抽油机井节能降耗技术的应用

抽油机井节能降耗技术的应用
抽油机井节能降耗技术的应用

油田抽油机日常维护保养

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/c49108914.html, 油田抽油机日常维护保养 作者:张骅 来源:《科学与财富》2020年第01期 摘要:为了提升油田抽油机工程的效率,本文结合实际,在分析抽油机井现场异常状况判断内容的同时,对它的日常维护保养方案进行总结分析。希望相关方案的提出,可以提升油田抽油机的工作效率。 关键词:网油田;抽油机;日常维护;保养 前言 在井下进行作业时,对于施工人员来说,抽油机井的运行参数需要进行严格的检查,并对参数进行核对,保证参数的准确性,通过这样的方式,能够为抽油机井提供更加稳定的安全保障。在井下作业的过程中,许多步骤以及工具都需要进行检查工作,除了机井的油管需要进行分析工作以外,抽油泵也需要对运营状况进行检测工作。抽油机井需要进行维护工作,因此,只有对抽油机井可能出现的故障问题进行深入的理解,才能够保证各项维护工作能够达到预期的目的。 1抽油机井现场异常状况判断 1.1当前抽油机井的分类 当前在我国,油田事业正在不断发展的过程中,实际的运行中,主要是通过抽油机和井下油杆泵之间的结合进行的。当前在开采油田时,抽油机与井下油杆泵相结合的方式是最常见的作业方式,除此之外,根据抽油杆的不同,可以进行分类,例如普通钢杆井以及连续杆井等等。抽油机的不同,会产生不同的效果,然而所有抽油机的的原理大致是相同的,油杆通过上下运动进行原油的采取。 1.2抽油机井异常状况分析 在对抽油机进行维护时,需要对部分情况进行严格的检查工作,例如电流、流量以及压力的变化等等。对电流情况进行分析,能够对抽油机进行分析,如果出现故障问题能够及时进行故障的分析工作。对流量情况进行分析,能够对抽油机的运行工作进行检查,如果出现流量下降的情况,则需要及时进行处理。 1.3抽油机井抽油泵故障判断

抽油机采油系统智能化节能控制技术应用研究

抽油机采油系统智能化节能控制技术应用研究 抽油机是目前我国油田开采的主要方式,具有结构简单、耐久性好等优点,得到很大程度的应用。由于其效率低和能耗高,严重影响着油田企业的经济效益。开展抽油机采油系统节能控制研究对于提升油田企业经济效益具有重要的影响意义。 标签:抽油机;采油系统节能;智能优化 1 引言 目前,我国油田的开采以机械采油方式为主,机械采油又分为三种类型:抽油机采油、螺杆泵采油和电泵采油。三种机械采油应用中,抽油机采油应用最为广泛,是重要的采油装备。抽油机应用中,传统游梁式抽油机使用量最大,其开采油量约占机械采油总量的80%-90%左右,这种抽油机具有结构簡单、便于加工、耐久性好等优点,但一般能耗比较高,采油效率比较低。据统计,抽油机的能耗成本约占整个采油成本的40%,可见其量之大。因此,对于抽油机采油进行节能控制研究对于采油成本的控制,提升采油经济性具有重要作用。 2 抽油机采油系统智能化节能控制技术研究的意义 我国油田开采中,绝大情况下都是使用传统的游梁式抽油机进行采油,这种抽油机耗能在整个采油耗能中占比较大。其耗电量约占整个油田耗电量的30-40%,为油田开采的第二耗能装置,仅次于注水操作。因此,开展节能控制对提升经济效益具有决定性意义。 由于传统的抽油机效率低、耗能大等缺点,新型的抽油机不断研究和出现,如国产数控抽油机、链条式抽油机、液压抽油机等等,虽然这些新型的抽油机耗能相对较低,但制造成本和维护成本相对较高,并且其耐久性没有传统游梁式抽油机好,因此其应用受到限制。因此,研究低成本的新型抽油机和降低现有抽油机的耗能、节能等工作对于提升油田企业的经济效益具有重要意义,同时更加有利于推动国家节能减排要求的实施。 3 抽油机能耗大的原因及解决方案 3.1 抽油机能耗大的原因 ①由于曲柄配重形成了几何偏心,导致其惯性力比较大,因此其运行或者运动的起始阶段需要配备大容量的电机来完成,而在真正的运行过程中,又会导致大马拉小车的局面,使得无功损耗增加。②由于不同的曲柄角度的平衡效果是不一样的,平衡效果越差,其能耗越高。在其转动过程中,平衡效果较差。③抽油杆下落时所释放的机械能除了转化为平衡重的位能,还有部分能量通过电机的再生发电转化为电能,而产生的电能也不能完全的并入电网,导致能量的损失,造

抽油机节能技术规范

游梁式抽油机的节能措施在实际生产中的应用 摘要:探讨游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化游梁式抽油机电动机及控制装置、四连杆机构、悬点载荷平衡装置和传动元件的基础上,来提高这些子系统的效率达到节能的目的,并提出了计算系统效率的方法。 关键词:游梁式抽油机节能新技术综述 1 电动机节能方法 对于抽油机的电动机,节能的关键是提高其负荷率。其一,人为的改变电动机的机械特性,以实现负荷特性的柔性配合,主要是改变电源频率,提高系统效率,实现节能。其二,从设计上改变电动机的机械特性,改善电动机与抽油机的配合,提高系统运行效率。其三,通过提高电动机的负荷率、功率因数,实现节能。使用的节能电机主要有:变频调速电动机,电磁调速电机,超高转差电动机。在使用超高转差电动机时, 应对抽油机系统进行优化设计,才能达到预期目的。试验表明,超高转差电动机能与变几何形状抽油机(如异相抽油机)和前置式抽油机配 合使用,效果很好。另外还有电磁滑差电动机、稀土永磁同步电动机、双功率电动机和绕线式异步电动机。游梁式抽油机用电动机节能是一个非常复杂的问题,选择方案时要考虑电动机效率、功率因数、系统增效、成本投入、可靠性及现场管理等问题。 2 改进抽油机的节能方法

