[实用新型]丛式井组抽油机集中控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及油田采油技术领域，特别涉及采油丛式井组的抽油机集中控制，是一种抽油机集中控制装置。

背景技术

目前，低产油田的丛式井组有4～20台抽油机在同时运行过程中，存在以下几方面问题：

(1)丛式井组供电电源质量差，电压波动大，在320V-480V之间。

(2)抽油机电机功率因数很低，平均只有0.3左右。

(3)抽油机的上、下冲程运行速度无法实现无级调参。

(4)抽油机全压启动，会产生较大的启动电流和扭矩。对设备产生一定冲击，降低了设备的使用寿命，增加了变压器和电网的供电负荷。

(5)丛式井组抽油机单独控制不利于集中操作。

(6)在抽油机载荷不平衡的情况下，下冲程时处于发电状态，电机作负功，这些电能无法被利用，造成浪费。

一些油田为低渗油田，大部分井存在油井供液不足、间歇出油，产量低的现状，抽油机出现空抽，冲程、冲次与生产能力不匹配的情况，形成大马拉小车的运行工况，电机功率因数较低；以及在抽油机不平衡的情况下，下冲程运行时所发电能不能回馈电网，再应用等。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种丛式井组抽油机集中控制装置，能实现丛式井组抽油机集中控制，能实现动态功率因数补偿，电机功因数达到cos∮＞0.95；能量回馈；随意调节冲次、冲程。

本实用新型采用的技术方案是：丛式井组抽油机集中控制装置，主要由总电源开关、交流电抗器、抽油机开关、工频交流接触器、无极变频调参控制器、无感制动电阻、直流电抗器、变频交流接触器和抽油机电机组成；其特征在于：三相总电源开关与交流电抗器串联，为多个抽油机电机提供电力。在交流电抗器后的三相供电电线上并联有2～15台抽油机电机。在抽油机电机与三相供电电线之间有无极变频调参控制器、无感制动电阻和直流电抗器，其连接结构是：抽油机开关与三相供电电线连接，抽油机开关下串联无极变频调参控制器，无极变频调参控制器下串联变频交流接触器和抽油机电机。工频交流接触器4与无极变频调参控制器、变频交流接触器并联在一起。无极变频调参控制器上串接有无感制动电阻和直流电抗器。多台无极变频调参控制器通过直流母线并联在一起。

多台抽油机电机的无极变频调参控制器共用一台整流器，由直流母线并联在一起。在抽油机载荷下冲程时所发电能贮存在变频器电容(9000μF)中，以供给其它抽油机使用。直流母线的作用是把处于发电状态井回馈的电能提供给其它正在耗能的油井，同时还起到单井切除的自动隔离作用，单机充电完成并入的作用。

无极变频调参功能主要由传感器、无极变频调参控制器完成，它是通过安装在抽油机游梁下的传感器(无感制动电阻和直流电抗器)把信号返回到无极变频调参控制器，通过无极变频调参控制器内部电路的自动转换处理，能实现控制抽油机上冲程快，降低了泵的漏失；下冲程慢，提高了泵的充满度，从而提高泵效。

无极变频调参控制器的作用是调压，调频，调速，过流，过压，欠压，缺相，短路，过热，过载，制动等保护。软起动，滤波和各种状态监测。

本实用新型的有益效果：丛式井组抽油机集中控制装置，采用一个柜体，内装多台全矢量控制型无极变频调参控制器，组成一个可分别控制多台抽油机的起动、停止、无级调参系统，可替代原有井场多台抽油机配电控制箱。其中，本实用新型丛式井组抽油机集中控制装置：

(1)直流母线，在抽油机载荷不平衡的情况下，下冲程时所发电能经无极变频调参控制器电容储存，供其它抽油机上冲程时使用，这样再生电能得到了有效的回收和利用。抽油机平衡越好，下冲程所发电能越小，一般在5％-30％。

(2)动态调整抽取速度，能根据油井的实际供液能力，动态调整抽汲速度，最大程度的达到节能目的。能实现动态功率因数补偿，电机功因数达到cos∮＞0.95。

附图说明

附图是本实用新型丛式井组抽油机集中控制装置结构示意图。

图中，1.总电源开关、2.交流电抗器、3.抽油机开关、4.工频交流接触器、5.无极变频调参控制器、6.无感制动电阻、7.直流电抗器、8.变频交流接触器、9.抽油机电机组成

具体实施方式

以王窑作业区的王1-33、王96-26和王101-21三个井组共计14口井为例，对本实用新型丛式井组抽油机集中控制装置进行详细说明。