抽油机井节能技术论文

2022-04-20

【摘要】通过对抽油机井生产参数合理调整,尽量保持合理沉没度,保证长冲程慢冲次节能效果,充分利用冲程及精确冲次调整方法,对于地面参数已调至最小的抽油機井,设计研制合理的减速装置。分析常规抽油机的节能潜力,从生产参数调整、降低悬点载荷、提高泵效、平衡方式等几方面提出了提高常规抽油机系统效率的对策。下面小编整理了一些《抽油机井节能技术论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

抽油机井节能技术论文 篇1:

策论节能降耗技术在抽油机井中的应用效果

【摘 要】多年来,抽油机井的高能耗问题始终制约着大庆油田有限责任公司采油的效率,而近年来节能降耗技术在抽油机井中的应用,大大提升了石油开采的效率,实现了油气田开采的可持续发展战略需求,为企业降本增效增产作出了积极的贡献。本文现对节能降耗技术在抽油机井中的应用效果进行如下策论。

【关键词】节能降耗技术;抽油机井;应用效果

1.引言

现阶段,我国有8万多口抽油机井,是主要的耗能设备,其能耗约占油田总能耗的1/3。因此,大庆油田要想降低成本,从而促进企业经济效益的显著提升,很有必要采取有效措施切实做好抽油机井的节能降耗工作。笔者根据多年在该方面的工作经验,现简要策论节能降耗技术在抽油机井中的应用效果。

2.节能降耗技术在抽油机井中的应用潜力

2.1敏感性因素分析

地面部分和井下部分的多方面因素影响着抽油机井系统的效率,比如,抽油机类型、电动机类型、冲程、平衡度、减速箱、套压等地面因素及管、杆柱组合、沉没度、泵径、杆管偏磨、气体、地层供液能力等井下部分因素[1]。将对系统效率造成影响的关键性因素找出来,综合考虑地面、井下各环节,只有这样才能保证抽油机系统更好地运行。

2.2平衡方式

抽油机井的平衡状态随着开采时间和井况的改变而改变,抽油机井系统的效率受到抽油机井系统平衡度的严重而深刻的影响,要想使抽油机井达到节能降耗的目的,其中一个极为有效的手段就是保持抽油机井的合理平衡。我们应该积极探索,不断研究出新的平衡方式,有效实现随动平衡,达到随着负载的变化,抽油机井在运转过程中的平衡状态能够得到有效的调整,从而实现节能的目的的效果[2]。

2.3降低抽油机井悬点载荷

在驱动游梁抽油机时,应该在对其负载特点进行充分考虑的同时,保证机、杆、泵系统的有机配合,因此我们应该积极运用软特性驱动,尽量运用低冲次运行,从而有效适应常规抽油机的交变载荷。这样做是因为软特性能够使抽油机井的换向加速度得到极大的减缓,使惯性载荷和振动载荷得到极大程度的降低,从而使减速器的峰值扭矩得到最大限度的降低。

3.节能降耗技术在抽油机井中的应用效果

3.1节能抽油机

3.1.1双驴头抽油机节能原理

双驴头抽油机的基础是常规抽油机,它有效改进了四连杆机构,结构特殊,游梁后臂为变径圆弧状,柔性连接件有效连接了游梁和横梁。在变参数四连杆机构的作用下,其扭矩变化具有较小的静扭矩波动,向正弦规律接近,从而达到有效的节能目的。

3.1.2下偏杠铃抽油机节能原理

该抽油机在工作时,一段圆弧是游梁偏置平衡重心的运动轨迹,具有最大重力矩的条件是重心在游梁回转中心的水平线上,而具有最小重力矩的条件是中心在回转中心的垂直线上。要想有效削减峰值扭矩,使抽油机曲柄轴净扭矩曲线的大小和形状得到有效的改善,使其具有较为平缓的波动,同时将负扭矩有效消除掉,使抽油机的周期载荷波动系数得到极大程度的减小,从而促进电动机工作效率的显著提升,就必须有机结合并利用这一变距原理和曲柄平衡的共同作用。

