抽油机助力装置应用探讨.pdf

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1、置的组成结构及工作原理，主要针对其功能和特点进行论诉，并通过计算证明其节能效果、关键词：套管气；助力；节能Jl■刖‘·‘暑-油田开发进入中后期，综合含水不断上升，开采中所需能耗及成本不断增加。据统计，目前采油匕厂现有抽油机井2900余口，平均系统效率14．36％，抽油机年耗电1．5014x10kW·h，占全厂油气生产生产总用电量的35．8％，是油田生产的能耗大户。同时随着油井开采时间的延长，地层压力下降，原油中的溶解气逐渐分离，造成套压升高。套压高，不仅严重影响单井地下产油、泵效，而且容易引起气锁现象。为维护油井正常生产，保证油井产量，不得不定期将套管气放

2、人生产干线，造成短时问的区域回压升高，影响油图1抽油机助力装置连接图井的产量，造成气体动能的极大的浪费。1、进气管线2、⋯气管线3、气动缸4、机械换向器(两位四通针对上述问题，研究抽油机助力装置，该装置是阀)5、连动机构6、活塞7、连杆一种新型的抽油机节能技术，以套管气为原动力，通过压力传递系统，不需任何外能源，利用油井自身的由罔1可以看出，分别从采油树的套管阀门、生伴生气带动活塞做功，可适当降低抽油机电动机的输产干线处引出两条管线——进气管线和出气管线(进出功率，从而达到节能的目的。气管线与套压连接，出气管线与回压连接)，分别与机械换向器相连，连动机构一

3、端与游梁连接，将控制信2抽油机助力装置的组成号传递给机械换向器，控制气体进入气动缸的方向，抽油机助力装置主要由主要由进气管线、出气管连杆分别与游梁和活塞连接，带动活塞上下运动。由线、气动缸、机械换向器、连动机构五部分组成，连接于抽油机具有周期性往复运动的特点，连杆和气动缸图见图1。均采用滑动方式固定，保证其垂直运行。2olo-f-4期8月出版豳3抽油机助力装置工作原理厅一连杆对活塞的力；当抽油机处于上行程状态时，套管气由进口进，—套管气对活塞的力；入，正向经过机械换向阀，套压由底端进入液压缸，带G活塞一活塞的重力；动活塞向上运动，产生向上的推力，通过连杆将

4、力作f广一连杆的重力；用于游粱，同时活塞上部气体受到压缩，当压力大于一活塞的摩擦阻力；回压时，单流阀打开，压力由出口泄出。当驴头运动由活塞受力分析图可知：到上死点时，上行程开关带动连动机构动作，活塞上上行程：升结束，向换向器发出换向信号，气动缸的进气方向R=+G活塞+GFF+，(1)发生改变(上端进气)，此时抽油机处于下行程状态。下行程：活塞将沿气压缸向下运动，产生向下的推力，同时也+，：R+GNu+G杆(2)将力通过连杆作用于游梁，活塞下部气体受到压缩，由①可知：当压力大于回压时，单流阀打开，压力由出口泄出。=F气一GNu-G杆一J(3)套管气经生产阀门

5、进入生产干线，并与油井产液一起由②可知：进入地面集油系统。当驴头运动到下死点时，下行程=F气+G；手套+¨一磨(4)开关带动连动机构动作，活塞下降结束，换向器发出由(3)(4)两式可知：连杆对活塞的力的大小与套换向信号，气动缸的进气方向发生改变(下端进气)。管气对活塞的力的大小成正比。随着抽油机的往复运动，上述过程将重复进行，抽油上下行程游梁受力分析见图4机助力装置图见图2。[L换向器液压缸[曾f图4上、下行程游梁受力分析图套回压压由图4上下行程游梁受力分析可以看出：图2抽油机助力装置结构组成图～电动机对游梁产生的力；从以上过程中可以得出：上行程时，游梁受

6、到向～抽油机载荷对游梁产生的力；上的力：下行程时，游梁受到向下的力。为了研究装～抽油机助力装置对游梁产生的力。置产生的助力，进行了以下分析：上行程时，+=；(5)液压缸内活塞受力遵循气平衡方程和“密闭容器下行程时，+=E；(6)内压强处处相等”的原理。活塞受力分析见图3。因为FF—FJ，即抽油机助力装置对游梁产生的力与连杆对活塞的力的大小相等，方向相反。由(5)(6)两式均可算出F=F：一F，，可见不论上下行程，F均为助力。并将代替电机做一部分功，降了电动机的输出功率，进而减小了电动机的装机容量，有较好的节电效果。4抽油机助力装置功能特点4．1连动机构图3

7、上、下行程活塞受力分析图连动机构一端与抽油机游梁相连，在抽油机上下n2D7D年第4期82]出版推广与应死点处分别设一个触点式行程开关，上下行程开关的4．3阻尼阀设置与上下死点有一小段距离，见图5，目的是实现对由于抽油机助力装置采用套管气产生原动力，因抽油机上下死点的缓冲。当抽油机运动到上下行程此要求油井有较高的套压。但油井的生产是一个复开关时，衔铁运动，从一端滑向另一端，换向器换向，杂的动态过程，可能出现经过一段时间后套压减小的气动缸进气方向发生变化，游梁受到的助力缓慢减小情况，当套压≤回压时，套管气将不能推动活塞运动，直至相反方向，避免了上下死点冲击载荷

8、过大，起到出气口不能进行排气。为避免此种情况发生，在进气了缓冲的作