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摘要：随着石油工业的发展，采油技术也在更新迭代。变频技术在抽油机、注水泵、输油泵等方面的广泛应用所带来的安全环保节能等优点不断显现。为此，本文将对变频技术在采油设备中的应用加以详细介绍。
关键词：变频技术;采油设备;应用
1、变频技术的概述
变频技术主要是指交流变频调速技术，它是将电压和频率不可控的工频交流电通过整流-滤波-逆变的技术手段变换成电压和频率可控的交流电的一种转换技术。变频器，是一种应用变频技术与微电子技术来控制交流电机的电力控制设备，具有调速、节能、自动控制等功能，在现代工业发展中拥有举足轻重的作用。变频器由于其便捷性，已经在人们的生产和生活中得到了广泛应用。它之所以具有节能的优势，其基本原理是，在研发者对动力设备进行设计时，出于保证生产的目的，通常会在配置动力驱动过程中，保存余量，但是在满负荷状态下电机无法正常运行，这些余量就会增加功率消耗，从而浪费电能，但是变频技术可以很好地解决这个问题，当设备所需功耗减少时自动降低转速，起到节能的作用。
2、变频技术在采油设备上的应用
2.1变频技术在原油外输泵上的应用
变频技术在原油外输泵上的应用，首先实现了自动控制功能，把变频器与储油罐（缓冲罐）液位计联动，当液位高于预设值时，频率变大，增大排量，当降到安全液位的时侯恢复正常排量，这为无人值守站库的建设与推广提供了技术支持;其次，可以实现小排量不间断输油，使原油在管线中匀速流动，冲击力变小，为保护管线控制泄露起到了积极作用。冬季生产时，原油粘度增大输油压力升高以及凝管、冻堵等现象成为运行的关键，利用小排量不间断输油，可以始终保持管线中的原油处于流动状态，不断传递热量，防止以上现象的发生。稳定的输油流量，也为质量流量计、压力变送器和温度传感器这些精密测量工具提供了友好的工作环境，使得测量更加准确，这为监控产量、监控外输压力提供了稳定数据。
2.2变频技术在抽油机上的应用
在游梁式抽油机上使用变频技术，实现了冲次的自动调节，可根据生产需求随时优化工作参数，减少了用更换皮带轮调冲次所带来的时率影响，以及给员工增加的劳动强度和危险系数，而且精准平稳，使抽油参数的优化变得方便快捷;实现了软启动，对保护抽油机电动机、受力零部件、杆管柱以及深井泵有显著的效果，也给新型节能抽油机的研发提供了技术支持，比如塔式抽油机就是利用变频器的矢量控制功能，拖动系统在变频器控制下驱动绳轮正反转换向、往复运行，传动系统效率较四连杆结构的游梁式抽油机提高40%以上，载荷与配重间平衡率可达95%以上，运行过程中势能近似守恒，系统做功仅为克服阻力及平衡差，运行功率显著降低，与节能型游梁式抽油机对比，节电率可达50-70%。
2.3变频技术在注水泵上的应用
在注水泵上使用变频技术可以稳定精确的调节控制注水压力和注水量，比过去使用调节阀（分流原理）更加平稳更加节能，也实现了数字化自动控制的功能，不需要员工操作高压控制阀门，减少了人员暴露于危险环境的频率，从而降低了日常工作的危险系数;平稳注水有助于保护注水管线不受压力波的冲击，减少因管线破裂而造成环境污染;平稳注水也是注水工作的重点，提高了注水合格率。
2.4应用变频技术能够延长设备使用寿命
延长设备使用寿命，减少设备故障维修工作量。从现场使用情况看，使用变频调速技术后，不但大大节约了能源，而且有效地减少了设备的维修维护费用。由于油气混输螺杆泵实现低速旋转后，油气混输螺杆泵启动电流小，对供电电网的冲击波减小，对整条电网其他用电设备也大有好处，采用变频调速技术后，泵的维修次数大大降低，提高了油气混输螺杆泵的完好率，同时也节省了油气混输螺杆泵易损件的维修费用。
供液不足油井生产过程实现变频调速控制，保证了生产过程的平稳运行，满足了油井连续生产不间断输油，特别是冬季气温低需要连续生产、长距离输送防止管道堵塞的工艺要求。
