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。

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。

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。

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

部分参数设置

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；