国外抽油机的技术发展总趋势主要有七个方面:朝着自动化、智能化;高适应性;节能;精确平衡;无游梁长冲程;大载荷、长冲程、低冲次;大型化方向发展。研制与应用了各种新型节能抽油机:异相型抽油机、前置式抽油机、前置式气平衡抽油机、大圈式抽油机、轮式抽油机、自动化抽油机、智能抽油机、无游梁长冲程抽油机、低矮型抽油机、液压缸式抽油机、玻璃钢抽油杆抽油机等。同时,还研制了节能抽油机部件,例如:超高转差率电动机、电动机节能控制柜、窄V型联组带和齿型胶带等。我国的抽油机种类已能适应各种工作状况的要求,主要有常规式、前置式、偏置式、链条式和增矩式五种。在抽油机皮带、减速箱和平衡方式等方面研究,使的抽油机效率达到90%以上。研究出了以大载荷、长冲程、低冲次、精平衡、高效节能、高适应性、自动化、智能化、通用化和系列化为代表的先进的抽油机。 3 改进抽油杆的节能方法 采用新型材料和新热处理工艺和强化处理工艺制造抽油杆;各种 新型抽油杆的研究、开发和应用、抽油杆的发展和改进也是提高系统效率的主要措施。由于国外新材料抽油杆和连续抽油杆有了很大发展,出现了多种形式的抽油杆,大大地提高了抽油杆的适应性、经济性、可靠性和先进性。国外也发展了连续抽油杆和连续油管。俄罗斯和瑞典分别研制了钢带式超长冲程抽油机,采用了钢带抽油杆,在地面抽油机滚筒上面缠绕着这种抽油杆,在钢带抽油杆的另一端直接连接着井下具有特殊结构的抽油泵活塞。当然能够增大冲程,增加采油量,系统效率也必然能够提高。国外文献介绍的其它减少抽油杆损失的方法有

抽油机的维护及保养

抽油机的维护及保养 (一)抽油机的日检规程抽油机每日应进行下列检查: 1.检查基础是否稳固; 2.检查并禁固地脚螺栓; 3.检查悬绳器和光杆卡瓦是否工作正常,不应有偏斜,不应 别别弯光杆; 4.检查驴头销连接是否可靠; 5.检查并禁固连杆固定螺栓; 6.检查并紧固曲柄销; 7.检查并紧固所有构件螺栓; 8.检查各构件是否完好; 9.检查各处轴承,不得有过热现象; 10.抽油机运转不得有异响声; 11.抽油机运转时不得有抖动现象; 12.抽油机运转时减速器不得有震动现象; 13.抽油机运转时三角皮带应张紧适度,不得过紧也不得有打滑现象; 14.抽油机整机应运转平稳。 (二)抽油机周检规程在抽油机日检的基础上,每周应增加检查下列项目: 1.检查基础中心线是否正对井口中心,其误差不得超过 3mm;

2.检查底座的水平度,横向偏差不应超过 2/1000 ; 3.检查支架中心与底座标记孔的偏差,不得大于 5mm; 4.检查悬点投影和井口中心的偏差,其偏差圆直径不得大于15mm; 5.检查两连杆内侧到曲柄内加工面对应点的距离,最大差值不得 3mm; 6.检查刹车是否灵活、可靠,刹车间隙是否合适; 7.检查减速器是否需补充润滑油; 8.检查各处轴承是否需要补充加注润滑脂; 9.检查并紧固支架轴承座和游梁轴承座处螺栓; 10.检查抽油机的运转是否平衡,如果抽油机的运转不平衡, 则应进行抽油机平衡的调整。 (三) 抽油机的润滑 减速器使用润滑油应注意: 1.不准使用不符合标准的润滑油; 2.严禁不同质的润滑油混合使用; 3.季节气温允许的地区,可用另一种牌号的润滑油供减速器 全年使用; 4.一种牌号的润滑油不能适应时,应在春秋两季选择合适牌 号的润滑油更换; 5.定期取样检查减速器润滑油,当发生下列情况时,应更换

