油田的采油設(shè)備是全天候工作的，它是不分春夏秋冬白天黑夜的。它若能節(jié)電，累積效果將會(huì)十分明顯。在電視上或油田的公路上，我們常會(huì)見到磕頭機(jī)，它體積龐大、動(dòng)作遲緩，那就是采油設(shè)備的一種，稱作游梁式抽油機(jī)。由外表就可推知，它消耗了大量鋼鐵資源，又肯定是用電大戶。若能用高新技術(shù)武裝采油設(shè)備，讓它盡量少消耗鋼鐵資源，盡量少地消耗電能，那么采油設(shè)備不就變“綠”了嗎？
變頻技術(shù)是一種很“時(shí)髦”的高新技術(shù)，它之所以受青睞，就是因?yàn)樗茏岆妱?dòng)機(jī)節(jié)能。它能把50HZ電網(wǎng)電源改造成頻率連續(xù)可調(diào)的電源，從而讓電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速能大范圍的連續(xù)可調(diào)，這正是節(jié)電的保證。
以下舉兩個(gè)例子來(lái)說明變頻技術(shù)對(duì)采油設(shè)備的改造。
一、直線電機(jī)抽油機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)
磕頭機(jī)即游梁式抽油機(jī)，它要把電動(dòng)機(jī)的高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成緩慢的上下直線的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以便帶動(dòng)抽油泵柱塞上下運(yùn)動(dòng)，這套減速、換向機(jī)械結(jié)構(gòu)使這種抽油機(jī)自重達(dá)24噸，電動(dòng)機(jī)的功率達(dá)30KW~55KW。
現(xiàn)在有了一種直線電機(jī)，它沒有一般電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，取而代之的是上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)子。用這種電機(jī)去直接帶動(dòng)抽油泵柱塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，甩掉了減速器、曲柄連桿和游梁等笨重的機(jī)械部分，使抽油機(jī)的自身重量大大降低，對(duì)驅(qū)動(dòng)力的要求降低，機(jī)械維護(hù)量大大減少，而性能又大大提高。它不但沖程、上下往復(fù)頻率可調(diào)，還能實(shí)現(xiàn)上快下慢、上慢下快、上下等速的三種抽油作業(yè)。在懸點(diǎn)最大負(fù)荷相同的前提下，電動(dòng)機(jī)的功率有1/3就足夠了。這就是說直線電機(jī)抽油機(jī)比老式機(jī)更“綠”了。直線電機(jī)不能用50HZ的電網(wǎng)驅(qū)動(dòng)，必須用變頻器來(lái)驅(qū)動(dòng)，因?yàn)樗蟮碾娫搭l率只有幾個(gè)赫茲，所以說“綠”來(lái)自變頻技術(shù)。山東風(fēng)光電子有限責(zé)任公司與直線電機(jī)研制部門合作，已經(jīng)在華北油田裝備了幾口井，取得了令人滿意的結(jié)果。
二、潛油電泵的變頻驅(qū)動(dòng)
另外一種常見采油設(shè)備叫潛油電泵，它被安裝在地下1000米~3000米深的井里，泵在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，將油抽到地面上來(lái)。傳統(tǒng)的工作方式是電網(wǎng)直接供電，
工程上稱其為全壓工頻工作。這種全壓工頻方式有許多弊端，現(xiàn)簡(jiǎn)述幾條：
1、50HZ工頻工作，電泵始終工作在額定轉(zhuǎn)速下，如果井下液量供不應(yīng)求，容易造成“死井”，一旦死井則損失慘重。
2、全壓工頻啟動(dòng)，啟動(dòng)電流有可能比額定電流大6~7倍，不但浪費(fèi)了電能，而且使電機(jī)的壽命大打折扣。巨大的啟動(dòng)電流產(chǎn)生巨大的沖擊扭矩，對(duì)管線和機(jī)泵也會(huì)造成傷害，電泵突然的巨大吸力還有可能把沙子吹入電機(jī)，造成卡死。
3、油田的供電電壓常有波動(dòng)，造成電機(jī)的過壓或欠壓，使電機(jī)故障時(shí)有發(fā)生。
4、幾千米的供電電纜帶來(lái)了100多V的線路損耗，此電壓得不到補(bǔ)償，造成電機(jī)出力不足、效率低下。
5、潛油電泵一旦故障，就要提到地面上來(lái)修理，不但影響了出油量，而且工程費(fèi)用巨大。
如果用變頻器給潛油電泵供電，則以上弊端都可以迎刃而解。變頻器能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，即低壓、低頻啟動(dòng)，電機(jī)是慢慢加速起來(lái)的，工作頻率不一定是額定頻率，而是隨意設(shè)置或調(diào)整，還可以根據(jù)液面高低自動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。此外，變頻器有穩(wěn)壓功能和完備的保護(hù)功能。山東風(fēng)光電子有限責(zé)任公司為遼河油田、勝利油田研制了 1140V、30~100KW潛油電泵專用變頻器，運(yùn)行良好，節(jié)電在20%左右，由于潛油泵是常年累月連續(xù)工作的，積累起來(lái)節(jié)電效果將是巨大的。
由以上兩例可看出，用變頻技術(shù)改造抽油設(shè)備是大有作為的
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