新型节能抽油机的试验应用.docx

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1、新型节能抽油机的试验应用大港油田分公司大港油田地质构造以复杂断块油藏为主，原油物性差，属于高凝、高粘、高含蜡胶质稠油、低渗透油田。长期以来，油田开发以机械采油为主，其中抽油机井占开井总数的68%，占产油量的60%。在用抽油机大多以12型常规游梁抽油机为主，抽油机耗电占公司总电耗的52.5%，所耗电费直接左右着开发成本。虽然现用常规游梁式抽油机具有结构简单、结实耐用的优点，但同时也存在能耗高、调参不方便以及对高凝、对稠油油田的开发适应能力弱等缺点。因此推广具有高效节能、调参方便、可靠性好、适应高凝稠油开发等特点的新型节能抽油机具有非常重要的意义，是降低成本的一项重要环节。2000年以来，我们先后

2、引进了下偏杠铃式、调径变矩式、摆杆式、皮带式等四种八台新型节能抽油机进行现场试验。为了使试验的结果具有代表性，我们在油田南部开发公司的同一区块选择了原油粘度高、抽油机负荷在10t左右的井上进行集中试验。其中下偏杠铃式、调径变矩式、摆杆式游梁抽油机，重点试验其节能性、可靠性、调参方便性；而皮带机则以满足高凝稠油井开采、低能井小泵深抽、大泵提液部分替代电泵为试验目的。2001年进入规模推广阶段，截止目前，共推广使用各种节能抽油机47台（套），取得了显著的经济和社会效益。一、抽油机节能机理分析（一）抽油机采油系统节能的影响因素抽油机系统是否节能主要受以下几个方面因素的影响：1、举升工艺设计方面的影响

3、：通过举升工艺的优化设计，包括杆、管、泵的优化组合，合理沉没度的确定，冲程（s）,冲次（n）的优选等。2、地面配套设备技术状况的影响：要提高系统效率，降低能耗，就应采用先进的节能设备，如节能抽油机、电机功率的合理匹配、节能控制柜、节能变压3、日常技术管理工作的影响：如抽油机的平衡、驴头与井口的对中情况、井口盘根的松紧程度、传动皮带的张紧程度、各轴承部位磨损及润滑状况、抽吸参数的动态调整等。在举升工艺设计和日常技术管理相同的情况下，地面配套设备的技术状况对提高系统效率影响较大，而地面配套设备中抽油机的技术状况十分重要。对于特定的油井，特定的工作制度，即在抽油机井的光杆功率一定的前提下，抽油机-深

4、井泵装置是否节能主要是由其地面部分确定的，包括两个方面：一是平衡效果如何，即选择哪种平衡方案，平衡调整是否易于实现；二是地面传动系统的效率。(二)抽油机的节能原理与途径下面是常规游梁抽油机、节能型游梁抽油机、链条式抽油机减速箱曲柄轴(输出轴)的扭矩曲线示意图：图1:常规游梁抽油机减速箱曲柄轴的扭矩曲线图T1(3)1BQ&图2:节能型游梁抽油机减速箱曲柄轴的扭矩曲线图isoiM图3:链条式抽油机减速箱输出轴的扭矩曲线图

5、_S表示抽油机的输出的功S表示抽油机发电所做的功抽油机减速箱每旋转一周输出的功A等于净扭矩曲线T(9)正值与水平坐标轴B之间围成的面积［变扭矩的功A=/o2nT(9)d9,T(9

6、)>0;对于恒扭矩的功A=T（B），此面积大说明电机所做的功大，反之电机所做的功小。通过上面的分析可知，要想实现抽油机的节能有以下途径：1、消除（或减小）抽油机的发电运行状态：通过优化抽油机平衡机构的设计，尽量使泵挂下降时重力所做的功全部被平衡系统吸收，使平衡系统的势能增加；在泵挂上提过程中平衡系统所储存的势能释放出来，帮助电机做功，从而减少电机的功率消耗。2、抽油机平衡度的调节必须简便易行：由于受原油物性的影响，抽油机的负荷经常变化。常规游梁抽油机平衡的调整是通过增加平衡块的数量或挪动平衡块在曲柄上的位置实现的，由于平衡块重量大、紧固螺栓腐蚀等原因，平衡的调节比较困难，致使部分抽油机平衡状况

7、较差。3、有效的削减峰值扭矩：通过削减峰值扭矩，可以使配用电机的功率下降，减小“大马拉小车”的现象，提高电机的功率因数和机械效率。4、提高抽油机地面系统的效率：抽油机地面系统效率的计算公式：n地面:n电机.n皮带-减速箱•n四连杆，因此通过提高上述三个单项的效率，减少地面系统自身的消耗，也可以达到节能降耗的目的。其中n皮带-减速箱和n四连杆是由抽油机的结构设计所确定的；n电机除与抽油机的结构设计有关外，还与平衡度、电机的负载率等因素有关，电机的负载率要求在70%-80%之间（如图4）。从下图可以看出：电机的负载率越高，其效率、功率因数也会升高，电机的自耗和网损都会下降m上凸=曲Du6QT0-0

8、L.0电机效率、功率因数与电机的负载率关系图二、四种节能抽油机的工作原理、结构特点、性能及更换前换后有关数据对比（一）下偏杠铃复合平衡游梁式抽油机该机安装在家37-53井上，该井用©38泵，下泵深度2005.26米，悬点负荷93.7kN，原油粘度605.86mPa.S,2000年6月6日投产。其主要技术参数与原抽油机对比情况见下表:抽油机类型下偏杠铃式常规游梁抽油机生产单位抚顺石油机械厂型号CYJ