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

探究抽油机节能降耗技术

探究抽油机节能降耗技术 摘要:石油天然气采集过程既是能源生产过程,寸也是能源大量消耗过程。其中,抽油机能耗 占整个能源消耗比例的1/3,其年耗电量超过1.0xl(FkW,同时能源效率最高仅为23%左右。如何降低抽油机的能耗一直是油气行业的难题。近年来,随着物联网技术的发展,安装在井口的各 种传感器采集了大量的油气生产相关的数据,为利用大数据技术研究抽油机节能降耗方法提供了有利条件,同时也带来了新的能耗问题。本文对抽油机能耗进行分析,概述了游梁式抽油机井工作原理及主流 节能降耗技术,包括:改进机械结构、'添加光杆减震器或减载器等额外控制装置、改进电机驱动技术、调整抽油机、基于回归神经网络改进APEA2算法人髯钣挪僮鞑问、示功图压缩等方法,指出了新技术在此领域应用的方向。关键词:抽油机;物联网;示功图引言 游梁式抽油机井是覆盖范围最广的油井类型,中国内陆地区90%的油井均为游梁式抽油机井 。其能耗占整个能源消耗比例的1/3。因其数量巨大每年耗电量超过1.0xKFkW,同时能源效率最高仅为23%左右,如何降低抽油机能耗、提高能源效率是亟待解决的问题。同时,随着物联网技 术的发展,为加快推进油气田生产信息化建设,实现信息化与工业化的融合,提{油气生产管理水平, 确保安全生产,各石油企业先后建设大量信息化系统。信息化系统依赖的机器仪表以及系统每天产生数据的传输和存储又会耗费大量的资源,如何降低这部分能耗是摆在油气企业面前的难题。本文对游梁式抽油机井能耗进行原理分析,综述主流的节能降耗方法,希望对抽油机降耗的研究人员起到引路的作用 。1游梁式抽油机能耗分析 现阶段,梁式抽油机因其结构简单、可靠耐用、维护方便等特点,已经使用15#年。由于梁 式抽油机平面四连杆机构的固有特点,尽管其具备出色的扭矩平衡特性,但实际生产中仍存在平衡效果差、负扭矩、齿轮箱扭矩波动较大 ̄工作效率逐渐降低、能耗不断增加、“大马拉小车”等现象。梁式抽油机的系统效率大部分低于30%,有极大的优化改进空间。除抽油机的能耗效率外,为了实时监控抽 油机井的工作状态而安装的抽油机辅助生产设备的能耗也日渐攀升。包括示功图、变频器、温度、压力等相关生产参数的采集,传输与存储。抽油机井大部分地处偏远,数据传输需要自建通讯基站来完成。 采集参数中数据量最大的示功图,因采集频度高、抽油机数量庞大,每天产生的数据量非常巨大,按4 .0xlO5口抽油机井计算,每幅功图通讯时约需要20kbpS带宽。对于地处偏远无公网的油井来说,需要自建基站来满足数据传输的需求,全国的抽油机示功仪每年约耗电14400kwh,每台 示功仪需要3年更换一次电池。.以示功图数据为代表的采集参数造成的能耗问题,亦有很大的提升空间。要提升抽油机工作效率,降低能耗,要从抽油机的工作原理人手。 2游梁式抽油机工作原理 抽油机的核心部件是由齿轮箱轴、曲柄与连杆连接点、连杆与游梁连接点、支架轴之间的连接线组成的平面四连杆机构。该平面四连杆机构具有将变速箱的旋转运动转化为操作井下泵所需的往复运动,它的几何参数和动力学特性对抽油机的工作性能有着极其重要的影响。梁式抽油机的平面四连杆机构具有出色的扭矩平衡特性,但实际生产中仍存在平衡效果差、负扭矩、齿轮箱扭矩波动较大、工作效率逐渐降低、能耗不断增加,“大马拉小车”等现象。梁式抽油机的系统效率大部分低于30%,有极大 的优化改进空间。从原理出发,下面从改进机械结构、添加额外控制装置、改进电机驱动技术、调整抽油机参数及新技术在此领域的应用这几方面对抽油机节能降耗技术进行分析。 3游梁式抽油机节能方法浅析 为了提高梁式抽油机的系统效率、节约能耗,国内外研究学者从多个方面人手,取得了重要的 研究成果。3.1改进机械结构 通过改进机械结构来加强平衡,节约能耗的典型方法异相梁式抽油机,又称偏置型抽油机,它 具备良好的性能和耗电量低等特点。异相梁式抽油机与一般的梁式抽油机的区别主要是它的变速箱和支架是偏离的且曲柄中心线与平衡块的中心线有个相位角。这种设计使曲柄设计降低了上冲程的载荷和加速度,减小齿轮箱的峰值扭矩,达到了节能降耗的效果'异性游梁式抽油机,包括双驴头抽油机、弯游 梁抽油机和其他基于常规游梁式抽油机改进的机型。其中,双驴头抽油机自投入使用以来,其应用效果 表明节能率约为20% ̄30%[46]。这种抽油机由于采用变径圆弧的游梁后臂,使其实现负载大时平衡力矩大,负载小时平衡力矩小的工作状态,从而降低光杆扭矩,达到加强平衡、降低能耗的目的 。这种在机械结构上进行改进的抽油机具有很好的节能效果,在国内大多数油田都有广泛的应用。但是,这种节能方法只适用于安装抽油机之前抽油机的选型阶段,对于已安装投产的抽油机不太适用。

抽油机一级保养规范

抽油机一级保养规范 注意事项 1.严格按照一级保养周期700~800h进行保养。 2.用手锤检查螺丝紧固时必须敲击螺栓正面,不得敲击棱角,不得逆时针敲击。 3.检查减速箱机油时,一定要注意检查其呼吸阀畅通情况。 4.启抽或停抽时人要侧身操作,操作时戴绝缘手套。 5. 启动抽油机时,严禁抽油机附近站人和有障碍物。 6. 雨雪天要防止电器设备漏电伤人。 7. 检查抽油机曲柄、皮带轮等转动部位防护装置是否齐全、完好,防止曲柄及皮带轮转动部位造成人员伤害。 8. 检查皮带松紧度时严禁手握皮带,以免夹伤手指。 9. 操作刹车锁片时,防止刹车锁片夹伤手。 10.上抽油机操作时不能携带工具,必须用工具袋装好,用绳子吊运,防止工具坠落伤人。 11. 高空作业时脚下要站稳,登高作业超过2m以上必须系好安全带,悬挂高度以高于身高、拉紧为原则,所用工具必须拴牢,以免造成高空坠落事故。 12. 使用工具时要轻拿轻放,避免敲击和碰撞;操作要平稳,规格型号要配套,防止打滑。 13.操作时和操作结束后,必须确认流程正确,观察压力正常后方可进行或离开。

