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摘 要:本文从抽油机井的井下工具、地面设备、配套设施等各个环节,对影响抽油机井系统效率的因素进行了细致地分析,并针对各影响因素提出了有效的对策,对于提高抽油机井的系统效率,降低油井生产成本,实现油井节电降耗,具有一定的指导意义。
1 抽油机井系统效率定义
抽油机井系统效率是指将液体举升至地面的有效做功能量与系统输入的能量之比,即系统的有效功率与输入功率的比值。
2 抽油机井系统效率影响因素分析
3 提高抽油机井系统效率的措施探讨
3.1改善电动机自身工作特性实现节能
3.2增设节能控制柜进行无功补偿
通过增设节能控制柜对电动机进行电容低压就地补偿,即在电动机定子绕组上并接容性负载,使电动机这个感性负载的电流滞后,使无功功率下降,这样可以减少电源变压器的视在功率,提高电网的供电质量。
3.2.1改变抽油机运动学特性节能
众所周知,长冲程、低冲次是实现节能的的有效手段,但是由于冲程的增加,有杆抽油设备体积就必须随之增大,不仅增加了投资成本,也为日常生产带来较大的麻烦。因此,长冲程、低冲次抽油机不能在油田得到广泛应用。通过改变抽油机四连杆结构、参数等手段改变抽油机的运动特性,降低悬点加速度,使运动更加平稳,减小动载荷,使扭矩变化均匀,实现节能,与长冲程、低冲次抽油机殊途同归。
3.2.1进行油井优化工艺设计,提高井下效率
(1)提浅泵挂:由以上分析,在保证合理沉没度的前提下,抽油机井提浅泵挂可减少抽油杆、节箍与油管、液柱发生磨擦造成的功率损失;可减少油管柱部分的漏失损失和水力损失;可减少上冲程时的抽油机的负荷,减少泵的漏失,提高泵效,从而提高系统效率。
(2)提高泵径:在目前设备状况和油井要求产液量一定的情况下,选用目前设备的最大冲程,选用大泵径抽油泵,而采用较低的冲次,可减少抽油系统中各个磨擦部分的功率损失,从而提高机采系统效率。
3.3精确平衡实现节能
实验表明,当上冲程电流与下冲程电流的比值在80%一100%之间时能耗最低,而普通抽油机往往不能达到上述平衡效果。通过在常规抽油机上增设机构实现对抽油机的精确平衡,从而抽油机的复合平衡曲线与负荷曲线更相似,分散了峰值扭矩,减小扭矩,使净扭矩曲线更加平滑,达到节能目的。
3.4逐步淘汰高能耗的电磁调速电机
目前孤二油藏经营管理区201站采用电磁调速电机的油井有13口,均为低冲次、低液量稠油井,从8口井应用电磁调速电机油井系统效率的检测情况看,这类井的系统效率很低,平均仅为5.95%。
表1 低冲次、低液量稠油井系统功率测试结果
对以上8口此类要求低采液强度的抽油井需要逐步淘汰电磁调速电机,有以下两种方式:
(1)采用节能型电机+变频控制柜。此种方式的优点是油井调参方便,可置换性强;缺点是变频柜的一次性投资高,约为3-4万元。
(2)采用节能型电机+减速器装置。此方式的优点是减速器价格相对便宜,约3000-4000元,缺点是增加了摩擦副,系统效率会受到一定影响,且油井调参困难,可置换性差。
4 结束语
提高系统效率是一项长期、基础、综合的工作,是一项系统工程。提高抽油机井系统效率要对影响抽油机系统效率的诸因素进行系统研究,并采取行之有效的节能降耗措施,才可能把抽油机系统效率提高到一个较高的水平。
参考文献:
[1]崔学军 提高抽油系统效率的研究与应用 《新疆石油科技》 2009 第1期
作者简介:
许秀平(1972.01-),女,采油技师,孤二油藏经营管理区201站采油班长。
1 抽油机井系统效率定义
抽油机井系统效率是指将液体举升至地面的有效做功能量与系统输入的能量之比,即系统的有效功率与输入功率的比值。
2 抽油机井系统效率影响因素分析
3 提高抽油机井系统效率的措施探讨
3.1改善电动机自身工作特性实现节能
3.2增设节能控制柜进行无功补偿
通过增设节能控制柜对电动机进行电容低压就地补偿,即在电动机定子绕组上并接容性负载,使电动机这个感性负载的电流滞后,使无功功率下降,这样可以减少电源变压器的视在功率,提高电网的供电质量。
3.2.1改变抽油机运动学特性节能
众所周知,长冲程、低冲次是实现节能的的有效手段,但是由于冲程的增加,有杆抽油设备体积就必须随之增大,不仅增加了投资成本,也为日常生产带来较大的麻烦。因此,长冲程、低冲次抽油机不能在油田得到广泛应用。通过改变抽油机四连杆结构、参数等手段改变抽油机的运动特性,降低悬点加速度,使运动更加平稳,减小动载荷,使扭矩变化均匀,实现节能,与长冲程、低冲次抽油机殊途同归。
3.2.1进行油井优化工艺设计,提高井下效率
(1)提浅泵挂:由以上分析,在保证合理沉没度的前提下,抽油机井提浅泵挂可减少抽油杆、节箍与油管、液柱发生磨擦造成的功率损失;可减少油管柱部分的漏失损失和水力损失;可减少上冲程时的抽油机的负荷,减少泵的漏失,提高泵效,从而提高系统效率。
(2)提高泵径:在目前设备状况和油井要求产液量一定的情况下,选用目前设备的最大冲程,选用大泵径抽油泵,而采用较低的冲次,可减少抽油系统中各个磨擦部分的功率损失,从而提高机采系统效率。
3.3精确平衡实现节能
实验表明,当上冲程电流与下冲程电流的比值在80%一100%之间时能耗最低,而普通抽油机往往不能达到上述平衡效果。通过在常规抽油机上增设机构实现对抽油机的精确平衡,从而抽油机的复合平衡曲线与负荷曲线更相似,分散了峰值扭矩,减小扭矩,使净扭矩曲线更加平滑,达到节能目的。
3.4逐步淘汰高能耗的电磁调速电机
目前孤二油藏经营管理区201站采用电磁调速电机的油井有13口,均为低冲次、低液量稠油井,从8口井应用电磁调速电机油井系统效率的检测情况看,这类井的系统效率很低,平均仅为5.95%。
表1 低冲次、低液量稠油井系统功率测试结果
对以上8口此类要求低采液强度的抽油井需要逐步淘汰电磁调速电机,有以下两种方式:
(1)采用节能型电机+变频控制柜。此种方式的优点是油井调参方便,可置换性强;缺点是变频柜的一次性投资高,约为3-4万元。
(2)采用节能型电机+减速器装置。此方式的优点是减速器价格相对便宜,约3000-4000元,缺点是增加了摩擦副,系统效率会受到一定影响,且油井调参困难,可置换性差。
4 结束语
提高系统效率是一项长期、基础、综合的工作,是一项系统工程。提高抽油机井系统效率要对影响抽油机系统效率的诸因素进行系统研究,并采取行之有效的节能降耗措施,才可能把抽油机系统效率提高到一个较高的水平。
参考文献:
[1]崔学军 提高抽油系统效率的研究与应用 《新疆石油科技》 2009 第1期
作者简介:
许秀平(1972.01-),女,采油技师,孤二油藏经营管理区201站采油班长。