抽油機井節(jié)能措施及效果分析

1、抽油機井節(jié)能措施及效果分析 抽油機井節(jié)能措施及效果分析 摘要：根據(jù)機采設備及能耗狀況，闡述了地面、地下措施現(xiàn)場實際應用節(jié)能效果，并評價了節(jié)能措施。應用說明，無刷直流電機系統(tǒng)效率、單井泵效明顯提高；節(jié)能抽油機具有明顯的節(jié)能效果；加強日常生產(chǎn)管理，可降低機采系統(tǒng)能耗。 關鍵詞：抽油機井節(jié)能；效果評價 中圖分類號：TE08文獻標識碼：A 文章編號： 一、地面措施 1.1解決 “大馬拉小車現(xiàn)象 應用了無刷直流電機、伺服電機等新型節(jié)能型電機，配合電容補償，提高功率因數(shù)，降低了上下電流，減少了電能損耗。 無刷直流電機應用。特點是恒扭矩和大范圍無級調(diào)速，一方面可以降低裝機容量，另一方面可以更好的適應抽油機井

2、的舉升工況提高泵效及系統(tǒng)效率。針對抽油機負載，該直流調(diào)速拖動系統(tǒng)能夠根據(jù)負載自動調(diào)節(jié)輸出轉矩和輸出功率，即抽油機在做功時輸出相應負載功率，而做反功時輸出功率降低或不做功，最大限度節(jié)省電能。無刷直流電動機啟動轉矩大，啟動電流小，調(diào)節(jié)范圍寬。無刷直流電機的啟動方式為軟啟動，在電動機的啟動過程中電壓無級平滑的從初始值上升到全壓，使電機轉矩在啟動中有一個均勻增加的過程。軟啟動方式可提供了平滑的、無級的電動加速，同時通過減少轉矩波動來減輕對齒輪、聯(lián)軸器及皮帶的損懷。安裝無刷直流電機前后比照，節(jié)電效果明顯，系統(tǒng)效率、單井泵效明顯提高。見表1。該電機目前技術成熟度局限于380V電機。針對平衡塊調(diào)到頭仍然欠平

3、衡的抽油機井，不適合安裝該電機，因為欠平衡時，抽油機帶動電機進行發(fā)電，該電機的自動單元進行反向發(fā)電，電阻絲發(fā)熱，如果始終處于反向發(fā)電狀態(tài)時，配電箱容易被燒壞。 表1無刷直流電機與三相異步電動機消耗功率比照表 1.2解決常規(guī)抽油機能耗高問題 節(jié)能抽油機具有明顯示的優(yōu)勢，功率曲線平穩(wěn)，易于調(diào)整平衡，對電機的容量需求小，具有明顯的節(jié)能效果。比照了原有的常規(guī)抽油機和下偏杠鈴復合平衡抽油機，增大沖程，優(yōu)化參數(shù)，到達節(jié)能降耗的目的。 與常規(guī)型抽油機相比節(jié)電率到達12.6%左右，有較好的節(jié)能效果。 下偏杠鈴復合平衡抽油機運行平穩(wěn)，平衡度有一定的提高。下偏杠鈴復合平衡抽油機節(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。見表2。首先從耗電量上來看，改造后上下行電流明顯減少，單機日耗電量明顯下降。 表2 抽油機節(jié)能改造效果統(tǒng)計 在現(xiàn)場實際應用中，容易調(diào)整抽油機的平衡，平衡比擬高，可達95%以上，從而降低了勞動強度，延長了抽油機的使用壽命，既減少了因調(diào)平衡所造成的油井停產(chǎn)時間，又到達了節(jié)電的目的。 1.3改善抽油機井日常生產(chǎn)管理 通過加強日常生產(chǎn)管理，包括調(diào)平衡、盤根及皮帶松緊度調(diào)整等，降低機采系統(tǒng)能耗。 抽油機井平衡調(diào)整。目前，油井舉升方式主要以抽油機為主，假設抽油機運轉不平衡：一是會造成能耗相對增加；二是直接影響抽油機減速箱以及電機效率。因此加

5、大抽油機平衡度調(diào)整技術措施實施力度，來實現(xiàn)進一步降低機采能耗的目的。 盤根及皮帶松緊度現(xiàn)場試驗。抽油機井口盤根和皮帶是傳輸動力的重要環(huán)節(jié)，其松緊度直接影響系統(tǒng)效率和耗電量。盤根過松會導致井口漏油，盤根過緊引起電流上升，耗電量增加；皮帶過松導致發(fā)生丟轉，傳輸效率降低，而過緊導致皮帶和電機軸承磨損加速，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耗電量，又提高了抽油機井的系統(tǒng)效率。 盤根松緊度現(xiàn)場試驗。如何控制盤根盒松緊度，既到達節(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，開展盤根盒松緊度現(xiàn)場試驗，利用扭矩扳手量化盤根盒松緊程度，測定在不同扭矩下

6、抽油機井的消耗功率、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；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)場操作和管理標準。盤根試驗井單井在合理扭矩值下日耗電平均降低2.0kWh，方便現(xiàn)場操作和管理。 皮帶松緊度現(xiàn)場試驗。在先期現(xiàn)場試驗的根底上，選取局部井進行皮帶松緊度調(diào)整試驗，根據(jù)測試結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)整標準：符合“四點一線要求，松緊適宜，運行不打滑，不丟轉，用手下按1-2指為宜。 二、地下措施 2.1降低抽油機井懸點載荷 降低動載。游梁抽油機的合理驅(qū)動在考慮其負載特點的同時，還要有利于機、桿及泵系統(tǒng)的配合，因此為適應常規(guī)抽油機

7、的交變載荷，盡可能采取低沖次運行，減緩換向加速度，降低慣性載荷和振動載荷和減速器的峰值扭矩。 降低靜載。根據(jù)抽油桿節(jié)點能耗理論分析，除抽汲參數(shù)對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。對于普通D級22+19mm組合抽油桿的油井，通過降級采用高強度抽油桿H級19+16mm組合代替，確保抽油桿強度滿足平安生產(chǎn)的條件下，可降低抽油機井懸點載荷，從而降低能耗。統(tǒng)計說明，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。實施抽油桿降級在減少功率消耗的同時也可降低懸點載荷，改善油井運行工況。 做好油井清防蠟和防偏磨工作，改善桿管運行狀況。近幾年

8、，通過應用化學、機械等油井清防蠟系列配套技術，從各種清防蠟工藝的應用效果看，化學清防蠟工藝成熟，效果較好；水泥車、超導車熱洗效果較好，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)化是改善設備運行狀況，降低機采能耗最直接、最經(jīng)濟的手段。以合理流壓為理論根底，根據(jù)生產(chǎn)動態(tài)變化，及時進行抽汲參數(shù)的優(yōu)化調(diào)整。主要做法： 針對供液缺乏井，采取安裝低轉速電機、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。 針對供液能力較強的井，換大泵時合理上提泵掛，減小舉升載荷。 對供采關系平衡的井，在保證產(chǎn)量穩(wěn)定的前提下，采用長沖程、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 結束語 根據(jù)目前機采系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀分析理論，優(yōu)化措施結構，采取合理節(jié)能措施，可實現(xiàn)節(jié)能控耗目的。強化機采井日常的節(jié)能管理，優(yōu)化機采參數(shù)設計，加強平衡調(diào)整，靠管