14、一级保养的主要内容就是“十字作业”,即紧固、润滑、防腐、调整、清洁。 准备工作 1.劳保用品准备齐全,穿戴整齐 2.工具、用具、材料准备:300mm、375mm、450mm活动扳手各1把,0.75kg手锤1把,试电笔一支,螺丝刀一把,600mm管钳1把,黄油枪1把,安全带2副, 缘手套1副, 钢刷子、毛刷子各1把,工程细线5m,吊线锤1个,清洗桶1只,清洗油适量,黄油适量,机油壶1个,机油适量,测量板一个,直尺一个,棉纱少许,砂纸1张,纸、笔各一。 操作步骤 1.检查抽油机刹车锁块是否在行程的1/2-2/3之间,各连接部位完好,灵活好用。 2.用验电笔检测电控柜外壳,确认安全无电。用戴有绝缘手套的手侧身按空气开关停抽,使驴头停在下死点,刹紧刹车,合上刹车锁片。一人系好安全带上驴头,两人配合检查驴头对中情况。 3、打开刹车锁片,缓慢松刹车,当驴头运行到便于操作的位置时(稍高于上死点的位置),刹紧刹车,合上刹车锁片。 4、检查并紧固各部分固定螺栓。检查并紧固基础固定螺栓、检查并紧固支架固定螺栓、检查并紧固平衡块固定螺栓、检查并紧固平衡块锁块固定螺栓、检查并紧固曲柄销子和曲柄轴固定螺栓、检查并紧固连杆固定螺丝、检查并紧固减速箱固定螺栓、检查并紧固刹车装

游梁式抽油机节能新技术

游梁式抽油机节能新技术 摘要:探讨游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化游梁式抽油机电动机及控制装置、四连杆机构、悬点载荷平衡装置和传动元件的基础上,来提高这些子系统的效率达到节能的目的,并提出了计算系统效率的方法。 关键词:游梁式抽油机节能新技术综述 1 电动机节能方法 对于抽油机的电动机,节能的关键是提高其负荷率。其一,人为的改变电动机的机械特性,以实现负荷特性的柔性配合,主要是改变电源频率,提高系统效率,实现节能。其二,从设计上改变电动机的机械特性,改善电动机与抽油机的配合,提高系统运行效率。其三,通过提高电动机的负荷率、功率因数,实现节能。使用的节能电机主要有:变频调速电动机,电磁调速电机,超高转差电动机。在使用超高转差电动机时,应对抽油机系统进行优化设计,才能达到预期目的。试验表明,超高转差电动机能与变几何形状抽油机(如异相抽油机)和前置式抽油机配合使用,效果很好。另外还有电磁滑差电动机、稀土永磁同步电动机、双功率电动机和绕线式异步电动机。游梁式抽油机用电动机节能是一个非常复杂的问题,选择方案时要考虑电动机效率、功率因数、系统增效、成本投入、可靠性及现场管理等问题。 2 改进抽油机的节能方法 国外抽油机的技术发展总趋势主要有七个方面:朝着自动化、智能化;高适应性;节能;精确平衡;无游梁长冲程;大载荷、长冲程、低冲次;大型化方向发展。研制与应用了各种新型节能抽油机:异相型抽油机、前置式抽油机、前置式气平衡抽油机、大圈式抽油机、轮式抽油机、自动化抽油机、智能抽油机、无游梁长冲程抽油机、低矮型抽油机、液压缸式抽油机、玻璃钢抽油杆抽油机等。同时,还研制了节能抽油机部件,例如:超高转差率电动机、电动机节能控制柜、窄V型联组带和齿型胶带等。我国的抽油机种类已能适应各种工作状况的要求,主要有常规式、前置式、偏置式、链条式和增矩式五种。在抽油机皮带、减速箱和平衡方式等方面研究,使的抽油机效率达到90%以上。研究出了以大载荷、长冲程、低冲次、精平衡、高效节能、高适应性、自动化、智能化、通用化和系列化为代表的先进的抽油机。 3 改进抽油杆的节能方法 采用新型材料和新热处理工艺和强化处理工艺制造抽油杆;各种新型抽油杆的研究、开发和应用、抽油杆的发展和改进也是提高系统效率的主要措施。由于国外新材料抽油杆和连续抽油杆有了很大发展,出现了多种形式的抽油杆,大大地提高了抽油杆的适应性、经济性、可靠性和先进性。国外也发展了连续抽油杆和连续油管。俄罗斯和瑞典分别研制了钢带式超长冲程抽油机,采用了钢带抽油杆,在地面抽油机滚筒上面缠绕着这种抽油杆,在钢带抽油杆的另一端直接连接着井

