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%。     

抽油机柔性运行技术在乌南油田应用效果评价

基于青海油田抽油机变频控制柜广泛应用的基础上,为了进一步提升青海油田机采井能效,特别是对于严重供液不足的低产井,试验应用抽油机柔性运行技术,在青海乌南油田试验应用13口井的抽油机柔性运行技术,通过测试分析抽油机柔性运行与常规运行参数各项参数的差别,对抽油机柔性运行的应用进行效果评价,13口井平均泵效提高20.88个百分点;系统效率平均提升5.52个百分点;综合节电率达到18.02%。     

低渗透油田机采举升方式优化评价

为了进一步降低机采能耗,从低产低效井治理的角度出发,通过对比举升参数优化、举升方式优化、举升制度优化及开采方式优化的探索,对柔性运行、过渡轮、换机型、转电潜柱塞泵、转长冲程抽油机、间歇采油、不停机间抽等优化方式进行了综合评价。研究得出:应用柔性运行技术治理低产低效井的效果较好,投入相对较少,回收期较短,并且能够改善抽油机运行工况,降低悬点载荷,减小杆管震动,可以有效避免偏磨的发生,提高杆管的使用寿命,对降低检泵率具有重要意义。转电潜柱塞泵、转长冲程抽油机技术对低渗透油田低产低效井治理效果较为理想,但回收期较长,若能在新井投产时就根据产能预测状况,设计应用电潜柱塞泵、长冲程抽油机是从根本上治理低产低效井发生,实现低成本、高效率科学生产的最佳方法。     

一种新型滚筒式抽油机试验特性研究

为了保证抽油机的长冲程、低冲次的运动特性,提高换向系统寿命和可靠性,降低运转噪音,研制了一种新型滚筒式抽油机。针对该抽油机进行模拟加载试验,试验在理想化有杆泵采油的条件下实时采集悬点载荷与位移信号,并将采集的试验数据进行曲线拟合处理得到泵示功图,通过分析抽油机泵示功图,分别给定抽油杆配重负载和电机频率,研究了不同条件下抽油机运动规律的光滑性和无冲击性,使得抽油机泵示功图曲线趋于平缓,以此来获取抽油机最佳匹配的平衡配重和冲次,达到抽油运转稳定和节约能耗的目的。通过试验验证了该方法的准确性以及抽油机传动换向系统和平衡系统的可靠性,为抽油机模拟加载特性研究的型式试验提供了新思路,具有一定的参考价值。     

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。     

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。     

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。     

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。     

智能伺服控制技术提高游梁式抽油机系统效能的研究与应用

根据机采系统实际生产的现状,分析和找出影响抽油机系统效率低、能耗高的主要矛盾,结合游梁式抽油机的结构和运行特点,研究和应用了智能伺服控制技术。精确控制地面抽油机运行状态,实现"机-杆-泵"协调平稳运行,减少冲程损失,降低冲击载荷,提高了泵效,有效地延长了设备使用寿命。