3.1.3摩擦换向抽油机节能原理

该抽油机在工作时,原动机使用开关磁阻电动机,其功率因数cosξ=1,控制时将智能模拟和数字有机结合起来,运用摩擦轮传动工作机构,机械传动的线路较短,效率较高,使正反转换向得以实现,具有较为平稳的启动换向和较小的冲击,并且我们能够独立无级调节冲程、冲次,有效控制抽油杆上行和下行速度,从而极大降低电动机输出扭矩的峰值,在直接平衡作用的共同作用下,使电机功率得以显著降低的目的就能够得到最终的实现。

3.2节能拖动装置

3.2.1节能电机

现阶段,大部分抽油机电机的平均负载率都在40%以下,运行效率在80%以下,普遍存在着“大马拉小车”的现象,使配电线路的功率得以大大降低,网损得以显著增大。造成这一现象的原因是四连杆是游梁式抽油机的结构,启动时的静载力矩较大,正常工作时驴头悬点载荷和负荷特性均是交变的,一旦抽油杆上下冲程发生改变,电机的电流、功率因数也会随着改变。为了将启动时负载的静载力矩有效克服掉,应该加大普通Y系列电机的容量,则加大容量,这就导致了“大马拉小车”。为了将这一问题有效解决掉,我们可以运用各类节能技术,比如,高转矩电机、永磁同步电机等,对这些3.2.2节电箱

1)电机定子绕组Y-△转换技术

自动控制是实现电机Y-△转换的主要方式,它能够显著提升电机的负载率,同时以电压、电流为取样元,将有效信号提供给电机过载、缺相等的保护工作,并进行有效的跟踪反馈,有效改变电机负载,在这种情况下,电机输入功率也随着改变,将电机的有功和无功损耗强制降低,从而达到有效的節电目的。当Y接时绕组和定子绕组△接端电压分别为22V和380V[4]。电机的负荷率随着绕组端电压的下降而增加,反之亦然。

强制降低电机的有功和无功损耗,从而达到有效的节点目的。

2)功率因数控制器调压技术

功率因数控制器调压技术主要运用单机片实时监测着电机的功率因数,自动控制着双向可控硅的开启角,从而有效调节电机的供电电压,达到有效的节电目的。该技术的负荷适用范围较大,电机在该技术支持下既可以降压运行也可以全压启动,一直在高负荷状态下运行,从而促进功率因素的显著提升。

3)无功补偿技术

对电网进行无功补偿的方式为加装一定容量的电容器,将无功电流有效消除掉,促进功率因数的显著提升和供电变压器负荷的有效降低,从而使网损得到最大限度的降低,达到有效的节电目的。现阶段该技术得到了极为广泛的应用,并且具有良好的应用效果。

4.结语

现阶段大庆油田所采用的节能产品的节能效果因节能产品在不同井况下而有极大差别,节能效果随着电机负荷率的降低而升高,反之亦然。在实际应用中,应该以节能抽油机为主,节能型拖动装置为辅,必要的情况下应该实现合理的匹配。如果为供液不足井,则应该运用调速电机、智能间抽技术,只有这样才能取得良好的节能效果。

参考文献

[1]董德明.抽油机节能措施的选择与优化[J].油气田地面工程,2008,27(10):42-43.

[2]李璐.抽油机节能的有效手段[J].科技创新导报,2009(25).

[3]纪晓红,刘峰.抽油机井参数优化设计[J].中国石油和化工标准与质量,2011(7).

[4]孙刚.常用抽油机拖动装置性能综述[J].中国青年科技,2007,(7).

作者:潘文卓

抽油机井节能技术论文 篇2:

抽油机井生产参数调整技术应用与节能潜力分析

【摘 要】通过对抽油机井生产参数合理调整,尽量保持合理沉没度,保证长冲程慢冲次节能效果,充分利用冲程及精确冲次调整方法,对于地面参数已调至最小的抽油機井,设计研制合理的减速装置。分析常规抽油机的节能潜力,从生产参数调整、降低悬点载荷、提高泵效、平衡方式等几方面提出了提高常规抽油机系统效率的对策。

【关键词】常规抽油机;参数调整;节能

作者:王韬

抽油机井节能技术论文 篇3:

延长采油井检泵周期的有效对策分析

摘 要:针对低渗透油田开发的实际情况,分析影响抽油机井检泵的因素,提出延长抽油机井检泵周期的策略。加强对抽油机井的维护,制定合理的工作制度,优化抽汲参数,保证抽油泵在最佳的工况下运行,提高泵效。