浅析抽油机节能降耗技术

浅析抽油机节能降耗技术 发表时间:2019-03-12T14:54:54.297Z 来源:《电力设备》2018年第27期作者:姬万荣 [导读] 摘要:游梁式抽油机井是覆盖范围最广的油井类型,中国内陆地区90%的油井均为游梁式抽油机井。 (玉门油田分公司机械厂销售服务中心甘肃省酒泉市 735200) 摘要:游梁式抽油机井是覆盖范围最广的油井类型,中国内陆地区90%的油井均为游梁式抽油机井。其能耗占整个能源消耗比例的1/3。因其数量巨大每年耗电量超过10xKFKW,同时能源效率最高仅为23%左右,如何降低抽油机能耗、提高能源效率是亟待解决的问题。同时,随着物联网技术的发展,为加快推进油气田生产信息化建设,实现信息化与工业化的融合,提髙油气生产管理水平,确保安全生产,各石油企业先后建设大量信息化系统。信息化系统依赖的机器仪表以及系统每天产生数据的传输和存储又会耗费大量的资源,如何 降低这部分能耗是摆在油气企业面前的难题。 关键词:抽油机;节能;降耗技术 油田采油作业现场的机采系统能耗占到总体能耗的30%以上,是油田作业的能耗大户,在当前原油价格持续低位运行的情况下,采油作业降本增效压力持续加大,本文通过对抽油机现场能耗情况分析,对节能降耗工作进行了探究。 1抽油机能耗基本情况 1.1抽油机运行原理及工作特性 抽油机运行可以简单的看作是活塞运动,也就是通过空气、水压入井下压后,将井下原油抽出的设备,通过利用井下抽油管柱的往复运动,对油气储层中储藏的油气资源产生吸力,使油气资源沿管道抽出井口。当前应用较多的是游梁式采油机,动力供应装置为电动机,通过平衡杆及平衡端的平衡块装置带动抽油杆运动,确保抽油泵的活塞式往复运动,将油气资源采出。 1.2影响抽油机能耗的因素 抽油机运行过程即能量转换过程,每次能量转换都伴随能量损失,地面供能系统提供能量扣除能量损失后剩余能量即机采系统的有效能量,后者与前者比值即机采系统运行效率。一是机采系统设备因素。机采系统运行效率主要取决于功率损失和输入功率的比值,提升机采系统效率就需要降低损失掉的功率。从机采系统设备方面看,主要功率损失因素有:电机损失,电动机作为抽油机功能设备,主要损耗为自然损耗和不当操作损耗,前者是机械长期运行后的机械疲劳和机械磨损造成的电量消耗增加,后者是未按照正确操作顺序操作造成电量增加;皮带和减速箱传动损失,主要是皮带、连杆、齿轮和减速箱等设备构件在传动中因磨损造成的损失;杆端损失,主要是轴承老化、钢丝绳变形、抽油杆弹性变形、泵体机械损伤等造成的损失,长期磨损不仅会加大电量损耗,还会造成机械故障引发设备损坏;管柱损失,主要是水力损失。二是抽汲参数因素。抽油机的冲程(S)、冲次(N)、泵径(D)、下泵深度(L)、抽油杆尺寸等抽汲参数对能耗影响较大,比如在相同条件下,降低冲次可降低能耗,加大泵径也可以降低能耗。三是管理因素。管理因素主要是考虑合理确定平衡比、举升高度等,特别是抽油机分布点多面广的特点,需要配套建设供电线路,所以要合理考虑电路系统设计安装。同时,在配套设备上,抽油机配套三相异步电动机的就地补偿会因为配电箱接线破损、电容击穿等,造成电容量不足,使无功功率得不到补偿,降低运行效率。 2抽油机节能降耗的技术措施 2.1合理配置电动机容量 要根据采油抽油机运行需要,及时配置适宜的电动机,坚决杜绝“大马拉小车”等问题。要积极改进电机接地方式,在轻载情况下利用Y 接地,重载情况下采用△接地。在合理计算经济性价比前提下,可进行高转差电机、永磁电机等设备的更换安装。抽油机驱动设备多是利用感应设备进行控制,长期运行中会因为环境因素造成操纵感应失灵而降低运行效率,所以要在相关线路上进行补偿电容器安装,确保电压保持在正常水平。 2.2减少皮带传动损失 常用皮带的传动效率分析看,综合考虑皮带价格,窄型V带传动效率更高,要尽量更换窄型V带,并将皮带大小轮保持四点一线,合理确定皮带的松紧度。 2.3应用节能型盘根 常用类型的盘根盒功率损耗情况分析看,不同材质的盘根盒,在不同润滑条件下,能耗差异较大,综合分析,应用石墨类的密封型材料,可以较好地实现节电目的。 2.4合理确定抽汲参数 要根据抽油机运行情况,及时调整抽汲参数,确保合理的举升高度。一般情况下,举升高度增加后,机采系统运行效率提升、能耗降低,但并非简单的线性关系,在达到某一数值后就不再上升,所以,一般情况下下泵深度在1100m以内时,可将举升高度保持在400-800m 范围内。 2.5合理配置机采系统设备 对抽油机运行而言,影响功率的一个重要因素是设备。要进行电动机电压自动调节装置安装,根据电压的正弦波动值对电动机功率因数和运行电流数进行调整,并合理确定控制晶闸管的控制深度,可以及时进行电机电压制度,实现节能目的。要进行全自动感应检测间歇抽油控制装置的安装,对抽油机运行进行实时调节,在油井地层供油充足情况下,可以加大机采系统运行效率,提升油气采收速度;在地层中供油不充足时,要将机采系统进行待机,在检测到地层原油积累到可供开采的情况下,再重新启动机采系统进行采油作业,通过合理的启闭机采系统实现节电目的。 2.6加强作业人员岗位培训和节能教育 集采作业系统很多环节是由作业人员进行的,还不能完全实现机采系统自动化作业,所以作业人员对作业规程的熟悉和掌握程度会影响到能耗,要通过教育培训,提升作业人员对规范操作的认识,及时采集各类作业数据,调整工作状态,特别是无关的设备要做到随时关停,减少电力损耗。 3结论 综上所述,在油田勘探开发中,机采系统是能耗的主要方面,而能耗水平高低直接影响到油田的整体能耗,通过对抽油机能耗的影响

