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应用背景
目前，在油田抽油机设备中，游梁式抽油机使用方便、可靠，是目前油田采油生产中的主要设备，应用最为普遍，数量也最多。
抽油机电机的负荷是一周期性脉动负荷，并迭加有瞬间的冲击。为了减小抽油机上下冲程负荷的波动，一般都配有平衡块。为了保证足够大的启动转矩，抽油机电机正常运行时负荷率很低，一般在20％一30％低负荷率运行。造成功率因数低，效率低，电能浪费大。因此，在选配抽油机电机时，普遍的做法是令其抽取量大于实际负荷。它所带来的新问题是当抽油机排量过剩时，抽油机的运行会出现无功抽取，出现空抽或泵空状态，过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成油井开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。因此，抽油机的节能潜力非常可观。
改造方案
针对抽油机载荷的特殊性和野外工作特点，抽油机专用节能设备内置了专用的运动控制程序。可以根据油井的实际情况，由操作设置油井工作参数和工作方式，经过运算处理后，节能设备自行调整抽油机工作状态，改变抽油机的冲程频次，达到上下冲程间的平稳过渡。节能设备本身具有抽油机所需的各种保护功能及相应的放电回馈电路。
抽油机专用节电设备可根据井下供液情况，自动调整抽油井工作状态，使游梁式抽油机的固定动态特性变为可根据油井开采情况自动调节的可变动态特性，提高泵充满系数及排量系数，达到节能、增产、无级调速的效果。
A：可以动态调节抽油机的冲程频次，实现节电。
抽油机的冲程频次可以通过机械的方式调整，但是，一旦调整好之后，是不可以经常改变的，并且通过皮带轮直径调整频次的方法是有限的。不能动态适应油井负荷的需要。而变频调速则能动态调整抽油机的转速，可无级调节抽油机冲次，从而调整泵的充满度，提高抽取效率，增加原油产量，减少了电机功率，实现了节能目的。
B：可以动态调节抽油机上、下行程的速度实现节能增产的目的。
通过上、下死点位置传感器控制变频调速器上、下冲程输出不同频率的电源，从而使电动机上、下冲程转速不同，可无级调节抽油机上下冲程速比。还可以根据实际需要分别地调整每一冲程下行程的速度，可以提高原油在泵的充满度；而适当提高上行程的速度，则可以减少在提升过程中的漏失系数。有效地提高单位时间内的原油产量。
我们分别选前期井、中后期井进行了试验。在前期井中，由于井刚开采，储油量大，为提高功率，我们采用提高抽油机的冲程频次的方式。采油量也相应提高，其综合采油率可比工频情况下多采油20％，工效提高了1．2倍；在中后期井中，由于井储量减少，供液不足，电机若仍工频运行，势必浪费电能，造成不必要的损耗，因而我们采用调整抽油机的冲程频次和选用上快下慢的开采工艺，加之采油设备一般负荷较轻，其节电率可达25％左右。另外在开采抽油机的中后期，因原油黏度上升，经常发生驴头和光杆打架现象，通过调节冲程频次和选用上快下慢的开采工艺，避免了“打架”，延长了开采时间，提高了原油产量。
系统特点
◆ 对抽油机实行软启动，启动电流大幅度降低，避免了对电动机、减速机和抽油机产生过大的机械冲击，延长了设备的使用寿命。
◆ 提高了电动机的功率因数。功率因数由0．3～0．5上升到0．9以上，减少了无功损耗，从而减轻电网和变压器的负担。
◆ 通用性强。能够满足不同油井多种工况的要求。根据油井实际供油能力，动态调节抽油机参数，既达到了节能目的，又提高了原油产量。
◆ 节能设备具有过压、欠压、过载、短路、缺相即失速等多项保护功能。更精确可靠的保护了电机。
◆ 能够在有效的调节范围内无级调节抽油机的冲程、冲次和上下冲程的速度比。
◆ 操作简单方便。所有参数调节均可通过面板设定，用户便于掌握。
