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。     

提高苏北油田机采系统效率综合研究

中石化华东油田除少数油井为自喷采油外,99%采油井采用游梁式抽油机配套整筒泵或螺杆泵举升工艺,机采系统能耗约占采油总成本的50%。近年来苏北油田通过机采系统建模分析,采用能耗最低机采系统设计方法,利用更换高效永磁电机、油井沉没度控制、生产参数优化、机抽井杆柱优化等手段,实现了机采系统效率的逐年提升,经验证取得了良好的节能效果与收益。     

电控换向塔架式抽油机举升技术应用

针对传统游梁式抽油机传动效率低、能耗低、节能效果差的问题,开展电控换向塔架式抽油机举升技术试验,旨在降低单井能耗,提高节能效果。通过改变游梁式抽油机四连杆机构传动为电动机经减速器减速直接带动驱动轮、动滑轮传动,并由智能控制装置控制进行上下往复运动,提高传动效率和系统效率,降低能耗。经过4口井试验数据对比分析,平均系统效率提高11.29%,吨液百米节电率26.3%,平均单井日节电56.4 kW,具有较好的节能效果。4口井累计年节电8.176×10~4kWh,年节约电费5.217万元,具有较高的经济效益和广阔的应用前景。     

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。     

节能型提捞式抽油机的现场应用

对于低产抽油机井,存在着设备负载率低、能耗高等不易解决的问题,也存在着机型老化、维修困难、故障点多等生产管理问题。提捞式抽油机具有节电效果显著,易于生产管理的优点,其举升工艺具有智能控制系统,采用间歇式提捞采油,设备维护方便,实现了自动启停、自动量油、自动测量动液面等智能化运行功能,应用节能型提捞式抽油机能有效地避免上述问题。现场应用表明,提捞式抽油机举升方式能够达到正常生产的需求,平均单井百米吨液耗电降低12.22 k Wh,日节电率高达86.06%,具有广泛的经济和社会效益,具有良好的应用前景。     

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。     

抽油机不停机间歇采油技术研究与应用

常规间歇采油存在工人劳动强度高、管理难度大、工作制度难以执行到位等问题。为此,提出了抽油机不停机间歇采油技术,采用长周期集中式间歇采油转变成多次短周期分散式间歇采油的策略,开展连续整周运行与低能耗摆动运行相结合的方式,将常规间抽停机运行改为曲柄低能耗小角度摆动运行;以井下柱塞保持不动为前提,杆柱最大弹性变形为基础,设计出曲柄最大摆动范围,确保地面设备不停机安全摆动,井下泵停抽的不停机短周期间抽工艺。现场应用表明,与常规间抽相比,系统效率提高4.4个百分点,百米吨液单耗降低28.7%,日节电22.14 k Wh,对低产井高效开发具有重要意义。     

新型直驱式螺杆泵地面驱动装置在油田生产中的应用

针对部分油井供液不足、油井液面低、产液量少、系统运行效率相对较低、油井开采成本高等问题,采用油井螺杆泵采油工艺取代传统的游梁式抽油机生产工艺,但仍不能满足螺杆泵抽油装置的生产工艺要求,存在油泵空抽、能耗高的问题。提出了采用新型直驱式螺杆泵地面驱动装置系统的技术节能改造方案,介绍了该装置系统的组成及工作原理、系统特点、现场应用情况及实施效果,并对该系统进行综合效益评价。实践证明,该装置采用三相永磁无刷直流电动机、直驱式螺杆泵专用控制器和软刹车电气控制系统,以及系统采用整体柔性优化控制算法,其技术先进、功能实用性强,具有良好的推广应用前景。     

节能抽油机设计

通过将传统的游梁式抽油机改进为无游梁塔架式抽油机,从而完成了节能抽油机设计。采用开关磁阻电机取代三相异步电动机,并用钢丝绳滚筒作为减速装置,通过配重平衡块降低电机承受的载荷,抽油机主体采用桁架结构,在节能和外型上对抽油机做了改进。     

三种不同节能抽油机应用效果评价

在油田的开发中,高含水阶段的开发难度会随着开发的进程越来越大。传统的游梁式抽油机维修难、附件多、能耗大,难以满足油井深抽的工艺要求。采油厂矿应用的提捞抽油机、复式永磁抽油机、游梁直拖式抽油机将原始的旋转驱动改进为直线往复驱动。因此,抽油机的动力性能、平衡性能、运动性能更加完善。经过测试得出了节能型抽油机现场试验前后、装机功率以及系统效率的相关数据,发现了在油井中应用新型电动机驱动的抽油机系统效率将提高25%以上,节能效果良好。