抽油装置范文

抽油装置范文（精选9篇）

抽油装置 第1篇

1 结构组成与工作原理

抽油机液压节能装置由机械液压总成和电控总成两部分组成，机械液压总成包括液压缸、液压蓄能器、液压集成块、液压缸支架和上下铰接机构，可安装在抽油机的前段或后端。

电控总成由DSP微处理芯片、数据采集电路和控制电路组成。DSP微处理芯片负责运算和实施节能策略、采集抽油机曲柄位置信号、电动机电流电压、电动机功率和蓄能器压力信号，通过分析这些信号后，作出液压缸回收或释放的决策，见图1。

液压节能装置通过液压缸活塞杆的上铰座与抽油机游梁进行连接，安装在抽油机前端时，抽油机游梁下行时，推动液压缸活塞杆向下运动，液压缸内部的油液进入液压蓄能器，机械能转变为液压能，实现能量储存;抽油机游梁上行时，液压蓄能器内的油液流向液压缸，推动液压缸活塞向上运动，液压能转变为机械能，实现能量释放，辅助推动抽油机的游梁上行;安装在抽油机的后端时，液压缸活塞杆运行方向与液压节能装置安装在抽油机前端时相反。

2 节能原理

假定液压节能装置安装在抽油井的前端，只有抽油机下行时出现负功能量，且产生发电能量能够全部反馈到电网，并能被电网另一耗电设备使用[3]，则未安装液压节能装置时：

式中：

E电电动机消耗能量，kW;

E电上上冲程电动机消耗能量，kW;

E电下下冲程电机消耗能量，kW;

E负抽油机下行时产生的机械负功能量，kW;

η电传输电网传输效率，%;

η抽油井地面效率，η=η电机η皮带η减速器η曲柄η连杆。

安装液压节能装置后：

式中：

E液电安装液压节能装置后的电机消耗能量;

η液=ηhηm液压回收和释放能量的效率。

以12型抽油机产液量10 t/d的油井为例，地面效率为η=η电机η皮带η减速器η曲柄η连杆=0.5，设电网传输效率为η电传输=0.95，则η负功=η电传输η=0.48;而液压平衡节能装置再生利用负功机械能量的效率η液=ηhηm=0.56。

从以上分析可看出，原抽油机是将负功机械能量转换成发电能量再被其他抽油机利用，而液压平衡装置则是通过抽油机自身再生利用其在运行中所产生的负功机械能量，负功利用效率后者高于前者。

3 应用效果

目前在新疆油田的10型、12型、14型的常规游梁式抽油机上安装了液压节能装置50套，目前运行了2年，该装置运行平稳可靠。在保证油井同等技术参数、产液量不变的情况下，测试了其中10口抽油井，测试结果见表1。

从表1中可看出，安装抽油机液压节能装置后，有功功率和无功功率明显降低，平均有功节电率为22.04%，无功节能率为39.54%，综合节电率为15.43%，大幅度地降低了采油能耗，节约了开采成本。

4 经济效益

4.1 节约电费

以10型抽油机电动机30 k W为例，年用电量为7.13104kWh，安装液压节能装置后，年节约电量为1.1104kWh;电费按0.68元/kWh计算，年节约电费为0.75万元。

4.2 节约抽油机维护费用

安装后，减少了抽油机震荡使抽油机运行更平稳，抽油机故障率明显降低，平均故障率比未安装液压节能装置时减少了70%，按年维护抽油机人工、材料费用1万元计算，可节约维护费用0.7万元。

5 结语

1)液压节能装置在消除发电态负功对抽油机不良影响的同时，将负功余能再生使用，降低了抽油机提升过程的有功功率消耗，减少了抽油机的电动机扭矩波动，改善了抽油机机械结构受负功余能产生机械冲击，提高了抽油机使用寿命。

2)液压节能装置可以减小抽油机电动机的最大峰值功率，适当地降低电动机功率的配置参数，从而减少当前游梁式抽油机普遍存在的“大马拉小车”状况，降低抽油机的购置成本。

3)液压节能装置是与原抽油机并联连接的节能装置，在液压节能装置需要维护维修和出现故障时不影响原抽油机的正常使用，从而保证抽油机的长期正常运行，不会因液压节能装置的维护维修而影响油井产量，适合常规游梁式抽油机的节能改造。

参考文献

[1]姜继海,谷峰,秦二卫,等.液压能回收的扭矩平衡油梁式抽油机[J].能量流动与控制,2009,33(2):4-6.

