工作转向也得到了很好的调节。在变频调节的控制下，抽油机设备的整体调控精准度和运行效率得到了很好的提高，确保了石油开采工作的质量与效率[3]。
（二）抽油机变频电机的选择
在抽油机的工作变频电机选择时，需要注意变频电机的额定功率和额定电流，因为额定电流与功率直接决定了电机的可变频率范围，以确保变频电机的调节范围，恰好可以满足抽油机设备运载的相关极限值。为了保证可以充分发挥出变频电机的工作价值，需要确保变频器的容量，同时大于电机的额定功率和额定电流，这时电流与电压才可以很好的得到的调整，进而确保变频电机可以满足不同工作状态下抽油机设备的需求，进而避免不必要电脑的消耗，提高抽油机的整体工作效率与安全，进而达到抽油机节能减排的作用[4]。
（三）变频技术的应用效果
在抽油机设备实际运行的过程中，变频器可以对相关电机进行变频调控，如电机的冲次调节、无级调节、设备行程调节、工作频率调节等。在变频技术的应用下，抽油机设备可以轻松应对油井的不同开采负荷要求，启动时的静态负载和稳定运行时的动态负载，都可以在变频器的调节下控制优化到最佳状态，进而有效的发挥出抽油机的工作价值，提高了抽油机设备的工作效率与安全，降低了抽油机设备运行的整体能耗，实现了预期增产节能的工作目标。
在抽油机设备运行的过程中，通过变频器的有效调节控制，可以确保抽油泵一直充满原油，避免出现抽油泵油液下降的情况出现。因为只要时刻保持油泵处于满负载的工作状态下，在油井供派原油的过程中则可以实现抽油机的动态平衡，有效的发挥出抽油机设备的工作效果。并且在抽油机设备运行时，可以合理科学的降低施工风险系数，提高石油开采工作的安全性与可靠性。在过去的抽油机工作模式下，非常容易出现空抽的情况，不仅影响到石油开采的产量，并且增加了抽油机的工作无用功。若是可以确保抽油机的油泵始终处于饱和的状态下，则可以很好的规避这一问题，进而很好的提高石油的开采效率与工作安全。由此可见对抽油机进行变频技术的改造具有非常重要的意义，很好的提高了石油开采的效率[5]。
在上文分析抽油机设备时，讲到了抽油机设备在启动工况下，需要消耗正常工作能耗的三倍电能，直接导致了抽油机能耗的提升。在抽油机设备使用了变频技术之后，则可以发现在变频技术的控制下，抽油机可以实现软启动。即在电机供给机械能时逐步的增加，带动设备的惯性动能，合理的降低抽油机设备启动的电能，确保抽油机设备平稳安全的启动运行，提高抽油机设备的整体运行效能。
四、结束语
综上所述，在我国石油开采过程中为了控制抽油机的能耗问题，需要深入的分析抽油机设备能耗大的具体原因。为此分析数据和工作状态可知，抽油机设备的运行存在很大的波动，而传统的直流电机无法适应该变化，进而造成设备能耗的增加。为了很好的解决这一问题，选择适应的变频电动机，充分发挥出变频技术的优势，适应现代油井的开采模式，降低抽油机的工作能耗，提高油井开采的整体工作效率与安全。
参考文献：
[1]周封,胡洋,孙志刚.抽油机节能方法与变频技术合理应用研究[J].节能技术,2018,2803:218-221+240.
[2]郝泽翰.抽油机节能方法与变频技术合理应用研究[J].石化技术,2018,2404:60.
[3]周慧.抽油机变频控制柜在采油管理中的实际应用探讨[J].化工管理,2018,11:38.
[4]付卓召.抽油机节能方法和变频技术的合理应用研究[J].化学工程与装备,2018,03:117-118.
[5]程颢,郑刚,冯建设,石磊.倒发电对变频抽油机平衡度测试的影响及对策[J].能源与节能,2019,08:52-54.
论文作者:李璟,王彦
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/11/7
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