节能降耗技术在机械采油中的应用研究

节能降耗技术在机械采油中的应用研究 摘要:绿色发展、节能降耗是油田行业发展的必然趋势,在机械采油中利用节 能降耗技术在提高油田开采效率的同时,还可以进一步减少石油开采中高耗能的 问题,是维护我国能源安全的有效途径。现阶段,螺杆泵采油配套技术、间歇采 油技术、小井眼采油技术、抽油机井节能改造技术广泛应用在机械采油领域内, 取得显著的节能降耗效果。随着科学研究进程的进一步深化,将会有越来越多的 节能降耗技术应用在机械采油当中,为环境友好型、资源节约型社会的构建贡献 力量。本文基于节能降耗技术在机械采油中的应用研究展开论述。 关键词:节能降耗技术;机械采油中;应用研究 中图分类号:TE938 文献标识码:A 引言 采油工程在油田开发过程中具有重要的作用,采油工程技术在提高油田开发 效率方面发挥着重要作用。通过对目前油田开采过程中遇到的问题的研究,并结 合未来采油工程技术的发展提出来几点新的采油工程技术。通过新技术的应用对 未来我国油田开发过程中会遇到的问题,提供了可借鉴的工艺技术。通过本文可 以让致力于油田事业的从业者们,能够更加明确未来采油工程技术的发展方向, 为从业者提供了很好的资料。 1采油工程概述 油田的采油工程技术措施经历不同的发展阶段,开发和研究复杂断块油气藏 的开采工艺技术措施,对碳酸盐岩的潜山油气藏进行了开采,深入油田生产实际,提高采油工程的效果。采取符合油田生产的采油工艺技术措施,提高采油生产的 效率。采油工程是一门综合性的学科,其主要用于油田开采过程。根据生产井和 注入井并通过一系列措施对油藏进行采油。对采油工程的研究可实现对油藏经济 有效地利用和开采,通过采用工程各种技术的应用还可以提高油井产量和原油采 收率。常规采油技术工程措施包括抽油生产技术,螺杆泵采油生产技术和潜水电 动泵采油生产技术等,通过采用的生产设备提高油井的举升能力,实现高产量的 目标。因此,为了提高油田生产效率,在油田开发过程总需要实施采用工程技术。传统的采油工程措施可以提取一定数量的地质储量,但随着油田的不断勘探和开发,旧的采油工程措施难以达到预期的采油效率,因此需要开发新的采油工程技 术措施,以满足不断发展的油田生产需求。通过增加油田的地质储量或延长旧油 田的开发,来寻找新的油田是非常困难的。那么通过采取措施提高采收率,也可 以在油田开发的最后阶段实现生产目标。研究采油工程新工艺技术,解决油田开 发后期油田产能限制的技术问题。优化油田设计开发模式,节省油田生产过程中 的各种能耗,优化最佳生产设备,提高设备运行效率。 2机械采油的能耗分析 在开采油田的过程中,机械采油包括硬件和软件2个部分。硬件部分包括抽 油杆、抽油机以及防护装置。软件部分包括采集信息软件和工艺管理软件。将硬 件和软件部分结合起来,形成了有机采油系统。机械采油过程中,由于抽油机是 往复运动模式,很容易产生扭矩,扭矩大小以及扭矩方向是呈现周期变化的。从 目前情况来看,采油工作使用了大量的电力设备,消耗了大量的电能。机械采油 装机总容量仅占据油田整体容量的1/3,但是用电量已经占据总用电量的1/2以上。机械采油过程中耗电量大,存在严重的能耗问题。对此展开分析,发现采油 能耗问题多是由于抽油机自身负荷率不够,存在功率因数低的情况,使得采油能

抽油机技术操作问答题

抽油机技术操作问答题 1、抽油机由哪些主要部分组成? 答:抽油机主要由主机及辅助装置组成。 主机:底座、支架、减速箱、曲柄、平衡块、连杆、横船、中轴承、尾轴承、支架、驴头、游梁、悬绳梁等; 辅助装置:刹车装置,电动机,电路控制装置。 2、新系列游梁式抽油机的代号表示什么? 答:CYJ表示游梁式抽油机系列代号;驴头悬点最大负荷(吨);光杆最大冲程(米);X100表示减速箱曲柄最大允许扭矩(公斤米);Y表示游梁平衡;P表示复合平衡;B表示曲柄平衡;Q表示气。 3、抽油机平衡方式有几种?各种平衡方式有何特点? 答:平衡方式有游梁平衡、曲柄平衡、复合平衡、气功平衡。 (1)游梁平衡:游梁的尾部装设一定重量的平衡块以达到平衡。适用于轻型抽油机。 (2)曲柄平衡:将平衡块安装在曲柄上,适用于重型抽油机。这种平衡方式减少了游梁平衡方式引起的抽油机摆动, 调整比较方便。但是,曲柄上有很大的负荷和离心力。 (3)复合平衡:在一台抽油机上同时使用游梁平衡和曲柄平衡。小范围调整时,可调整游梁平衡块,大范围调整时, 则调整曲柄平衡块。这种平衡方式适用于中小型抽油机。 (4)气动平衡:利用气功的可压缩性来储存和释放能量

达到平衡的目的,可利用10型以上的抽油机。这种平衡方式减 少了抽油机的动负荷及震动,但其装置精度要求高,加工麻烦。 4、抽油机的工作原理是什么? 答:由电机供给动力,经减速装置将马达的高速旋转运动变为抽油机曲柄的低速旋转运动,并由曲柄——连杆——游梁机构将低速旋转运动变为抽油机驴头的上下往复运动,从而将原油从井底举升到地面。 5、抽油机“十字”作业的内容是什么? 答:抽油机一保作业大约一月一次,一般按“紧固”、“润滑”、“调整”、“清洁”、“防腐”十字作业法进行。 6、抽油机有哪些润滑部位,润滑点? 答:抽油机有10个润滑部位,17个润滑点; 1)减速箱齿轮,在减速箱盖的舱口有一个润滑点; 2) 减速箱输出轴承,在内测顶盖的油孔有2个润滑点; 3)中间轴轴承,两边盖或顶盖的油孔有2个润滑点; 4)输入轴轴承,两边盖或顶盖的油孔有2个润滑点; 5) 连杆下部轴承,在轴承座两侧盖处有2个润滑点; 6) 横梁轴轴承,在轴承座侧面盖处有1个润滑点; 7) 连杆上端销,在销子端面的油孔有2个润滑点; 8) 支架轴承,在轴承座外侧盖处有2个润滑点; 9)驴头插销轴上端,在轴销上端有1个润滑点; 10)电动机轴承,在轴承座上有2个润滑点。

