抽油機(jī)井節(jié)能措施及效果分析

1、抽油機(jī)井節(jié)能措施及效果分析 抽油機(jī)井節(jié)能措施及效果分析 摘要：根據(jù)機(jī)采設(shè)備及能耗狀況，闡述了地面、地下措施現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用節(jié)能效果，并評(píng)價(jià)了節(jié)能措施。應(yīng)用說(shuō)明，無(wú)刷直流電機(jī)系統(tǒng)效率、單井泵效明顯提高；節(jié)能抽油機(jī)具有明顯的節(jié)能效果；加強(qiáng)日常生產(chǎn)管理，可降低機(jī)采系統(tǒng)能耗。 關(guān)鍵詞：抽油機(jī)井節(jié)能；效果評(píng)價(jià) 中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 一、地面措施 1.1解決 “大馬拉小車現(xiàn)象 應(yīng)用了無(wú)刷直流電機(jī)、伺服電機(jī)等新型節(jié)能型電機(jī)，配合電容補(bǔ)償，提高功率因數(shù)，降低了上下電流，減少了電能損耗。 無(wú)刷直流電機(jī)應(yīng)用。特點(diǎn)是恒扭矩和大范圍無(wú)級(jí)調(diào)速，一方面可以降低裝機(jī)容量，另一方面可以更好的適應(yīng)抽油機(jī)井

2、的舉升工況提高泵效及系統(tǒng)效率。針對(duì)抽油機(jī)負(fù)載，該直流調(diào)速拖動(dòng)系統(tǒng)能夠根據(jù)負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩和輸出功率，即抽油機(jī)在做功時(shí)輸出相應(yīng)負(fù)載功率，而做反功時(shí)輸出功率降低或不做功，最大限度節(jié)省電能。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小，調(diào)節(jié)范圍寬。無(wú)刷直流電機(jī)的啟動(dòng)方式為軟啟動(dòng)，在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中電壓無(wú)級(jí)平滑的從初始值上升到全壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)矩在啟動(dòng)中有一個(gè)均勻增加的過(guò)程。軟啟動(dòng)方式可提供了平滑的、無(wú)級(jí)的電動(dòng)加速，同時(shí)通過(guò)減少轉(zhuǎn)矩波動(dòng)來(lái)減輕對(duì)齒輪、聯(lián)軸器及皮帶的損懷。安裝無(wú)刷直流電機(jī)前后比照，節(jié)電效果明顯，系統(tǒng)效率、單井泵效明顯提高。見(jiàn)表1。該電機(jī)目前技術(shù)成熟度局限于380V電機(jī)。針對(duì)平衡塊調(diào)到頭仍然欠平

3、衡的抽油機(jī)井，不適合安裝該電機(jī)，因?yàn)榍菲胶鈺r(shí)，抽油機(jī)帶動(dòng)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，該電機(jī)的自動(dòng)單元進(jìn)行反向發(fā)電，電阻絲發(fā)熱，如果始終處于反向發(fā)電狀態(tài)時(shí)，配電箱容易被燒壞。 表1無(wú)刷直流電機(jī)與三相異步電動(dòng)機(jī)消耗功率比照表 1.2解決常規(guī)抽油機(jī)能耗高問(wèn)題 節(jié)能抽油機(jī)具有明顯示的優(yōu)勢(shì)，功率曲線平穩(wěn)，易于調(diào)整平衡，對(duì)電機(jī)的容量需求小，具有明顯的節(jié)能效果。比照了原有的常規(guī)抽油機(jī)和下偏杠鈴復(fù)合平衡抽油機(jī)，增大沖程，優(yōu)化參數(shù)，到達(dá)節(jié)能降耗的目的。 與常規(guī)型抽油機(jī)相比節(jié)電率到達(dá)12.6%左右，有較好的節(jié)能效果。 下偏杠鈴復(fù)合平衡抽油機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，平衡度有一定的提高。下偏杠鈴復(fù)合平衡抽油機(jī)節(jié)電效果比擬明顯，平均日耗電從改造前

4、的163.7kWh下降到143.1kWh，平均下降20.6kWh。見(jiàn)表2。首先從耗電量上來(lái)看，改造后上下行電流明顯減少，單機(jī)日耗電量明顯下降。 表2 抽油機(jī)節(jié)能改造效果統(tǒng)計(jì) 在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中，容易調(diào)整抽油機(jī)的平衡，平衡比擬高，可達(dá)95%以上，從而降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了抽油機(jī)的使用壽命，既減少了因調(diào)平衡所造成的油井停產(chǎn)時(shí)間，又到達(dá)了節(jié)電的目的。 1.3改善抽油機(jī)井日常生產(chǎn)管理 通過(guò)加強(qiáng)日常生產(chǎn)管理，包括調(diào)平衡、盤根及皮帶松緊度調(diào)整等，降低機(jī)采系統(tǒng)能耗。 抽油機(jī)井平衡調(diào)整。目前，油井舉升方式主要以抽油機(jī)為主，假設(shè)抽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不平衡：一是會(huì)造成能耗相對(duì)增加；二是直接影響抽油機(jī)減速箱以及電機(jī)效率。因此加

