[发明专利]一种高效节电的油田用抽油机系统

说明书

本发明公开了一种高效节电的油田用抽油机系统，应用于包含多个抽油机井的采油井区，其包括：多个抽油机、公共直流母线、公共交流母线、直流母线前端柜、多个井口控制柜、AC/DC切换开关以及终端控制中心，本发明通过伺服驱动器控制电机的运行姿态来优化光杆运行方式为变速运行技术、复用单井供电电缆技术以及抽油冲次自动调整技术，达到了经济性好、安全可靠性高、节能高效以及智能生产管理等有益技术效果。

技术领域

本发明涉及油田机井生产领域，具体而言，涉及一种高效节电的油田用抽油机系统。

背景技术

目前，游梁式抽油机是石油开采的主要地面设备，是使用最早、最普遍的抽油机，其工作原理是电动机通过皮带轮和减速箱减速后，由一个曲柄摇杆机构将减速箱输出轴的旋转运动转换为游梁驴头的往复运动，从而带动抽油杆柱作上下往复的直线运动，再通过抽油杆将这这个运动传递给井下的抽油泵的柱塞，使之工作抽油。

游梁式抽油机是石油行业最大的耗能设备之一，据统计，在油田能源消耗中约有三分之二的能耗为电能，而游梁式抽油机消耗的电能约占总电能消耗的40％。据不完全统计，我国抽油机保有量超过60万台，电动机总装机容量3500MW以上，年耗电超过100亿度。目前抽油机运行效率仍比较低，我国平均运行效率仅25.96％，国外平均水平为30.05％，如果能达到国外先进的能效水平，每年就可节电几十亿度，因此，抽油机井节能挖潜空间巨大。

现有的游梁式抽油机的四连杆机构使得驴头的运动规律类似简谐运动，在最高点和最低点加速度很大，驴头带动抽油光杆在上止点和下止点的加速度也很大，造成惯性载荷大，使抽油机承受载荷过大，减速器转矩波动大，加大了齿轮冲击，缩短了减速器和抽油机的使用寿命。在地质情况比较复杂的场合，如油质稠、含沙、结蜡较多的情况下很容易出现断杆、卡井、减速机齿轮损坏、电机烧毁等较严重的故障。另外，在抽油机运行过程中由于四连杆机构使用曲柄平衡，驴头上行提液下行不提液，所以现场不会出现驴头载荷绝对平衡，在运行过程中由于不平衡会出现抽油机在某个时段反拖电动机运转，当电动机的轴转速超过电动机的同步转速时，电动机就会反拖电动机发电。

尽管抽油机技术经过长期发展，研制出了大载荷、长冲程、低冲次节能抽油机，开展了变频调速电动机、电磁调速电机、永磁同步电机等各种节能电机的试验应用，但存在着经济性差、难以大面积推广等问题，始终缺乏一种提高抽油杆有效冲程、减小冲击载荷的高效节能技术。

发明内容

本发明提供一种高效节电的油田用抽油机系统，用以提高泵效，延长检泵周期。

为达到上述目的，本发明提供了一种高效节电的油田用抽油机系统，应用于包含多个抽油机井的采油井区，其包括：

多个抽油机，抽油机与抽油机井为一一对应设置，每个抽油机均设有一个电动机，电动机用于控制抽油机光杆的运行；

公共直流母线；

公共交流母线；

直流母线前端柜，设置在公共交流母线的前端，其内部设有一整流装置和一漏电流检测单元，整流装置包括一AC-DC整流器，用于将三相交流电整流为6脉波直流电，漏电流检测单元设置在直流母线前端柜的出线端；以及