抽油機電動機斷續供電節能技術斷電時刻判定方法

王義龍 ，趙海森，霍承祥 ，詹 陽，許國瑞 ，崔學深

（1.華北電力大學 新能源電力系統國家重點實驗室，北京 102206；2.中國電力科學研究院，北京 100192）

0 引言

國內外油田使用的采油設備90%以上為游梁式抽油機，此種設備運行過程中，當抽油機上行帶動抽油桿實現對井下液體抽取時，電機需要輸出較大力矩，此時電機通常運行在重載工況，而當抽油桿及液柱回落下行時，依靠自生重力很容易克服系統摩擦，并可拖動電機超過同步轉速進入發電工況［1］。因此，游梁式抽油機電動機最顯著的特點是，在一個運行周期內同時存在電動、發電2種工況。針對抽油機負載的特點，已有大量文獻提出多種節能技術。這些節能技術從節能機理及實現方式可分為以下3類：①通過改變抽油機運行參數或運行方式實現節能目的［2-4］，包括雙速電機、變頻調速、間抽，這些技術主要應用于產量較低的油井；②通過改造抽油機機械結構降低摩擦來實現節能［5］，包括直線電機、螺桿泵、雙驢頭抽油機；③在調整抽油機運行參數或運行方式的同時實現節能［1，6-9］，包括斷續供電、調壓節能、星角轉換、電容補償、永磁電機。

在上述節能技術中，“斷續供電”控制技術不受載荷大小、產液量等因素限制，具有較好的應用前景。該技術的基本原理是抽油機下行過程中，在電機不需要輸出功率時切斷電源，抽油機利用勢能及慣性繼續旋轉，此時電機及供電線路電流為0；當電機進入電動工況時通過“快速軟投入”方法實現無沖擊的電源投入［10］?！?br>