常规游梁式抽油机节能途径分析.pdf

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1、设备·产品一常规游梁式抽油机节能途径分析张凌才松林于生(吉林油田公一J)摘要常规游梁式抽油机是油田普遍采用4节能途径的采油机械装置，数量多、耗电量大、效率低下，能耗占油田生产总耗电量50％以上。研究不改变抽油机本身，根据损失情况，针对相应游梁式抽油机节能途径，探索提高油田机采系环节采取具体的措施。统效率的方法意义重大。4．1电动机关键词采油装置常规游梁式抽油机节如果电动机运行在额定负荷或额定负荷附近，能机采效率则电动机属于节能经济运行。但多数抽油机，尤其是常规游梁式抽油机，在工作过程中，为满足启动D0l：10．3969／j．issn．2095—1

2、493．2011．01．007或最大功率点的要求，其电动机的平均输出功率与额定输出功率之比通常为0．3～0．4，有的甚至更低。因此在一个冲程中的大多数时间里电动机处于l组成轻载运行，即所谓“大马拉小车”的状态，其效率常规游梁式抽油机主要由三部分组成：和功率因数都很低，这就造成较大的能量损失。从◇地面部分——游梁式抽油机，由电动机、现场实测看，少部分电动机效率只有60％～70％，减速箱和四连杆机构(包括曲柄、连杆、横梁、游与普通异步电动机的额定效率90％～95％相比，提梁)、驴头和悬绳器等组成；高效率潜力较大。其主要节能方法有：◇地下部分——抽油泵

3、，悬挂在套管中油管◇人为地改变电动机的机械特性，以实现与的下端；负荷特性的柔性配合，从而提高系统效率，实现节◇联系地面和井下的中间部分——抽油杆能(主要是采用变频调速的方法)；柱，由一种或几种直径的抽油杆和接箍组成。常规◇从设计上改变电动机的机械特性(如高转差游梁式抽油机采油系统的组成及测点见图1。电动机和超高转差电动机)，从而改善电动机与机、杆、泵整个系统的配合，减少系统能耗；2工作原理◇换用高效节能电动机，扩大高效区范围，游梁式抽油机主要南4个系统组成，即传动减提高电动机效率，降低装机功率，从而减少电动机速箱系统、换向系统、平衡系统和支撑系统

4、。由于损失(可以更换变频调速电动机、超高转差电动各种抽油机的减速系统和支撑系统工作原理和结构机、电磁滑差电动机、高效永磁同步电动机、双速基本相同或类似，所以抽油机的结构形式主要由换电动机、双功率电动机)；向系统和平衡系统决定。含有游梁、通过连杆机构◇采用节能型抽油机电动机控制装置(如可换向的抽油机统称为游梁式抽油机。控硅调压式节能控制器、星角转换节能控制器、变频节能控制器等)，这些电动机控制装置除具有3能量损失构成一般控制箱的基本功能外，还可根据电动机的运行游梁式抽油机能量损失主要有：电动机损失、情况，动态调节电动机的电压或进行无功补偿，降带传动

5、损失、减速箱损失、换向损失、盘根盒损低网络电能损失。失、抽油杆损失、抽油泵损失、抽油管柱损失等84．2传动系统部分。具体能量损失见图2。’工程上常用的皮带的传动效率都比较高，最高可达98％，即其传动损失仅』2％。在抽油机上使第一作者简介：张凌，1991年毕业于延边大学，化学工程专业用联组带较之使用其他类型的皮带，损失最小。这1二程师，地址：吉林油田公司质量节能处节能科，138000。种带传动动力大、摩擦损失小、滑差率小、丢转口I1年第1期石油石化节能I19一Equipment&Product图1常规游梁式抽油机采油系统的组成结构及检测位置少，传动

6、效率最高达98％，并且带轮直径和宽度都程角度上看，这基本是目前大功率减速器传动效率明显减小。经现场实测，使用这种传动带比使用普的最高值。因此，在管理和维护措施得当的条件下，减速箱的效率提高潜力不大。通三角带平均可节电2．5％。因此，在我国现有技术4．4换向及平衡条件下，带传动部分效率的提高潜力已很小。对于游梁式抽油机，换向部分主要是四连杆机构抽油机采油系统输入功率，二—‘电动机功率损失，主要为热损失和摩擦损失或其变形。如果润滑保养良好，该部分的传动效率一f垂茁嚣，一(三自功警损失_主要为摩擦损失般可达95％，在换向机构一定的情况下，该部分的效0—

7、‘减速箱功率损失．主要为摩擦损失率不会有大的提高。但是抽油机平衡对能量损失影响￡减建箱一--一=—换向机构功率损失，主要为相对运动件问摩擦损失——较大，占整个损失的50％以上，是节能的重点。因此，

8、逛鱼坠塑≥—_=‘盘根盒功率损失．主要是光纤与盘根的摩擦损失调平衡对于节能降耗、提高效率非常重要。盘根盒)：一———抽油杆柱功率损失，主要是杆与管、杆与井液间的摩擦损失近年来出现了许多抽油机的平衡方式，如游梁{抽曲扛蛙一—_二‘抽油泵功率损失．主要是容积损失和水力损失偏置平衡、悬重偏置游梁复合平衡、下偏杠铃型游(抽油泵，—_二管柱功率损失．主要为水力损

9、失和漏失《管柱)一梁复合平衡、摆杆式游梁抽油机的复合平衡、调径变矩纯下偏平衡等。采用这些平衡方式能不同程度抽油机采油系统有效功率地改善曲