游梁式抽油机飞轮储能系统设计及实验

作者：周勇^*; 陈香玉; 简霖; 王扶辉; 田德高; 韩传军

来源：储能科学与技术, 2022, 11(02): 593-599.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2021.0340

• 抽油机
• 飞轮储能
• 系统设计
• 节能分析
• 实验

现役的游梁式抽油机耗电量超过油田生产总用电量的50%,其总效率往往低于30%,抽油机系统的效率低下造成了电能的较大浪费,而游梁式抽油机的工作原理及结构特点有利于采用飞轮储能装置提高其效率。本工作设计了适用于游梁式抽油机的飞轮储能系统,建立了抽油机动力学仿真模型,搭建了相应的实验测试平台,采用仿真分析和实验研究相结合的方法验证了储能系统的可行性,并探讨了加入储能飞轮后对抽油机能耗的影响。实验结果表明:储能飞轮在上冲程释放能量,在下冲程吸收能量;加入飞轮后电机功率曲线峰值由782 W减小为620 W,电机的谷值功率由-448 W变为-359 W,即降低峰值和增加谷值,使电机运行更加平稳。最后通过实验对比了仿真和测试数据,验证抽油机飞轮储能系统的节能效果:在冲程冲次不变,负载相近的情况下,实验所得结果与仿真分析的数据结果趋近,游梁式抽油机飞轮储能装置能节约15.7%的能量,具有明显节能效果,为游梁式抽油机应用飞轮储能系统实现节能降耗提供了参考。

• 单位
  新疆油田公司; 西南石油大学