2.5应用变频技术能够减少设备磨损度
减少电动机发热及运动部件的磨损程度，有效延长电动机使用寿命，降低维修成本。可延长电潜泵寿命，节约油井维修、维护费用，使电泵机组在最佳工况下运行，大大提高了电潜泵采油系统的效率，在降低故障率的同时提高工作效率。潜油电泵通过采用中压变频调速控制技术，使电潜泵的平均维修周期由原来的3至6个月，延长到1至2年，大大地提高了油井的采油时率，节省了大量的维修费用。
2.6应用变频技术能够提升安全性
为了保证抽油机能够平稳运行，就需要从游梁式抽油机的平衡性着手。如果抽油机严重不平衡，就会导致冲击电流过大，不仅会对电能造成浪费，而且冲击电流会导致设备工作不稳定，工作人员的操作安全也会受到威胁。因此，对抽油机进行改造时，可以利用变频器进行配重的调整，从而使得冲击电流保持在一定范围内，既能够正常运行，又不会带来安全隐患，我们需要选择与电机的额定功率相适配的变频器，如此能够实现采油工作效率的最大化。
2.7应用变频技术能够节能减排
采油设备诸多，控制其高效工作才能实现经济效益最大化。抽油机工作需要保证一定的泵效，否则面对很少的油量，抽油机仍然要全负荷工作就会造成严重浪费，变频器就可以完美解决这项问题，如果无法达到标准，抽油机就会在变频器的控制下降低转速或者停止工作，防止浪费。
此外，变频器的主要任务是进行交流调速，在长庆油田得到了广泛利用，其最大优势就是能够在抽油机工作时对其功率进行实时监控和调整。低渗透率现象和地层低压问题是长庆油田的显著特点，这就需要依据实际情况，采用不同功率的设备进行开采工作。通过对实际工作状况进行监控，变频器可以基于总体的出油量进行功率调整，这种形式可以实现生产效率的极大提升，同时也能为油田开采降低成本，在发挥功效的同时实现节约能源的目的。
3、结束语
石油行业囊括了众多工程和项目，是一个耗能多、安全环保风险高的行业，其中石油开采工程占据了绝对比重，由此可见，利用变频技术对采油设备进行节能减排改造，有助于企业的降本增效，本文對于此类工作具有一定的参考意义。
关键词：变频技术;采油设备;应用
1、变频技术的概述
变频技术主要是指交流变频调速技术，它是将电压和频率不可控的工频交流电通过整流-滤波-逆变的技术手段变换成电压和频率可控的交流电的一种转换技术。变频器，是一种应用变频技术与微电子技术来控制交流电机的电力控制设备，具有调速、节能、自动控制等功能，在现代工业发展中拥有举足轻重的作用。变频器由于其便捷性，已经在人们的生产和生活中得到了广泛应用。它之所以具有节能的优势，其基本原理是，在研发者对动力设备进行设计时，出于保证生产的目的，通常会在配置动力驱动过程中，保存余量，但是在满负荷状态下电机无法正常运行，这些余量就会增加功率消耗，从而浪费电能，但是变频技术可以很好地解决这个问题，当设备所需功耗减少时自动降低转速，起到节能的作用。
2、变频技术在采油设备上的应用
2.1变频技术在原油外输泵上的应用
变频技术在原油外输泵上的应用，首先实现了自动控制功能，把变频器与储油罐（缓冲罐）液位计联动，当液位高于预设值时，频率变大，增大排量，当降到安全液位的时侯恢复正常排量，这为无人值守站库的建设与推广提供了技术支持;其次，可以实现小排量不间断输油，使原油在管线中匀速流动，冲击力变小，为保护管线控制泄露起到了积极作用。冬季生产时，原油粘度增大输油压力升高以及凝管、冻堵等现象成为运行的关键，利用小排量不间断输油，可以始终保持管线中的原油处于流动状态，不断传递热量，防止以上现象的发生。稳定的输油流量，也为质量流量计、压力变送器和温度传感器这些精密测量工具提供了友好的工作环境，使得测量更加准确，这为监控产量、监控外输压力提供了稳定数据。
2.2变频技术在抽油机上的应用
