常规抽油机节能潜力分析及对策.pdf

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1、第6期一6_j常规抽油机节能潜力分析及对策刘晨，赵万春(东北石油大学石油工程学院，黑龙江大庆163318)[摘要]抽油机井的用电量约占油田总用电量的40％左右．是油田耗能大户。本文对油田大量在用的常规游梁式抽油机和偏置游梁式抽油机的负载特性及能量损失因素进行了分析，对常规抽油机的节能潜力提出了相应的对策。[关键词]抽油机；节能；潜力；对策抽油机井的用电量约占油田总用电量的40％2常规抽油机能量损失分析左右，是油田耗能大户。虽然节能型抽油机用量抽油机采油系统将电能从地面传递给井下每年都在增加，但油田大量在用的抽油机仍为常液

2、体，从而把井下液体举升到地面。整个系统工规游梁式抽油机和偏置(也称异相)游梁式抽油作过程，是一个能量不断传递和转化的过程，能机，为此，本文分析了常规抽油机的负载特性及量的每一次传递和转化都有一定的损失。抽油机能量损失因素，同时还分析了常规抽油机的节能采油系统包括地面部分一游梁式抽油机，由电动潜力，提出了相应的对策。机、减速箱和四连杆机构(包括曲柄、连杆、横梁、游梁)、驴头和悬绳器等组成；地下部分一1常规抽油机的负载特点抽油杆柱、抽油泵等。常规抽油机的负荷曲线有以下特点：2．1地面设备能量损失(1)抽油机的负荷呈周期性波动

3、，波动频率常用冲次3～67：k／min，即波动周期l0～20S。电动机：在抽油机的每一冲程中，电动机的输出功率出现两次瞬时功率极大和极小值。极(2)平衡扭矩是正弦曲线，而油井负荷扭矩大值可能超过额定功率，而极小值一般为负功不规则，形成的总负荷扭矩曲线常出一、二次负率，即电动机不仅不输出功率，反而由抽油杆功率。拖动而发电。因此电动机的输出功率的变化远(3)负载扭矩平均值约为最大值的1／3。远超出了(60％～100％)额定功率的范围，特别抽油机的负荷特点决定了选用普通异步电是当抽油机平衡不良时，其电动机甚至可能在动机驱动抽油

4、机不可避免地形成大马拉小车的现(一20％～120％)额定功率的范围内变化，这时电象。首先，抽油机启动时为带载启动，惯性矩较动机的效率降低，损耗也必然增大，现场实测，大，油田在选配电动机时为了启动顺利，一般按电动机的损耗有的高达30％-40％。最大扭矩选配电机，而抽油机启动后正常工作时皮带传动损失：工程上常用的皮带的传动效平均转矩与最大扭矩相比又较低，所以电机输入率都比较高，最高可达98％，即其传动损失仅为功率最多仅有额定功率的三分之一，这是造成大2％，因此，在我国现有技术条件下，皮带传动部马拉小车的主要原因；其次，油田在

5、选配电机时分效率的提高潜力已很小。考虑油井工况异常，如砂卡结蜡时，不致于因启减速箱损失：减速箱损失包括轴承损失和动困难而烧毁电动机，人为增大了裕量，加剧了齿轮损失。减速箱总的功率损失约为9％～10％。大马拉小车现象。这是在润滑良好情况下的数据，如果减速箱润滑常规抽油机低负荷运转造成电机效率低，不良，功率损失将增加，效率下降。从工程角度功率因数低。抽油机的负荷呈周期性波动，电机上看，基本是目前大功率减速器传动效率的最高转速波动，加大了电机的损耗。周期性负功率大值。因此，在管理和维护措施得当的条件下，减小与抽油机的平衡情况有

6、关，但难以根除这一现速箱的效率也不会有大的提高。象，负功率在抽油机电动机和电网之问流动，有功电能的吞吐增加了电机和电网的损耗，同时导●●●●_●●●●●●●●●●●●●_●●_●●●●●●●●●●_●●●●__●_●●●●●●●●_●●_●●●●●●●●●●●‘‘。‘●●●●●●●●●●●●_●‘。。●’’●●●●●●‘●●●‘。‘’。’。。●●●●●●●●作者简介：刘晨，男，东北石油大学石油工程学院在读。致功率因数严重恶化。64一■节能减排石20油11和年化第工14设卷备换向损失：对于游梁式抽油机，其换向部态调节电动机

7、的电压或进行无功补偿，降低电动分主要是四连杆机构。综合考虑轴承与钢丝绳，机损失。游梁式抽油机四连杆机构的能量损失约为5％。(4)选择配套合理功率的电动机，提高电动在换向机构一定的情况下，该部分的效率不会有机负载率，实现节能。大的提高。实践证明，通过合理的调整平衡，可抽油机电动机的选择主要考虑抽油机型号、以减少换向损失，每口油井平均可节约有功功率生产参数(冲程、冲次)、油井载荷，在保证抽油机0．3～1．5kW，节电效果显著。每口井都有节电的平正常运转的前提下，根据电动机功率与传到减速衡度最佳点，一般调在90％最为经济。通过

8、调平衡箱曲柄轴上的扭矩关系，确定适合抽油机工作能来节约电耗，可实现少投入，多产出。力的电动机的功率。盘根盒损失：主要是光杆与盘根问的摩擦损MNm．X失。如果抽油机安装不对中，光杆与盘根盒的摩N—————————．．。．．．——一14388擦力成倍增加。在管理与维护正常的情况下，盘根盒部分能量损失很小，提高能效的潜力不