关键词:抽油机井;检泵周期;延长;策略

1.抽油机井检泵概述

当抽油泵由于砂卡、蜡卡、发生严重漏失的情况,会导致抽油泵无法正常运行甚至停产。抽油杆出现断脱等状况,无法将抽油机的能量传递给抽油泵,抽油机井也不能正常生产。油管腐蚀漏失,也会影响到抽油泵的正常生产。配套的工具存在问题,滤砂器、气锚也影响到抽油泵的运行效率。因此,必须通过修井检泵的方式,解决抽油机井的井下故障问题。抽油机井的修井检泵有两种方式,一种是计划检泵,另一种是躺井检泵。

两次检泵作业的时间间隔就是修井检泵的周期,针对抽油机井出现的出砂、结蜡、油井的工作制度等多种因素,影响到修井检泵周期。合理控制影响检泵的因素,延长修井检泵周期,降低油田生产的成本,提高油田生产的管理水平,才能达到油田开发的经济性要求。

2.抽油机井检泵周期延长策略分析

2.1影响抽油机井检泵周期的因素分析

导致修井检泵作业的原因是多方面的,油井结蜡的检泵作业,属于周期性的修井检泵作业,按照抽油机井的结蜡周期,当蜡晶积聚过多,抽油泵泵效降低,无法达到油井的生产条件,进行修井检泵,清除结蜡的现象,恢复抽油泵的正常运行状态。

由于漏失的影响,当抽油泵出现严重的漏失状况,会导致油井的排量达不到设计要求,泵效降低,通过修井检泵,提高泵效,从而提高油井的产量。如果抽油机井的动液面发生明显的变化,为了探砂面、进行水力冲砂作业,需要进行修井检泵操作。当深井泵失灵,出现卡阻的情况,无法正常运行,必须进行修井检泵作业,才能恢复正常运行的状态,属于躺井检泵。抽油杆发生断脱时,需要检泵作业。调整泵径的情况下,需要更换新的抽油泵的操作,也必须进行修井检泵作业。改变抽油机井的工作制度,调整泵挂深度等,都需要修井检泵来完成。当出现井下落物,如抽油杆掉落或者套管出现严重的故障,必须进行修井检泵,才能解决井筒中的故障问题,恢复抽油机井的正常生产状态。

2.1.1抽油杆偏磨引起修井检泵

抽油机发生杆管偏磨,主要是因为抽油机井的含水、油井生产参数发生改变、沉没度设计不合理、抽油杆材料的质量、腐蚀等因素的影响。当抽油机井的抽油杆和油管发生偏磨后,会降低抽油杆的使用寿命,导致抽油杆弯曲、变形,甚至断脱,通过修井检泵作业,才能正取安装抽油杆,保持正常的抽油操作。

油井的供液不足、高含水、井斜角大、油井的工作制度不合理等,都会导致抽油杆偏磨。由于井身结构的影响,斜井极易出现抽油杆和油管偏磨的状况。斜井导致抽油杆和油管发生弯曲,形成一定的斜度,导致偏磨,降低抽油杆的使用寿命。抽油杆在抽油机运行过程中,本身受到力不均匀,抽油机上下行的载荷不等,而且处于变化的状态,导致抽油杆疲劳,很容易损坏,影响到动力的传递,导致抽油泵无法正常运行。

2.1.2抽油机井运行参数不合理导致修井检泵

抽油机运行过程中,对抽油机井的运行参数进行调整,保持合适的生产压差,通过对抽油机井的测试,观察井下抽油泵的运行状况。确定泵径、冲程和冲数的合理配合。调整抽油机的运行参数,使抽油机井的产量达到最高,抽油泵的泵效最大。降低油井出砂、结蜡等因素对抽油泵的危害。

通过示功图的测试,确定井下抽油泵的运行状况,分析泵效下降的原因,如泵充不满、主要是由于稠油的影响,稠油粘度高,流动的速度慢,没有来得及进入到抽油泵内,抽油机进入到下一个行程。需要调节冲次,减缓抽油机上下往复运动的次数,保证泵的充满程度,降低抽油机的能量消耗,使抽油泵达到最佳的生产运行状态。抽油泵受到气体的影响,合理调整气锚,使其分气的效果更好,减少气体对抽油泵运行的影响,提高泵效。

