变转矩运行节能装置在游梁式抽油机上的应用

针对稠油井游梁式抽油机负荷与电动机匹配程度差,油井抽油机系统效率低、能耗高,电动机和变压器负载率低等问题,采用了变转矩运行节能装置,实现了抽油机负荷与电动机的合理匹配,进而达到抽油机井系统节能降耗的目的。介绍了变转矩运行节能装置的组成、工作原理、特点及其现场应用情况,并对现场应用效果作了综合评价分析。实践证明,该节能装置是一种具有良好性价比的新型油井节能装置,既可以改善和优化游梁式抽油机负荷与电动机合理匹配程度,又可以降低油井变压器容量,具有良好的推广应用价值。     

超长冲程超低冲速采油装置的研制与应用

目前广泛应用的游梁式抽油机在低孔隙度、低渗透率、低含油饱和度油层油井生产时冲程、冲速等参数受限,泵效和系统效率不能有效提高。为此研制出一种以柔性钢丝绳取代部分抽油杆的超长冲程、超低冲速新型采油装置。该装置采用电动机及行星减速器直驱,取消了四连杆机构,减少了传动环节,冲程在0～50 m、冲速在0～12 h-1范围内可调。采用超长冲程、超低冲速抽汲参数延长了油井液面恢复时间,并可以实现间歇采油,有效提高了泵效及系统效率。经现场应用,该采油装置节能效果明显。     

游梁式抽油机储能装置的设计

常规游梁式抽油机在油田中应用时,上下冲程的载荷极不均匀,电动机运转不平稳,电能得不到充分利用。针对此问题,研究设计了一种新型储能装置,利用具有较大转动惯量的飞轮,来进行能量的储存和释放,可以作为辅助设备,加装在具有不同平衡方式的游梁式抽油机上,使曲柄输出轴峰值转矩下降,谷值转矩提升,有效消除负值转矩及电动机"超同步转速"现象。理论计算表明,系统运转不均匀系数可下降至0.02左右,大幅度改善了电动机的工作状况,抽油机运行更加平稳,节电率可达14%以上。该装置结构简单,节能效果好,制造成本低,具有广泛的应用前景。     

新型塔架式抽油机节能效果评价

介绍了三种新型塔架式抽油机的基本原理和现场应用情况,并与常规游梁式抽油机从结构原理、生产运行、日常维护及节能效果等方面进行了对比评价。新型塔架式抽油机具有长冲程、慢冲速的特点,智能化控制程度高,参数调整、平衡调整更为方便,可大幅度降低工人劳动强度。     

超长冲程新型节能举升采油技术优势探讨

为解决低产井常规抽油机举升能耗高、效率低、杆管偏磨严重等问题,对超长冲程抽油机采油技术进行研究。地面设备应用超长冲程抽油机,井下配套使用超长冲程抽油泵,通过间歇生产,实现最大冲程50 m、冲速最低0.04 min-1的超长冲程特低冲速方式生产,与常规抽油机举升对比,节电率达到71%,系统效率提高6.1个百分点,能有效缓解抽油杆、油管偏磨。     

“一拖二”互平衡式超长冲程举升系统现场应用试验

为了充分利用丛式井距离较近的特点,试验应用一种"一拖二"互平衡式超长冲程节能举升系统。采用柔性钢丝绳替代部分抽油杆,通过电动机正、反转带动柔性钢丝绳上下运动,利用一上一下互平衡的方式实现了1台抽油机同时带2口井运转的目的。通过智能控制柜实现电动机柔性控制,配合井下超长冲程抽油泵,最大冲程可达50 m,冲速1～12 h-1连续可调。现场试验结果表明,平均单井节电率达32.6%,泵效提高25.1%,系统效率提高11.8%。     

直线抽油机的研制与应用

针对游梁式抽油机存在的安全隐患、高耗低效和调参限制,研制生产了适用于长冲程、低冲速抽油机井且安全可靠的直线抽油机。它利用复式永磁电动机通过皮带直接驱动负载工作,采用智能控制系统,对抽油机冲程和冲速实现无极可调。现场实验证明,该型抽油机与游梁式抽油机相比系统效率提高5%左右,综合节电率21.5%,节能效果显著。     

塔架式抽油机在冀东油田的应用

近年来,由于冀东油田油井井深增加、开采条件变差、土地资源的制约等原因,使游梁式抽油机在适应性方面出现一些问题,主要表现为能耗高、质量大,占地面积大,不能满足大悬点负荷、长冲程、低冲速的工况要求等。为解决上述问题,自2010年以后开始批量使用塔架开关磁阻电动机型无游梁式抽油机(以下简称塔架式抽油机),它占地面积小,适用于井位密集,井场狭小的工况;而其长冲程、低冲速的特点,可减少杆、管偏磨,延长杆、管使用寿命。此抽油机还能够满足高负荷、调参方便、节约电能等要求,具有广阔的应用前景。     

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。     

抽油机在线调平衡装置现场应用分析

游梁式抽油机平衡对设备寿命和耗能均有影响,有许多节能措施可以解决平衡问题,最常见为抽油机加装平衡装置,但使用过程中及时需要现场人工调平衡,费时费力,如不及时调整,会影响效率,甚至加剧抽油机震动,存在安全隐患。通过运用基于电流参数抽油机在线调平衡技术,在抽油机上安装固定曲柄平衡块、可调游梁平衡块,即时达到最佳平衡状态的装置,可以有效解决上述问题。对现场安装应用8台在线调平衡装置进行前、后期对比测试,应用后节能效果显著,平均有功节电率4.61%、无功节电率5.36%、综合节电率4.65%,一年按300个工作日计算,平均单井年耗电减少9042 k Wh,节能效果明显。