抽油机节能技术实践研究

抽油机节能技术实践研究

目前石油开采行业不景气，油田效益逐渐降低，所以节能降耗成为油田发展的重要基础，本文通过对胜利油田清河采油厂某采油管理区的工作实践对抽油机节能技术展开探讨。该管理区管理的区块均为稠油区块，油井负荷比较大，平衡率普遍偏低，2016年初，全区调速电机的使用比例占46%，达73台，油井平均平衡率仅65.6%。目前使用的调速电机普遍于2003年之前生产，老化比较严重，据统计，使用一台永磁电机比一台调速电机每年可以节约电费3.6万元，而一台永磁电机购入成本约1.6万元，更换一台永磁电机只需要163天即收回购入成本。优选部分负荷较轻、使用调速电机的油井更换为永磁电机，则可以达到较好的节能效果。另外，通过筛选平衡率较低的油井调平衡也可以降低单井耗电。

标签：调速电机；永磁电机；节能；调平衡

1 更换永磁电机节能

1.1 更换永磁电机必要性

调速电机由Y系列电动机、控制器和电磁滑差离合器等3部分组成。电磁滑差离合器主要是由电枢和爪形磁极与输出轴组成，电枢和爪形磁极之间没有任何机械连接。优点：调整旋钮可连续调整抽油机的冲次，调整抽油机的冲次既方便又容易。缺点：体积大，重量大，电磁调速系统要多耗一部分电能，输出转速越低自身损耗越大，整体效率也就越低。

近些年来，随着永磁材料性能的不断提高和完善，价格的逐步下降，加上永磁电机研究开发经验的日臻成熟，永磁电机在清河采油厂已得到比较广泛的应用。与调速电机相比，永磁电机具有以下优点：①效率高，额定效率在94%以上，在低负载率下效率更加优于异步电机；②启动转矩大，以16极22KW电机为例，启动转矩高达1456N.m；③功率因数高，运行电流小，额定功率因数在0.97以上，且永磁电机在低负载运行时仍可保持高的功率因数；④既可呈容性又可呈感性负载运行，这一特性最大限度的减少线路损耗，减少线路压降，提高供电质量；

⑤可以通过选择不同级数的电机满足油井不同冲次的生产需求。

该管理区管理区均为稠油区块，油井负荷比较大，2016年初，全区调速电机的使用比例占46%，达73台。目前使用的调速电机普遍于2003年之前生产，老化比较严重。所以将调速电机更换为永磁电机，可以达到较好的节能效果。

1.2 优选适合使用永磁电机的油井

稠油区块部分油井因负荷重、油井易不同步或熱采调参频繁等原因不适合使用永磁电机。项目组对使用调速电机的油井进行逐一分析，筛选出符合以下条件的油井更换永磁电机：①油井最大负荷小于70KN；②油井日常生产较为平稳，不易出现不同步现象；③油井近期无热采计划或热采井已过频繁调参时期，生产

趋于平稳。

1.3 永磁电机使用效果

2016年，该管理区将21台高能耗调速电机更换为节能永磁电机，取得效果如下：①21台永磁电机合计日节电2919度，日节约电费2043元；②21台永磁电机日平均节电139度，节电率达56.1%；③截止到2016年12月31日，累计节约用电68.3万度，电价按0.7元/度计算，累计降低用电成本48.8万元；④通过这21台永磁电机的更换，一年可以节约用电成本2919度/天×365天×0.7元/度=74.6万元。

2 调平衡节能

稠油区块油井负荷随天气变化、热采等因素变化较大，导致油井平衡率整体偏低，平衡率过低会导致油井耗电量增加，项目组通过提高油井平衡率开展单井节能工作。项目组对全区所有油井平衡率进行计算，筛选出平衡率低于70%、耗电高的油井作为重点调整对象，并深入现场落实平衡块是否可调，从而确定需要调整的油井进行调整。

以XX井为例，该井复产以后负荷重，平衡率较低，耗电量大，项目组及时安排人员进行调平衡，日节电110KW·h。

2016年，项目组共对23口油井进行调平衡，取得效果如下：①油井平均平衡率由50.1%提高至83.8%，提升67.2%；②合计日节电494度，日节约电费345.8元；③日平均节电21度，节电率达13.4%；④截止到2016年12月31日，累计节约用电9.7万度，电价按0.7元/度计算，累计降低用电成本6.8万元。

3 结语

本文的研究工作主要是通过更换永磁电机和调平衡两个方面围绕抽油机节能研究开展的，主要研究成果有以下两点：①通过使用永磁电机替换调速电机可以大幅度节约用电成本，可以节电55%以上；②针对油井平衡率较低、耗电量高的油井调平衡节电效果比较明显，可以节电10%以上。

除了这两个方面还有其它很多因素影响单井节能，如何建立一套完整的单井节能方案措施是一个需要长期探索、实践和总结的复杂过程，还有许多的问题需要进一步研究和实践解决，针对单井节能，有以下建议：①继续深入研究影响单井节能的其它因素，如生产参数、油井负荷等，针对每个因素制定相关的节能措施，并进行实施；②继续引入永磁电机，提高永磁电机使用率。引进高功率（30KW）和低转速（30级）的型号，以适应高负荷和低冲次油井，提高永磁电机在M120稠油区块适用性；③对老化的、高耗能的永磁电机进行更换。对在用永磁电机进行空载电流测试，尤其对耗电量偏高的永磁电机进行重点分析，对老化的电机进行维修或更换。

参考文献：

[1]张雪.采油队有效节能降耗的现场实践[J].城市建设理论研究（电子版），2015（03）：102-103.

[2]栾海.新木油田机采节能研究[D].大庆：东北石油大学，2013.