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三科足迹,书写新篇章

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变频技术助力石油开采领域拓展节能新方向

引言:


作为当前世界能源与化工行业原理支柱的石油,被喻为工业的血液,每时每刻都牵动着每个国家的经济发展。作为整个石油开采工程的关键设备,抽油机在石油开采中充当着非常重要的角色。

“变频技术助力石油开采节能”

在当前的石油开采中,应用最广泛的主要是游梁式与直驱式两种抽油机,二者之间各有各的优缺点,二者分别应用在不同深度的油田上。传统游梁式抽油机,也就是磕头机,抽油杆行程一般只有2到3米,抽油效率较慢,且使用能耗电阻来消耗倒发电,比较浪费电能;而直驱式抽油机,因螺杆长度的限制,一般只能应用在深度较浅的油田上。


随着时代的发展,为了响应国家节能环保的口号,提高设备的工作效率,卷扬机式抽油机应运而生。


一、设备介绍


卷扬机式抽油机根据油井的深度不同,可分为8型机、14型机、18型机和24型机。其驱动部分配备变频器(VFD)采用闭环控制方式,电机加装减速机带动滚筒,滚筒收放70米长的钢绳,使抽油泵可在深度50米处上下往返,作业油井深度可达2000-3000米。油井上行过程中,机器一直处于抽油状态;下行过程中,电机处于轻载运行状态,其倒发电产生的电能直接通过回馈单元回馈到输入端电网中,无能量浪费,可大大提高节能效率。

“变频技术助力石油开采节能”

二、方案介绍


不久之前在我国西部某地区的采油施工现场中,一台杭州三科生产的SKI600(55KW)在14型卷扬机式抽油机上完成了成功应用。

“变频技术助力石油开采节能”

该设备控制柜内采取恒温控制,触摸屏、PLC、SKI600通过交换机进行通讯;触摸屏与SKI600之间采用MODBUS通讯,用来修改参数值和监视部分运行数据;SKI600主控板部位另外加装一块EN-PG03扩展卡,与电机末端编码器相连形成闭环系统,从而实现精确和快速响应的高性能矢量控制。系统通过触摸屏进行操作,可以设定行程深度、SKI600运行速度、以及运行时负载的重量范围,当运行行程和负载重量超过设定值,机器会报警停止工作,以保护机器。运行的行程深度和负载重量等参数会实时记录,可以形成曲线图片,通过联网装置发送到手机上实时查看。


系统接线

“变频技术助力石油开采节能”

部分参数设置

“变频技术助力石油开采节能”

SKI600的应用优势:


(1)主板除可配备不同制式扩展卡,与电机编码器相连,形成闭环控制,使得系统更安全;


(2)提高了设备的工作效率,减少了能源浪费,使系统更加节能;


(3)提升设备整体性能,使其实用性高,推广性强,应用前景广阔。


(4)SKI600抽油机变频器的抱闸逻辑控制输出部分,能够很好的在力矩建立和松抱闸之间达到平稳过渡,并且令加减速,起停非常平稳精准;

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