抽油机井太阳能自平衡改造方法研究及试验

游梁式抽油机不平衡状态会导致油井能耗偏高、设备运行存在翻机等安全隐患,同时影响抽油机井的四连杆机构、减速箱和拖动电动机的效率和寿命。针对此问题,通过现场开展抽油机井自平衡改造试验,利用太阳能板带动发电动机,驱动抽油机尾游梁平衡配重的自动运行,实现精确平衡调整。现场应用表明,该技术能有效提高抽油机井的平衡水平,有功节电率可达11.03%。     

抽油机井合理控制地面举升设备能耗方法的探讨

抽油机作为机械举升的主要方式之一,其举升能耗的合理控制一直是油田技术人员与管理者所研究的课题。为此应用机采井节能理论的研究成果,结合油田实际从管理角度上阐述了合理控制抽油机地面举升设备能耗的方法为"在供、排平衡的条件下,实现抽油机的平衡率在80%以上,(即:80%≤λ≤100%)与抽油机拖动装置的合理匹配"。并应用该理论指导了部分井的实践,见到较好的节能效果,系统效率由42.88%提高到54.90%,有功节电率21.89%,为抽油机井的节能管理提供了有力的技术支持。     

丛式井一机双采抽油设备研究

随着大庆外围油田开发的不断深入,受限于地理条件和投资成本,丛式井布井方式逐年多样化。丛式井一般采用游梁式抽油机,存在能耗高、效率低等问题。为减少丛式井生产中的能耗,降低一次性投资,开展丛式井一机双采工艺技术研究。采取控制系统驱动电动机运行,通过组合减速传动使抽油机的动力源和终端负载作换向运动,拖动抽油杆上下反复运行,2口井的抽油杆柱之间形成天平式的自平衡,相互不断地交换储存和释放势能的过程,实现了运行时的平衡,达到1台抽油设备同时抽汲2口油井目的。与游梁式抽油机相比,平均单井可减少投资6.8万元,综合节电率可达50%左右。一机双采设备可以有效降低油田开发成本,具有较好的节能效果。     

提高油田机采系统地面效率技术研究及应用

以节能降耗为目标,通过机采井地面效率的影响因素分析,阐述了提高抽油机井地面效率的途径及措施。通过平衡优化,合理匹配电动机,节能设备的应用及加强抽油机井生产管理等综合治理措施,使安塞油田抽油机井地面效率获得提高。     

塔架式数控抽油机的应用效果评价

随着油田进入高含水开发阶段,稠油井、低渗透率井开发的难度不断增加。虽然对采油设备采取了多种技术措施,但机械采油设备仍占据主导地位。传统的游梁式抽油机能耗大、难维修,已经不能适应油井深抽工艺的需要,并且附件多,依靠改进结构,不能使其系统效率有效地提高,随之而来每增加一个环节就必然会增加一份附加损耗。大庆油田采油三厂目前应用的塔架式数控抽油机,通过拖动系统与减速传动系统的优化组合,提高了使用效率,它从根本上解决了游梁式抽油机高耗能和难以实现长冲程的问题。它能针对油田不同需要提供与之相适应的抽油机,扩展了抽油机的应用范围。塔架式数控抽油机现场应用前后测试数据对比分析表明,与普通游梁抽油机、智能间歇提捞抽油机、复式永磁电动机抽油机相比,新型电动机驱动的抽油机系统效率有所提高,具有良好的节能效果。     

节能控制技术应用与负载率关系探讨

目前,用于油田抽油机井上的节能控制技术种类较多,应用范围广。现场测试表明,这些控制技术的节电率与电动机负载率有较密切关系。通过分析抽油机电动机负载率与电动机实际运行效率关系,能确定抽油机电动机的负载率对节能控制技术应用效果的影响。试验结果表明:抽油机井上应用节能控制技术时,可根据电动机实际负载率针对性选用节能技术,有功节电率可提高4.24个百分点;根据抽油机载荷的平衡状况,可采取相应的节能平衡改造技术,通过改善抽油机的平衡效果,可进一步降低油井的能耗损失。     

节能变压器在抽油机井上的应用

随着油田产能建设的进一步深入,抽油机的数量逐年增多,用电量也进一步增大,我厂近几年的电量约为22×10~8kWh,节电降耗成为我们面临的重要任务。目前,我厂油井的开采方式主要是以游梁式抽油机为主,其用电量约占全厂总用电量的40%,且总体效率不高,节电潜力较大。游梁式抽油机启动时需要较大的启动转矩,当启动完毕进入正常工作状态时,抽油机仅需要较小的动力就可以维持正常运行。但在选用电动机及与之配套的变压器容量时,为了保证抽油机正常启动,需留有一定的裕量,以致抽油机进入正常工作状态后,变压器多数工作在低负载,形成了低负荷状态,造成抽油机供电系统低功率因数、高能耗的现象,使得运行成本上升,造成了一定量的电能浪费。SZT型有载调压调容变压器可以根据抽油机的实际工作状态,分4种电压(380、340、300、280 V)等级驱动电动机工作,抽油机启动时变压器提供较高的输出电压,当抽油机负荷电流降低时能够自动降低变压器的输出电压,减少输出功率,使电动机始终工作在较高功率因数和效率下,从而达到节电降耗的目的。     

油田常用节能抽油机分析及应用

抽油机是油田主要耗能设备,因其结构可靠被广泛应用,约占机采设备的65%。目前油田常用抽油机类型主要有常规游梁式抽油机、塔架式抽油机、偏置游梁式抽油机和矮型异相曲柄平衡抽油机。抽油机选型主要是参考抽油机的额定载荷,但由于油田井下情况复杂,为了适应油田生产的需要,选型还要参考抽油机的结构特点和节能效果。经过对比试验,塔架式抽油机节电效果最好,有功节电率为29.88%;异相型复合平衡抽油机有功节电率为9.33%;矮型异相曲柄平衡抽油机适用于负荷低的井,有功节电率为15.60%。对于稠油开采建议采用长冲程、低冲速的塔架式抽油机,对于稀油且产液量小的井建议用矮型异相曲柄平衡抽油机,异相型复合平衡抽油机易由普通游梁式抽油机改造而成,适合井况变化不大的抽油机节能改造。     

抽油机自动平衡跟踪装置的设计与应用

抽油机是油田生产的主要采出方式,目前喇嘛甸油田现有游梁式抽油机两千余台,其电能消耗占机采井耗电量的一半。抽油机平衡是影响抽油机设备正常运行、能耗和成本支出的关键因素。针对如何减少抽油机井能耗问题,设计出了抽油机"自动平衡跟踪装置"。该装置运用在游梁尾部增设"钟摆式自动平衡跟踪装置",在抽油机上下运行时,"钟摆"通过改变其位置,使抽油机自动达到平衡的原理。通过两口井的现场应用表明,该装置可使抽油机的系统效率平均提高17.1%,节能效果明显,具有较大的应用潜力。     

抽油机井变频控制技术节能效果评价

抽油机井变频控制技术能够通过优化调整电动机转速,降低电动机的输出功率峰值和波动范围,使电动机的运行轨迹和抽油机的运行状态更加合理。最终该技术能够达到降低抽油机井举升能耗,改善深井泵工作状态,提高抽油机井系统效率的目的。结合现场实测数据对该技术进行效果分析,为变频控制技术在油田上的进一步推广提供参考。