抽油机井节能措施及效果分析

1、抽油机井节能措施及效果分析 抽油机井节能措施及效果分析 摘要：根据机采设备及能耗状况，阐述了地面、地下措施现场实际应用节能效果，并评价了节能措施。应用说明，无刷直流电机系统效率、单井泵效明显提高；节能抽油机具有明显的节能效果；加强日常生产管理，可降低机采系统能耗。 关键词：抽油机井节能；效果评价 中图分类号：TE08文献标识码：A 文章编号： 一、地面措施 1.1解决 “大马拉小车现象 应用了无刷直流电机、伺服电机等新型节能型电机，配合电容补偿，提高功率因数，降低了上下电流，减少了电能损耗。 无刷直流电机应用。特点是恒扭矩和大范围无级调速，一方面可以降低装机容量，另一方面可以更好的适应抽油机井

2、的举升工况提高泵效及系统效率。针对抽油机负载，该直流调速拖动系统能够根据负载自动调节输出转矩和输出功率，即抽油机在做功时输出相应负载功率，而做反功时输出功率降低或不做功，最大限度节省电能。无刷直流电动机启动转矩大，启动电流小，调节范围宽。无刷直流电机的启动方式为软启动，在电动机的启动过程中电压无级平滑的从初始值上升到全压，使电机转矩在启动中有一个均匀增加的过程。软启动方式可提供了平滑的、无级的电动加速，同时通过减少转矩波动来减轻对齿轮、联轴器及皮带的损怀。安装无刷直流电机前后比照，节电效果明显，系统效率、单井泵效明显提高。见表1。该电机目前技术成熟度局限于380V电机。针对平衡块调到头仍然欠平

3、衡的抽油机井，不适合安装该电机，因为欠平衡时，抽油机带动电机进行发电，该电机的自动单元进行反向发电，电阻丝发热，如果始终处于反向发电状态时，配电箱容易被烧坏。 表1无刷直流电机与三相异步电动机消耗功率比照表 1.2解决常规抽油机能耗高问题 节能抽油机具有明显示的优势，功率曲线平稳，易于调整平衡，对电机的容量需求小，具有明显的节能效果。比照了原有的常规抽油机和下偏杠铃复合平衡抽油机，增大冲程，优化参数，到达节能降耗的目的。 与常规型抽油机相比节电率到达12.6%左右，有较好的节能效果。 下偏杠铃复合平衡抽油机运行平稳，平衡度有一定的提高。下偏杠铃复合平衡抽油机节电效果比拟明显，平均日耗电从改造前

4、的163.7kWh下降到143.1kWh，平均下降20.6kWh。见表2。首先从耗电量上来看，改造后上下行电流明显减少，单机日耗电量明显下降。 表2 抽油机节能改造效果统计 在现场实际应用中，容易调整抽油机的平衡，平衡比拟高，可达95%以上，从而降低了劳动强度，延长了抽油机的使用寿命，既减少了因调平衡所造成的油井停产时间，又到达了节电的目的。 1.3改善抽油机井日常生产管理 通过加强日常生产管理，包括调平衡、盘根及皮带松紧度调整等，降低机采系统能耗。 抽油机井平衡调整。目前，油井举升方式主要以抽油机为主，假设抽油机运转不平衡：一是会造成能耗相对增加；二是直接影响抽油机减速箱以及电机效率。因此加

5、大抽油机平衡度调整技术措施实施力度，来实现进一步降低机采能耗的目的。 盘根及皮带松紧度现场试验。抽油机井口盘根和皮带是传输动力的重要环节，其松紧度直接影响系统效率和耗电量。盘根过松会导致井口漏油，盘根过紧引起电流上升，耗电量增加；皮带过松导致发生丢转，传输效率降低，而过紧导致皮带和电机轴承磨损加速，耗电量也上升；合理调整皮带和盘根松紧度既可以降低抽油机耗电量，又提高了抽油机井的系统效率。 盘根松紧度现场试验。如何控制盘根盒松紧度，既到达节能的目的，又能满足生产管理的需要。我们提出了以扭矩值为依据，控制盘根盒松紧度。为此，开展盘根盒松紧度现场试验，利用扭矩扳手量化盘根盒松紧程度，测定在不同扭矩下

6、抽油机井的消耗功率、日耗电、系统效率。合理扭矩区间总的制定原那么：一是盘根盒要牢固不晃动；二是盘根盒处于微漏状态。以盘根盒处于微漏状态作为现场操作和管理标准。盘根试验井单井在合理扭矩值下日耗电平均降低2.0kWh，方便现场操作和管理。 皮带松紧度现场试验。在先期现场试验的根底上，选取局部井进行皮带松紧度调整试验，根据测试结果制定皮带松紧度合理扭矩调整区间。皮带松紧度调整标准：符合“四点一线要求，松紧适宜，运行不打滑，不丢转，用手下按1-2指为宜。 二、地下措施 2.1降低抽油机井悬点载荷 降低动载。游梁抽油机的合理驱动在考虑其负载特点的同时，还要有利于机、杆及泵系统的配合，因此为适应常规抽油机

7、的交变载荷，尽可能采取低冲次运行，减缓换向加速度，降低惯性载荷和振动载荷和减速器的峰值扭矩。 降低静载。根据抽油杆节点能耗理论分析，除抽汲参数对抽油杆能耗的影响外，抽油杆杆径、材质与组合是影响抽油杆能耗的最重要因素。对于普通D级22+19mm组合抽油杆的油井，通过降级采用高强度抽油杆H级19+16mm组合代替，确保抽油杆强度满足平安生产的条件下，可降低抽油机井悬点载荷，从而降低能耗。统计说明，平均单井日耗电下降31.2kWh，最大载荷下降4.7kN，载荷比下降了0.04。实施抽油杆降级在减少功率消耗的同时也可降低悬点载荷，改善油井运行工况。 做好油井清防蜡和防偏磨工作，改善杆管运行状况。近几年

8、，通过应用化学、机械等油井清防蜡系列配套技术，从各种清防蜡工艺的应用效果看，化学清防蜡工艺成熟，效果较好；水泥车、超导车热洗效果较好，但存在一定的局限性；电磁防蜡器、固体防蜡器具有一定的降粘防蜡效果。 2.2抽汲参数优化 抽汲参数优化是改善设备运行状况，降低机采能耗最直接、最经济的手段。以合理流压为理论根底，根据生产动态变化，及时进行抽汲参数的优化调整。主要做法： 针对供液缺乏井，采取安装低转速电机、间抽、换小泵、调小参等措施，保持合理漂浮度，提高系统效率。 针对供液能力较强的井，换大泵时合理上提泵挂，减小举升载荷。 对供采关系平衡的井，在保证产量稳定的前提下，采用长冲程、慢冲次或换大泵降冲次等优化措施，减小交变载荷，降低举升能耗。 3 结束语 根据目前机采系统能耗现状分析理论，优化措施结构，采取合理节能措施，可实现节能控耗目的。强化机采井日常的节能管理，优化机采参数设计，加强平衡调整，靠管