抽油机节能

一、游梁式抽油机的工作原理和能耗分析 1.工作原理游梁式抽油机的工作原理是动力机经由传动皮带将高速旋转运动传递到减速箱,做三轴减速,后由曲柄连杆将动力机产生的高速旋转运动转变为使游梁上下摆动的垂直运动,最后悬绳器通过抽油杆带动抽油泵柱塞上、下循环往复运动,将原油汲取上来。 2.能耗分析电动机损耗:包含各种热损失,摩擦损失以及材质损失。电动机功率越大,铜损越大,影响抽油机平衡。经测算,多数抽油机仅能达到最佳状态的六七成,具有巨大节能潜力。传动损失:机械摩擦传动损耗与润滑条件和抽油机平衡有关。但目前使用的传动皮带转动效率高,在润滑条件好的状态下节能空间有限。减速箱损失:主要有减速箱的齿轮与轴承之间的摩擦造成。减少减速箱损失最关键在于润滑,润滑不足不仅会使能耗上升,还会加速齿轮跟轴承的磨损,缩短使用寿命。换向及平衡损失:在换向结构一定的条件下,能量损耗较小,运行速率高,节能空间不大,而平衡方式的选择不同,对扭矩曲线的峰值有重要影响。 二、游梁式抽油机的节能指标和思路 1.节能衡量指标(1)电控技术水平包含电动机特性,负荷率,功率因素等指标。目前游梁式电动机主要通过改良电源频率,机械性能来提高节能水平。 (2)光杆载荷由抽油机本身的运动性能影响,可以通过改变抽油机的结构,以降低光杆最大载荷值,实现节能的目的。 (3)曲柄轴净扭矩由抽油机的平衡性能影响,改善平衡性的主要方法是改变抽油机平衡方式,如由原来游梁,曲柄及复合平衡改为连杆,随动等新的平衡方式。 2.节能思路(1)通过改进抽油机的结构来实现节能这种思路的重点在于完善抽油机四杆机构的优化设计和改进抽油机平衡方式来使曲柄轴净扭矩曲线的形状以

抽油机技术规范

5产品要求 5.1功能要求 要订购符合本规定的产品,用户/购买者应确定使用的良好作业环境条件,并指定要求和/或确定制造商的特定产品。这些要求可能会籍由平面图纸、数据表或其他适当的文件手段转达。 为了确保抽油机与其他元件有适应的接口,如完整的抽油杆和井底往复泵,抽油机应规定下列要求: a)要求确认适用于井底泵的起重能力; b)要求在抽油杆尺寸与井深、杆的设计,或其他计息机械参数一致; c)要求在油井中的整个抽油杆的质量(重量); d)由于在油井的结构、摩擦和动态加载,潜在额外负荷; e)由于减少齿轮等级所需的齿轮结构以及由此产生的齿轮负荷,确定投入所需的起重能 力; f)对游梁式抽油机结构负荷能力的要求,以适应抽油杆的重量和额外负荷; g)规定的最大冲程长度。 降低齿轮的等级、结构承载能力和最大冲程长度的综合要求,在订购特定的游梁式抽油机看时,使用在表A.1提供的一组规格数字的表示来识别。 建议应提供本规范的如表A.1给定的减速器等级、结构能力和冲程长度的游梁式抽油机,虽然这些项目的组合构成游梁式抽油机与表中指定的不必相同。 在附录B提供曲柄均衡评级的推荐格式(见图B.1),并记录抽油机的冲程和扭矩因素(见图B.2)。抽油机扭矩系数应用的建议和实例计算,包含在附录C至福建F中,抽油机减速器扭矩值的计算实例在附录G中。 系统分析的建议,包含在附录H中。 5.2技术要求 5.2.1概述 在本规范发布以后,游梁式抽油机的开发设计,应按照第6和第7章定义的方法和设想进行。 在本规范发布之前设计开发的游梁式抽油机,如制造商存档的一致性/性能记录符合本标准中的要求,可视为达到本标准的要求。 5.2.2冲程和扭矩系数 对于一个减速器的扭矩从测力计试验数据能方便而准确地确定,如果买方有要求,抽油机制造商应提供冲程和趋避欧诺个位置每隔15°的扭矩系数。如图B.2是一个记录数据格式的例子。 5.2.3设计要求 设计要求应根据包括第6、第7章和其他有关规定界定的标准进行设计。采用的附加部件的尺寸公差,应确保游梁式抽油机正常的运转。这项规定适用于制造商组装设备和更换部件或组件(分总成)的组装。 5.2.4设计文件 设计文件应包括方法、假设、计算和设计要求。设计文件应由有资格的人员而不是用原来的设计人员进行审查和核实。根据下面的列表,设计文件在最后制造日期之后应保存10年。 a)一个完整的成套图纸,文字说明/标准,包括第6和第7章指定的材料类型和屈服强度; b)游梁式抽油机的安全装配和拆卸提供方法指导,并允许规定的操作和预先排除故障和

抽油机井典型示功图分析

抽油机井典型示功图分析 学习目的:抽油机井典型示功图是采油技术人员在多年的生产实践中总结出来的,大多数具有一定的特征,一看就可直接定性的示功图。把这些具有典型图形特征的例子作为生产现场初步判断抽油机井泵况的参考依据,也是综合分析实测示功图的第一步。通过对本节的学习,使分析者能以此为参考,对具有典型特征的示功图做出准确的定性判断。 一、准备工作 1、准备具有典型特征的示功图若干; 2、纸,笔,尺,计算器。 二、操作步骤 1、把给定的示功图逐一过一遍,按所理解的先初步给示功图定性定类。 第一类:图形较大,除去某一个角外就近似于平行四边形的示功图——即抽油泵是在工作的示功图; 第二类是图形上下幅度很小,两侧较尖的示功图——即抽油泵基本不工作的示功图; 第三类示功图:特征不明显的示功图——即最难直接定性的示功图。 2、按定类详细分析判断。 三、实测示功图分析解释 为了便于分析,我们先从图形受单一因素影响的典型示功图着手。所谓典型示功图:就是指某一个因素的影响十分明显,其形状代表了该因素影响下示功图的基本特征。然后把典型示功图与实测示功图对比分析,以阐明分析方法和各类图形的特征。最后提出相应的整改措施。用对比相面法把实测示功图与理论示功图形状进行对比,看图形变化,分析泵的工作状况。 1、泵工作正常时的示功图 所谓泵的工作正常,指的是泵工作参数选用合理,使泵的生产能力与油层供油能力基本相适应。其图形特点:接近理论示功图,近似的平行四边形。这类井其泵效一般在60%以上。