油井严重结蜡的情况,降低抽油泵的生产效率。依据对油井产物的化验分析,确定其中的成分组成。通过热洗清蜡的方法,降低抽油杆的运行阻力,减轻抽油杆的疲劳状态,避免抽油杆由于油井结蜡,而阻碍其正常运行,极易导致抽油杆断脱事故的发生,严重的情况导致抽油杆掉落,引起井下落物,增加了修井作业的工作量。

合理控制和调节抽油机井的运行参数,保持抽油机系统各个组成部件安全运行,延长油井的检泵周期。不断研究新的采油工艺技术措施,应用节能型的抽油机设备,将动力传递给抽油杆,抽油杆再将能量传递给井下的抽油泵,将井内的液体抽汲到地面上来,完成油井的生产任务。

2.1.3抽油泵的运行状况影响到修井检泵周期

对抽油泵的各个组成部件的磨损情况进行分析,如果抽油泵的间隙合理,吸入阀和排出阀灵活好用,能够正常的吸入和排出液体,达到预期的生产效率。能够有效地抑制油井出砂、结蜡对抽油泵的影响,会延长油井的检泵周期。

针对管式抽油泵而言,泵筒和柱塞之间的间隙合理,在泵筒上设计了凹槽,能够阻止砂卡现象的发生,通过现场的试验研究,设计防砂抽油泵,有效地解决油井出砂的影响问题。针对稠油的影响,采用抽稠油泵,结合稠油的特点,对抽油泵的组成部件进行更新改造。通过合理控制抽油泵的运行参数,防止出现卡泵的状况,减少修井检泵的频次,延长抽油泵的使用寿命。

2.2延长抽油机井检泵周期的策略

為了延长抽油机井的检泵周期,采取必要的对策,合理解决影响抽油机检泵的因素,避免抽油泵故障,促使抽油泵达到预期的生产运行效率。

导致抽油杆偏磨的因素不是单一的,有的情况可能是多种因素的共同作用,通过分析和处理杆管偏磨的状况,改变抽油机井的工作制度,保证抽油杆的正常运行,将动力传递给抽油泵,延长抽油泵的检泵周期。

低渗透油藏的产能低,为了延长低产井的检泵周期,采取必要的策略,合理解决抽油杆和油管偏磨的问题,在井下安装扶正器,保证抽油杆始终对准井口的中心位置,降低抽油杆偏磨的几率,提高抽油杆运行的效率。

合理选择抽油机井的运行参数,达到泵径、冲程、冲次的合理配合,充分考虑油井的供液能力,针对低渗透油田油井的供液能力不足的状况,采取间歇抽油的工作制度,降低抽油杆的磨损,延长油井修井检泵的周期。

确定合理的沉没度,将抽油泵沉没在动液面以下,及时获取油井的动液面信息,通过对动液面的测试,检测沉没度的设计是否合理。通过改变下泵深度的方式,调整抽油泵的沉没度,提高抽油泵的充满程度,保证抽油泵正常运行,达到更高的生产效率。

不断研究防偏工具,在抽油杆的底部设计加重杆,扶正器的使用,找正抽油杆的运行方向,防止出现严重的偏磨现象。选择高强度的抽油杆材质,降低对抽油杆的腐蚀,防止抽油杆发生弯曲变形,影响到抽油杆的正常运行。研究和应用连续杆技术措施,解决抽油杆偏口的问题。加强对上次修井检泵质量的监督管理,延长修井检泵的周期。

3.结论

通过对抽油机井检泵周期延长策略分析的探讨,针对低渗透油田开发的实际情况,加强对抽油机井的管理,延长检泵周期,减少修井作业的频次,降低油田生产的成本,不断提高低渗透油藏开发的效率。延长抽油机井的修井检泵周期,调整抽油机井的运行参数,加强对抽油设备的管理,降低抽油泵零部件的磨损,避免抽油杆和油管之间产生偏磨的情况发生,设计扶正器等扶正措施,延长抽油杆和井下管柱的使用寿命,提高抽油泵的安全运行效率,达到油田开发的产能指标。

参考文献:

[1]曹杜军,杨承欣,尹敏,等.老爷庙油田抽油机井检泵原因分析及对策研究[J].中国化工贸易,2015,7(33).

[2]李东胜.新投产抽油机井检泵原因分析及预防措施的探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2014(14)

作者:赵克成

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