На нефтедобывающих предприятиях России в настоящее время эксплуатируются более 100 тыс. скважин, оснащенных штанговыми насосными установками с электродвигателями мощностью от 1,5 до 45 кВт.

Режим работы большей части штанговых насосов регули­руется изменением длины хода плунжера насоса путем пере­становки пальцев на кривошипе или изменением числа ходов путем замены сменных шкивов на валу приводного двигателя. Это повышает трудоемкость работ и требует остановки стан - ка-качалки, что приводит к снижению производительности, а в ряде случаев при длительных остановках — к образованию песчаных пробок, заклиниванию плунжера и другим послед­ствиям. Кроме того, при таком изменении режима откачки жидкости может нарушиться уравновешенность станка - качалки. Успешное решение задач, возникающих при экс­плуатации насосных скважин с регулируемым режимом ра­боты, становится возможным на основе применения регули­руемого электропривода, который позволяет плавно перехо­дить с одного режима работы на другой без остановки сква­жины.

Регулируемый электропривод для станков-качалок целесо­образен также по следующим причинам:

1. В начальный период эксплуатации скважины должен быть установлен оптимальный режим отбора жидкости. Для установления такого отбора нужно плавно изменять частоту ходов насоса, меняя темп отбора жидкости из скважины и определяя ее дебит при каждом новом положении динамиче­ского уровня.

2. С течением времени по мере добычи производитель­ность скважины начинает уменьшаться, все более отклоняясь от оптимальной. Длительная эксплуатация в оптимальном режиме может быть обеспечена при применении регулируе­мого электропривода. Как правило, скважину останавливают и извлекают из нее насос для ремонта при уменьшении его подачи в 2 раза по сравнению с начальным значением. Применение регулируемого электропривода позволяет увели­чить межремонтные периоды и снизить эксплуатационные затраты.

3. Имеется ряд скважин, для которых нужно постепенно увеличивать частоту ходов насоса вследствие наличия боль­шого содержания песка в откачиваемой жидкости.

4. Благодаря плавным пускам электродвигателя значитель­но снижаются динамические нагрузки в элементах установки и повышается надежность.

Станции управления для станков-качалок, оснащенных частотно-регулируемыми электроприводами, выпускаются рядом отечественных и зарубежных фирм, например, корпо­раций «Триол» (РФ), концерном АВВ и др.

Станция управления СУС Триол 01 предназначена для:

управления и защиты электродвигателя, а также техно­логического оборудования станка-качалки в аварийных ре­жимах;

изменения параметров автоматического регулирования режимов работы;

получения и передачи текущей информации о состоянии станка-качалки при помощи средств телекоммуникаций.

В состав станции управления входят силовой блок под­ключения, управляющий блок ввода-вывода, преобразователь частоты, блок фильтра подавления радиопомех БФ1, средст­ва телекоммуникации для сбора и передачи информации, пульт дистанционного управления. Последние три компонен­та поставляются по заказу.

Станция управления обеспечивает:

включение и отключение электродвигателя в ручном (пуск-стоп) и автоматическом (по таймеру) режимах;

плавный пуск электродвигателя;

плавное бесступенчатое регулирование частоты вращения двигателя (частоты ходов насоса) в пределах от 0 до номи­нального значения;

возможность задания различных скоростей подъема и опускания штока станка-качалки в пределах одного цикла качаний (внутриходовая модуляция);

работу в режиме периодической эксплуатации по про­грамме с заданием времени работы и паузы по таймеру;

изменение и индикацию основных параметров режима работы электродвигателя (ток, напряжение, частота);

защиту электродвигателя от к. з., токовой перегрузки, не­догрузки, недопустимого отклонения напряжения питающей сети от номинального с последующим программируемым ав­томатическим перепуском после окончания действия аварии; построение экспериментальных динамограмм; индикацию и запись в журнал причин аварии; определение производительности установки; оценку динамики изменения дебита скважины; часовой (последние 24 ч) и суточный (последние 30 сут) архивы дебита;

контроль балансировки станка-качалки с помощью встро­енного амперметра.

Технические характеристики станции управления СУС Трнол 01

Питающая ссть с заземленной либо изолированной

нейтралью.......................................................................... 3x380 В, +10%, —15%

Диапазон мощностей управляемых асинхронных

к. з. двигателей, кВт............................................................. 5,5 — 37

Ток перегрузки................................................................... 150% в течение 60 с

Коэффициент мощности (сети), не менее........................ 0,95

Кратковременное допустимое отклонение напряже­ния питающей сети, при котором станция сохраня­ет работоспособное состояние, % —40

Рабочая температура, °С...................................................... От +40 до —60