图中虚线是人为根据油井抽汲参数绘制的理论负载线,上边一条为最大理论负载线,下边一条为最小理论负载线。现场常常把增载线和减载线省略了。 2、惯性载荷影响的示功图 在惯性载荷的作用下,示功图不仅扭转了一个角度,而且冲程损失减少了,有利于提高泵效。示功图基本上与理论示功图形状相符。影响的原因是:由于下泵深度大,光杆负荷大,抽汲速度快等原因在抽油过程中产生较大的惯性载荷。在上冲程时,因惯性力向下,悬点载荷受惯性影响很大,下死点A上升到A′,AA′即是惯性力的影响增加的悬点载荷,直到B′点才增载完毕;在下冲程时因惯性力向上使悬点载荷减小,下死点由C降低到C′,直到D′才卸载完毕。这样一来使整个示功图较理论示功图沿顺时针方向偏转一个角度,活塞冲程由S活增大到S′活,实际上,惯性载荷的存在将增加最大载荷和减少最小载荷,从而使抽油杆受力条件变坏,容易引起抽油杆折断现象。 整改措施: 1、减小泵挂深度,以减轻光杆负荷。 2、降低抽油机的抽汲参数,减小惯性力。 3、振动载荷影响的示功图 分析理论示功图可知,液柱载荷是周期性作用在活塞上。当上冲程变化结束后,液体由静止到运动,液柱的载荷突然作用于抽油杆下端,于是引起抽油杆柱的振动。在下冲程,由于抽油杆柱突然卸载也会发生类似现象。 振动载荷的影响是由抽油机抽汲参数过快,使抽油杆柱突然发生载荷变化而引起的振动,而使载荷线发生波动。 整改措施: 降低抽油机的抽汲参数,减小惯性力。 4、泵受气体影响的示功图

抽油机国内外研究现状与发展趋势

抽油机国内外研究现状与发展趋势 一.国内抽油机研发现状 油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁,可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。经过一百多年的实践和不断的改进创新,抽油机不管是结构形式还是在使用功能上,都产生了很大的变化。特别是近几十年来,世界对原油的需求量不断加大,对油田深度开采的能力有了更进一步的要求,在很大程度上加快了抽油机技术发展的速度,催生出多种类型。目前, 国内抽油机制造厂有数十家, 产品类型已多样化, 但游梁式抽油机仍处于主导地位。根据公开发表的资料统计, 我国现有6 大类共45 种新型抽油机[ 1] , 并且每年约有30 种新型抽油机专利, 十多种新试制抽油机[2] , 已形成了系列, 基本满足了陆地油田开采的需要。各种新型节能游梁式抽油机如双驴头式抽油机、前置式抽油机、异相曲柄平衡抽油机、前置式气平衡抽油机、下偏杠铃系列节能抽油机[ 3]和用窄V 形带传动的常规抽油机等均已在全国各个油田推广应用, 并取得了显著的经济效益。长冲程、低冲次的无游梁式抽油机的研制也取得了一些进展, 如由胜利油田研制的无游梁链条抽油机, 经过国内十几个油田稠油及丛式井的推广使用[4], 在低冲次抽油和抽稠油方面已初见成效。此外, 桁架结构的滑轮组增距式抽油机、滚筒式长冲程抽油机已在某些油田进行了工业试验[5]; 齿轮增距式长冲程抽油机的研制工作也取得了新的进展; 质量轻、成本低、便于调速和调整冲程的液压抽油机经过几年的研制和工业性试采油, 也积累了一定的经验[6]。其他型式新颖的抽油机如数控抽油机、连续抽油杆抽油机、车载抽油机、磨擦式抽油机、六连杆游梁式抽油机和斜直井抽油机等也正处于不断改造和试生产过程中[7]。然而,游梁式抽油机的缺点是不容易实现长冲程低冲次的要求,因而不能满足稠油井、深抽井和吉气井采油作业的需要。同时,长冲程低冲次的无游梁式抽油机的性能尚有待完善 (如油田正在使用的链条式抽油机还存在链条寿命短、换向冲击载荷大和钢丝绳易断、导轨刚.度不足容易变形等问题),而且品种规格还很少,不能适应当前石油工业的发展[8]。液压抽油机至今仍处在研制阶段[9] 二·国外抽油机的研发现状 目前,世界上生产抽油机的国家主要有美国、俄罗斯、法国、加拿大和罗马尼亚等[10]。为了减少能耗, 提高采油经济效益, 近年来国外研制与应用了许多节能型抽油机。例如异相型抽油机节电15%~ 35%; 前置式抽油机节电368% 前置式气平衡抽油机节电35% 轮式抽油机节电50%~ 80% 大圈式抽油机节电30%; 自动平衡抽油机节电30% ~ 50%; 低矮型抽油机节电5% ~20%; ROTAFLEX 抽油机节电25% 智能抽油机节电174%; 螺杆泵采油系统节电40%~ 50% [11]。近年来国外很重视改进和提高抽油机的平衡效果, 使抽油机得到更精确平衡。近年来, 为了节约能耗、提高采油经济效益, 国外研制与应用了许多节能型抽油机, 在采油实践中, 取得较好的使用效果。如变平衡力矩抽油机, 可使上冲程平衡力矩大于下冲程力矩。前置式气平衡抽油机, 由于可在动态下调节气平衡, 平衡效果较好。气囊平衡抽油机有90% 以上载荷得到平衡[12]。双井抽油机可利用两口油井抽油杆柱合理设计得到更精确的平衡。自动平衡抽油机可保证在上下冲程每一瞬间得到较精确的平衡效果[13]。近年来国外研制与应用了多种类型长冲程抽油机, 其中包括增大冲程游梁抽油机、增大冲程无游梁抽油机和长冲程无游梁抽油机[14]。 1 前置式气平衡抽油机美国工J uf kin 公司生产的A 系列前置式气平衡抽油机具有较好的技术经济指标, 抽油机重量减轻40 %, 尺寸缩小3 5 % , 动载荷

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