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青海油田位于柴达木盆地西北缘，被昆仑山、祁连山、阿尔金山所环抱。面积25万平方千米，沉积面积12万平方千米。盆地内矿藏资源丰富，其中石油、天然气资源勘探潜力巨大，开发利用前景十分广阔。柴达木盆地的油气资源量为46.5亿吨当量，其中石油资源量为21.5亿吨，天然气资源量25000亿立方米，是全国陆上油气勘探的重要地区。 油田采油厂使用游梁式抽油机，此类设备在采油厂中属耗电大户，其用电量约占油田总用电量的40％，且总体效率很低，一般在30％左右。

油田抽油机的起动力矩是抽油机实际负载的3～4倍，根据起动力矩匹配的电机，运行负载功率都远小于电机的额定功率，即所谓“大马拉小车”现象。并且过剩的抽油能力令抽油机的无功抽取时间增加，造成青海油田采油厂开采的电费成本居高不下，能源浪费十分严重。 卧龙电气凭借深耕电机及驱动系统四十多年的技术积累，凭借成熟的产品，为油田抽油机电气系统提供了带能量回馈变频器控制系统方案：WD200变频器+WD230能量回馈单元，以此来解决油田抽油机效率低，功率因数低、能耗高的痛点。

青海油田游梁式抽油机系统

系统构造:由驴头、悬绳器、游梁、平衡块、减速机、电动机、和电气控制系统组成； 

工作原理:电动机的转动经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动,驴头经光杆、抽油杆带动井下抽油泵的柱塞作上下运动，从而不断地把井中的原油抽出井筒。 

主驱系统特点:负载不稳定,波动大,启动转矩大。

系统原理

能量回馈单元采用PWM控制的IGBT整流技术，完成对能量回馈的控制，解决了负载在快速下降或停机时的再生发电能量问题，具有四象限的运行功能。 能满足各种位势负载的调速要求，可将电机的再生能量转换为电能输送回电网。进一步提高节电效率，减小电源的谐波污染，提高了功率因数，减小供电电流，从而减轻电网和变压器的负担，降低线损，可省去大量的增容开支。

现场运行照片

运行测试数据

电能参数曲线

		左图为客户的监控系统上的电能参数曲线,此曲线显示的为一个冲程周期内的电流,电压,功率的曲线图。对比工频运行,变频运行时的输入电流,无功功率都有大幅度的降低，提高了功率因数，从而降低了抽油机的能耗。
工频运行时	变频运行时

能量回馈时的电能质量测试

三相输入电流谐波	R相电流/电压谐波	功率因数:0.953

上图为能量能量回馈时的谐波和功率因数测试数据，电流的谐波在5%以下，功率因数接近于1。可充分减小电源的谐波污染，提高功率因数，减小供电电流，从而减轻电网和变压器的负担，进一步降低抽油机的能耗，可为青海油田采油厂提供一个可靠，节能的解决方案。

客户受益

直接收益：

• 根据青海油田检测评报告：油田采油厂使用变频+能量回馈方案后的系统平均综合节电率：约26%。按照单台26%计算，例如：抽油机配置的45KW电机日耗电量按200kwh算,年节约电量为18980kwh,每度电按照0.8元计算，则年节约电费15184元，取得了非常显著地节电效果。

• 目前我国电网执行功率因数罚款制度，用户功率因数如不能达到0.9，将面临供电公司罚款。青海油田采油厂使用工频时功率因数只有0.2左右，某些井场一年的罚款可达3万-4万元，使用变频系统功率因数从0.23提高到0.95，青海油田采油厂可以节约这方面的开支。

间接收益：

• 对于低产井，间抽可能会发生沙卡事故，使用变频方案可以降低频率24小时运行。避免沙卡事故，沙卡事故作业时间在5-7天左右，按照一天取液10t(含油量按照30%计算)，即3t原油。3t*5天=15t原油。

• 变频启动电机速度缓慢增加，对皮带及抽油机机械件的冲击降低，减少更换皮带轮，单井更换一次作业时间最快为1个小时，会影响1个小时的产量，以0.5t*3000元，一年不定期需要更换5-10次，年直接经济损失约为7500-15000元，使用变频器控制系统，可最大程度的挽回此部分的损失。