一、游梁式抽油機用途

      游梁式抽油機，俗稱磕頭機，也稱游梁式曲柄平衡抽油機，指含有游梁，通過連桿機構換向，曲柄重塊平衡的抽油機。油田作為一個特殊行業(yè)，有其獨特的背景， 目前，抽油機是應用比較普遍的石油開采機械之一，油田主要耗電設備，用電量高達油田總用電量的40％，該種設備使用效率較低，一般在30％左右。

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二、游梁式抽油機工作要求及工藝流程

游梁抽油機負載是特點的時變負載，負載承周期性變化，有動、靜負載特性之分。起動初始狀態(tài)要求拖動電機的起動力矩是抽油機實際負載的3～4倍以上，起動力矩是抽油機選配電機的第一要素。因此，按起動力矩設計的系統(tǒng)負載功率必然匹配不佳，實際運行負載功率都遠小于電機的額定功率，存在“大馬拉小車”現(xiàn)象。過剩的抽油能力令抽油機的無功抽取時間增加，造成油井開采的電費成本居高不下，能源浪費十分嚴重。

游梁式抽油機有以下 主要特點：

1 、整機結構合理、工作平穩(wěn)、噪音小、操作維護方便；

2 、游梁選用箱式或工字鋼結構，強度高、剛性好、承載能力大；

3 、減速器采用人字型漸開線或雙圓弧齒形齒輪，精度高、承載強，壽命長；

4 、驢頭可采用上翻、上掛或側轉三種形式之一；

5 、剎車采用外抱式結構，配有保險裝置，操作靈活、制動迅速、安全可靠；

6 、底座采用地腳螺栓連接或壓杠連接兩種方式之一

三、EN600系列變頻器在游梁式抽油機上應用方案

1 、EN600產品在游梁式抽油機上應用可行性。

游梁式抽油機是一種四連桿機構，一端是抽油載荷，另一端是平衡配重載荷。對于支架來說，若抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化一致，那么用很小的動力就可以使抽油機連續(xù)不間斷地工作，在平衡率為100％時電動機提供的動力僅用于提起1/2液柱重量和克服摩擦力等，平衡率越低需要電動機提供的動力越大，而實際上抽油載荷每時每刻都在變化，平衡配重不可能和抽油載荷完全一致，游梁式抽油機節(jié)能原理就是平衡技術 。 上沖程，驢頭懸點提起與懸繩器相連的抽油桿柱和液柱，在抽油機未進行平衡的條件下，電動機就要付出很大的能量。在下沖程時，抽油機桿柱反轉而對電動機做功，使電動機處于發(fā)電機的運行狀態(tài)。抽油機未進行平衡時，上、下沖程的載荷極度不均勻，這樣將嚴重地影響抽油機的四連桿機構、減速箱和電動機的效率和壽命，惡化抽油桿的工作條件，增加它的斷裂次數(shù)。為了消除這些缺點，一般在抽油機的游梁尾部或曲柄上或兩處都加上了平衡重，這樣一來，在懸點下沖程時，平衡重從低處上升至高處，平衡重位能增加。平衡重所增加的位能由兩部分構成：油桿柱下落所釋放的位能與電動機產生的能量。在上沖程時，平衡重由高處下落，把下沖程時儲存的位能釋放出來，幫助電動機提升抽油桿和液柱，減少電動機在上沖程時所需給出的能量。目前使用較多的游梁式抽油機，都采用了加平衡配重的工作方式，因此在抽油機的一個工作循環(huán)中，有兩個電動機運行狀態(tài)和兩個發(fā)電機運行狀態(tài)。當平衡配重調節(jié)較好時，其發(fā)電運行狀態(tài)的時間和產生的能量都較小。 此外， 下沖程時，電動機處于發(fā)電狀態(tài)時，釋放能量，電能直接回饋給電網，造成供電系統(tǒng)功率因數(shù)降低，對電網質量影響較大。

2 、EN600系列抽油機應用的原理及接線圖

電動機進入再生發(fā)電狀態(tài)所產生的電能會引起主變頻器主回路直流母線電壓升高，在變頻器主回路直流母線兩端加制動電阻和制動單元，用來消除倒發(fā)電造成的危害。

3 、 主要參數(shù)設置表

四、EN600產品游梁式抽油機應用優(yōu)勢

1 、EN600可根據(jù)負載智能調節(jié)功率輸出。根據(jù)油量大小可調節(jié)電機速度35.00～60.00Hz，可實現(xiàn)節(jié)能率20～30%，同時提高功率因數(shù)；

2 、動態(tài)調節(jié)磕頭機的沖程周期時間，隨著油井由淺入深的抽取，油量逐漸減小，出現(xiàn)泵充滿度不足，泵效下降，當油井的供油能力小于抽油泵排量時，就造成泵抽空和液擊現(xiàn)象。降低頻率，電機轉速下降，提高充滿度，不僅節(jié)能而且增加原油產量；

3 、動態(tài)調節(jié)磕頭機上/下沖程速度，適當降低下行程速度，提高充滿度，適當提高上行程速度減小漏失系數(shù)，使磕頭機工作在比較佳運行狀態(tài)，有效提高單位時間內原油產量；

4 、特殊算法抑制再生能量，減小能量損失；

5 、防空抽，動態(tài)調節(jié)磕頭機沖程頻次和上、下行程速度。設定電機的輸出功率標準值，實時檢測電機輸出功率，控制電機轉速，大于標準值，加速。反之減速，實現(xiàn)閉環(huán)控制。

五、結束語

       通過易能多個系列變頻器在各個型油田的實際使用數(shù)據(jù)測算可得，在油田游梁式抽油機的應用中，變頻節(jié)能比可達30～50%，同時，產油量可增加20～30%。綜上所述，易能EN600產品作為高新技術產品， 已廣泛應用石油行業(yè)的各部門。    由于油井的類型和工況千差萬別，井下滲油和滲水量每時每刻都在變。磕頭機的負載變化是無規(guī)律的，故采用 EN600 變頻調速技術，使磕頭機完全發(fā)揮功效，實現(xiàn)系統(tǒng)效率的提高，達到節(jié)能增產的目的。