游梁式抽油机节能增效装置的应用与推广

2022-09-11

在采油工作中, 抽油杆在固定冲次情况下, 保持在一定的速度范围内运行, 当油井供液良好时抽油效率较高, 但是油田已进入开发后期, 大部分油井供液能力差, 有时会出现空抽现象, 并且由于油井普遍存在偏磨, 腐蚀, 结盐结垢, 油稠等现象。这对抽油机工作参数合理化有了更高的要求, 需要根据油井自身特点对冲次合理优化, 才能保证较好的系统效率, 才能达到稳产高效的目的。

由于抽油机平衡块下行时惯性作用使电机反向发电, 产生负载, 造成电机产生大功率, 但实际工作载荷较小, 出现“大马拉小车”现象, 不仅增加了能耗, 还更多的是抽油机的电动机以轻载工况运行。不合理参数冲将导致油井出现偏磨, 进一步发生躺井, 造成产量流失。由于电动机输出皮带轮包角限制, 无法对冲次合理优化, 而利用安装减速器和更换皮带轮进行调参需要停井时间, 并且操作起来困难重重, 即增加了工人的劳动强度, 也经常因电机烧而做重复性的工作, 降低工作积极性。而在更换皮带轮或者减速器时, 需要定做或者是大批次进货, 现场容易烧坏导致无法长时间有效使用。

游梁式抽油机节能增效装置, 可以节约皮带轮材料, 轻松调冲次直至达到合理工作制度, 减轻了劳动强度, 提高了开井时率, 冲次降低后降低了光杆的偏磨程度, 延长了光杆的使用寿命。

1 游梁式抽油机的工作原理

1.1 游梁式抽油机工作原理

抽油机工作时, 电动机将其高速旋转运动传给减速强的输入轴, 经中间轴后带动输出轴、输出抽带动曲柄做低速旋转运动, 同时, 曲柄通过连杆、横梁拉着游梁后臂上下摆动, 驴头上下摆动, 带动抽油杆, 活塞上下往复运动, 抽油出井。

1.2 电动机的工作原理及基本结构

电动机是一种把电能转换为机械能的过程, 在油田采油系统中大多数使用的事交流电动机, 并且是一种三相异步电动机, 它主要是由定子、转子、和其他附件组成。它的工作原理是在定子绕阻旋转磁场的作用下其在电枢笼式铝框中有电流通过并受磁场的作用而使其转动, 即磁场对电流的受力作用, 使电动机做选装运动。

2 节能增效装置的工作原理

2.1 节能增效装置的输出皮带轮的直径大于原油井电机输出的皮带轮, 增大了皮带轮和皮带之间的包角, 减少能量损失, 提高效率;

2.2 该装置分离了电机和抽油机之间的动力, 利用平衡块自由落体下落的惯性, 抽油杆提油是由于这种惯性作用, 提油速度相对加快, 减少漏失, 提高效率;

2.3 一个抽油机在一个冲次周期内实现动能和势能相互转换的节能增效装置;

2.4 游梁式抽油机节能增效装置可以再抽油机平衡块360°旋转至下行时惯性产生, 将抽油机和电机动力通过自动离合装置进行分离, 使平衡块处于自由落体状态, 而电机空转, 当平衡块惯性消失, 需要动力做功时自动离合装置自动整合电机, 和抽油机动力, 抽油机进入正常工作状态, 当惯性再次出现时再分离, 惯性小时再整合, 周而往复, 解决了电机反发电时对电网产生冲击, 又消除了电机反向负载, 节约了电能。

3 节能增效现场试验效果论证

游梁式抽油机节能增效装置在马寨油田95-152井投入使用, 做现场试验。

4 结语

4.1 节能方面:95-152井节能增效装置安装前电机功率45KW, 安装后22KW, 安装前平均电流25/23、日均电量为328KWh, 安装后平均电流19/18A, 安装前平均电量311度/天, 近期电流12/11, 平均电量260度。

4.2 增效方面:日产液也由原来的35.6t增加至37.8t;日产油平均差值变化不大;泵效也相应增加了8.2个百分点。目前, 日产液32方, 日产油0.9t, 含水97.3%。

4.3 游梁式抽油机节能增效装置加大了输出端皮带轮直接, 增大包角, 减少能量的损失, 并且设备自身配有4组不同直径的变径皮带轮, 可以根据油井生产需要, 调出高低不同的4个冲次档位。

4.4 节能增效装置随机配备一组皮带轮, 并带有安装工具, 在特殊要求下可以更换一个皮带轮, 随意调出所需冲次, 方法简单, 便捷。

摘要：游梁式抽油机是我国各大油田普遍使用的一种机械采油装置, 它运行效率较低, 耗能过大。本文是对新研发的另一种游梁式抽油机节能降耗装置在马寨油田实验结果进行论证, 装置的可靠性和使用性以及可操作性, 经过半年的现场试验, 效果较为满意, 达到了节能降耗的目的, 并且还增加了原油产量, 得到了油田专家和领导的认可, 并将该装置大力推广和使用。

关键词：节能增效,降耗,系统效率,应用推广