5、大抽油機(jī)平衡度調(diào)整技術(shù)措施實(shí)施力度，來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低機(jī)采能耗的目的。 盤根及皮帶松緊度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。抽油機(jī)井口盤根和皮帶是傳輸動(dòng)力的重要環(huán)節(jié)，其松緊度直接影響系統(tǒng)效率和耗電量。盤根過(guò)松會(huì)導(dǎo)致井口漏油，盤根過(guò)緊引起電流上升，耗電量增加；皮帶過(guò)松導(dǎo)致發(fā)生丟轉(zhuǎn)，傳輸效率降低，而過(guò)緊導(dǎo)致皮帶和電機(jī)軸承磨損加速，耗電量也上升；合理調(diào)整皮帶和盤根松緊度既可以降低抽油機(jī)耗電量，又提高了抽油機(jī)井的系統(tǒng)效率。 盤根松緊度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。如何控制盤根盒松緊度，既到達(dá)節(jié)能的目的，又能滿足生產(chǎn)管理的需要。我們提出了以扭矩值為依據(jù)，控制盤根盒松緊度。為此，開(kāi)展盤根盒松緊度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，利用扭矩扳手量化盤根盒松緊程度，測(cè)定在不同扭矩下

6、抽油機(jī)井的消耗功率、日耗電、系統(tǒng)效率。合理扭矩區(qū)間總的制定原那么：一是盤根盒要牢固不晃動(dòng)；二是盤根盒處于微漏狀態(tài)。以盤根盒處于微漏狀態(tài)作為現(xiàn)場(chǎng)操作和管理標(biāo)準(zhǔn)。盤根試驗(yàn)井單井在合理扭矩值下日耗電平均降低2.0kWh，方便現(xiàn)場(chǎng)操作和管理。 皮帶松緊度現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。在先期現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的根底上，選取局部井進(jìn)行皮帶松緊度調(diào)整試驗(yàn)，根據(jù)測(cè)試結(jié)果制定皮帶松緊度合理扭矩調(diào)整區(qū)間。皮帶松緊度調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)：符合“四點(diǎn)一線要求，松緊適宜，運(yùn)行不打滑，不丟轉(zhuǎn)，用手下按1-2指為宜。 二、地下措施 2.1降低抽油機(jī)井懸點(diǎn)載荷 降低動(dòng)載。游梁抽油機(jī)的合理驅(qū)動(dòng)在考慮其負(fù)載特點(diǎn)的同時(shí)，還要有利于機(jī)、桿及泵系統(tǒng)的配合，因此為適應(yīng)常規(guī)抽油機(jī)

7、的交變載荷，盡可能采取低沖次運(yùn)行，減緩換向加速度，降低慣性載荷和振動(dòng)載荷和減速器的峰值扭矩。 降低靜載。根據(jù)抽油桿節(jié)點(diǎn)能耗理論分析，除抽汲參數(shù)對(duì)抽油桿能耗的影響外，抽油桿桿徑、材質(zhì)與組合是影響抽油桿能耗的最重要因素。對(duì)于普通D級(jí)22+19mm組合抽油桿的油井，通過(guò)降級(jí)采用高強(qiáng)度抽油桿H級(jí)19+16mm組合代替，確保抽油桿強(qiáng)度滿足平安生產(chǎn)的條件下，可降低抽油機(jī)井懸點(diǎn)載荷，從而降低能耗。統(tǒng)計(jì)說(shuō)明，平均單井日耗電下降31.2kWh，最大載荷下降4.7kN，載荷比下降了0.04。實(shí)施抽油桿降級(jí)在減少功率消耗的同時(shí)也可降低懸點(diǎn)載荷，改善油井運(yùn)行工況。 做好油井清防蠟和防偏磨工作，改善桿管運(yùn)行狀況。近幾年

8、，通過(guò)應(yīng)用化學(xué)、機(jī)械等油井清防蠟系列配套技術(shù)，從各種清防蠟工藝的應(yīng)用效果看，化學(xué)清防蠟工藝成熟，效果較好；水泥車、超導(dǎo)車熱洗效果較好，但存在一定的局限性；電磁防蠟器、固體防蠟器具有一定的降粘防蠟效果。 2.2抽汲參數(shù)優(yōu)化 抽汲參數(shù)優(yōu)化是改善設(shè)備運(yùn)行狀況，降低機(jī)采能耗最直接、最經(jīng)濟(jì)的手段。以合理流壓為理論根底，根據(jù)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)進(jìn)行抽汲參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整。主要做法： 針對(duì)供液缺乏井，采取安裝低轉(zhuǎn)速電機(jī)、間抽、換小泵、調(diào)小參等措施，保持合理漂浮度，提高系統(tǒng)效率。 針對(duì)供液能力較強(qiáng)的井，換大泵時(shí)合理上提泵掛，減小舉升載荷。 對(duì)供采關(guān)系平衡的井，在保證產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下，采用長(zhǎng)沖程、慢沖次或換大泵降沖次等優(yōu)化措施，減小交變載荷，降低舉升能耗。 3 結(jié)束語(yǔ) 根據(jù)目前機(jī)采系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀分析理論，優(yōu)化措施結(jié)構(gòu)，采取合理節(jié)能措施，可實(shí)現(xiàn)節(jié)能控耗目的。強(qiáng)化機(jī)采井日常的節(jié)能管理，優(yōu)化機(jī)采參數(shù)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)平衡調(diào)整，靠管