在游梁式抽油机上使用变频技术，实现了冲次的自动调节，可根据生产需求随时优化工作参数，减少了用更换皮带轮调冲次所带来的时率影响，以及给员工增加的劳动强度和危险系数，而且精准平稳，使抽油参数的优化变得方便快捷;实现了软启动，对保护抽油机电动机、受力零部件、杆管柱以及深井泵有显著的效果，也给新型节能抽油机的研发提供了技术支持，比如塔式抽油机就是利用变频器的矢量控制功能，拖动系统在变频器控制下驱动绳轮正反转换向、往复运行，传动系统效率较四连杆结构的游梁式抽油机提高40%以上，载荷与配重间平衡率可达95%以上，运行过程中势能近似守恒，系统做功仅为克服阻力及平衡差，运行功率显著降低，与节能型游梁式抽油机对比，节电率可达50-70%。
2.3变频技术在注水泵上的应用
在注水泵上使用变频技术可以稳定精确的调节控制注水压力和注水量，比过去使用调节阀（分流原理）更加平稳更加节能，也实现了数字化自动控制的功能，不需要员工操作高压控制阀门，减少了人员暴露于危险环境的频率，从而降低了日常工作的危险系数;平稳注水有助于保护注水管线不受压力波的冲击，减少因管线破裂而造成环境污染;平稳注水也是注水工作的重点，提高了注水合格率。
2.4应用变频技术能够延长设备使用寿命
延长设备使用寿命，减少设备故障维修工作量。从现场使用情况看，使用变频调速技术后，不但大大节约了能源，而且有效地减少了设备的维修维护费用。由于油气混输螺杆泵实现低速旋转后，油气混输螺杆泵启动电流小，对供电电网的冲击波减小，对整条电网其他用电设备也大有好处，采用变频调速技术后，泵的维修次数大大降低，提高了油气混输螺杆泵的完好率，同时也节省了油气混输螺杆泵易损件的维修费用。
供液不足油井生产过程实现变频调速控制，保证了生产过程的平稳运行，满足了油井连续生产不间断输油，特别是冬季气温低需要连续生产、长距离输送防止管道堵塞的工艺要求。
2.5应用变频技术能够减少设备磨损度
减少电动机发热及运动部件的磨损程度，有效延长电动机使用寿命，降低维修成本。可延长电潜泵寿命，节约油井维修、维护费用，使电泵机组在最佳工况下运行，大大提高了电潜泵采油系统的效率，在降低故障率的同时提高工作效率。潜油电泵通过采用中压变频调速控制技术，使电潜泵的平均维修周期由原来的3至6个月，延长到1至2年，大大地提高了油井的采油时率，节省了大量的维修费用。
2.6应用变频技术能够提升安全性
为了保证抽油机能够平稳运行，就需要从游梁式抽油机的平衡性着手。如果抽油机严重不平衡，就会导致冲击电流过大，不仅会对电能造成浪费，而且冲击电流会导致设备工作不稳定，工作人员的操作安全也会受到威胁。因此，对抽油机进行改造时，可以利用变频器进行配重的调整，从而使得冲击电流保持在一定范围内，既能够正常运行，又不会带来安全隐患，我们需要选择与电机的额定功率相适配的变频器，如此能够实现采油工作效率的最大化。
2.7应用变频技术能够节能减排
采油设备诸多，控制其高效工作才能实现经济效益最大化。抽油机工作需要保证一定的泵效，否则面对很少的油量，抽油机仍然要全负荷工作就会造成严重浪费，变频器就可以完美解决这项问题，如果无法达到标准，抽油机就会在变频器的控制下降低转速或者停止工作，防止浪费。
此外，变频器的主要任务是进行交流调速，在长庆油田得到了广泛利用，其最大优势就是能够在抽油机工作时对其功率进行实时监控和调整。低渗透率现象和地层低压问题是长庆油田的显著特点，这就需要依据实际情况，采用不同功率的设备进行开采工作。通过对实际工作状况进行监控，变频器可以基于总体的出油量进行功率调整，这种形式可以实现生产效率的极大提升，同时也能为油田开采降低成本，在发挥功效的同时实现节约能源的目的。
3、结束语
石油行业囊括了众多工程和项目，是一个耗能多、安全环保风险高的行业，其中石油开采工程占据了绝对比重，由此可见，利用变频技术对采油设备进行节能减排改造，有助于企业的降本增效，本文對于此类工作具有一定的参考意义。