[2]催平正.新型液压节能抽油机的控制系统设计[J].机床与液压,2005(5):143-144.

抽油机节能电控装置综述2 第2篇

5.1 作为节能措施的应用

抽油机由于其特殊的运行要求，所匹配的拖动装置必须同时满足三个最大的要求，即最大冲程，最大冲次，最大允许挂重。另外，还须具有足够的堵转转矩，以克服抽油机启动时严重的静态不平衡。因此，往往抽油机在设计时确定的安装容量裕度较大。如6型抽油机配Y200L?6/18.5kW，10型抽油机配Y250M?6/30kW等。20世纪80年代中分别引进国外超高转差电动机(CJT)和超高转差多极电动机(CDJT)技术，对抽油机拖动装置进行了大量的科学实验，测试和分析，证明抽油机匹配CDJT节能拖动装置具有显著的节能效果。

其一，降低抽油机拖动装置的安装容量裕量就是一个节能体现。功率匹配变化见表2。

表2 功率匹配变化

抽油机型号

6型

10型

12型

14型

原匹配电动机

Y200L1-6

Y250m-6

Y280M-8

Y315M1-8

电动机

18.5kW

30kW

55kW

75kW

替换电动机

抽油装置 第3篇

关键词：抽油杆；防偏磨；磁驱动；应用原理；技术参数

中图分类号：TE93文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（B）-00

1. 抽油杆防偏磨装置简介

油井在工作的过程中，抽油杆会受到结构、制造以及安装等条件的限制，在使用时常常会出现严重的磨损现象，这样不仅会影响到抽油杆的使用寿命，还会影响到油井的正常工作。因此，在油田的油井上普遍都安装了防偏磨装置驱动技术来防止偏磨现象的发生。以往通常都会采用有撞击式、拉线式以及压差油杆旋转器等方式来进行保护。撞击式抽油杆旋转器主要是通过抽油杆在进行工作时所产生的反复运动，在摆杆处产生的作用力而降低油杆的旋转，组合拉线式旋转器是通过拉线连接在抽油机上，抽油机在工作时的摆杆就会使抽油杆进行转动，而压差式的抽油杆旋转器主要是利用抽油杆的往复运动来将套内的压力转化为机械旋转。这几种旋转器在应用过程中也都可以进行防偏磨的保护，然而也有着很大的缺点，其中撞击式抽油杆旋转器在工作时会产生很大的噪音，并且安装在悬绳器上的钢丝较长，很容易受到人为的破坏，拉线式旋转器的使用寿命相对较低，并且出现故障的几率也相对较大。压差式抽油杆旋转器也有着很大的使用条件限制，这也是影响抽油杆防偏磨保护中存在的普遍问题。

2. 磁驱动技术简介

（1）磁驱动技术中对于磁铁的利用可以产生磁场的物体或者材质，这样就有着永久性的磁场，而磁铁的磁性也是由很小的晶格来构成的，每个小的晶格都有着各自的特点，它们会围绕着一个轴心的环形电流运动，并且每个轴心都是相同的。这样不同的环形电流就会形成不同的小的磁体，这些小的磁体在叠加后还会形成较大的磁铁，从而产生能量较大的磁场。

（2）磁动力驱动技术。磁动力驱动技术需要通过永磁体来加以实现，永磁体是一种具有恒定磁场的天然材料，很多永磁铁不仅是铁氧体，还包括了钴镍合金以及铁稀土等各种具有磁性的材料，并且这些材料也都是较为常见的，在磁性上也相对较强，经过磁化后，本身具有的磁性效果也不会消失。磁动力驱动技术可以利用永磁铁的磁力来实现力的无距离传递，这种技术的应用也是目前最为先进的技术之一，通过现代磁学理论，利用永磁材料所产生的磁力能够更好的实现无接触的力的传递，这样在油田油杆的防偏磨技术上也有着非常明显的优势，但目前这种技术的应用存在着一定的问题和不足，还需要我们进一步加以改进和完善。

3. 抽油机防偏磨装置磁驱动技术的原理和具体应用

3.1 磁驱动技术的工作原理

抽油杆防偏磨装置中出列永磁铁外，还要在悬绳器的外部上连接一块圆形的永磁铁托盘块，同时，托盘需要能够调整，并且托盘内还要固定一块圆形的永磁铁，这样一块永磁铁的N极和另一块永磁铁的S极就会形成连接，在悬梁器经过改造后，内部还要添加一套蜗轮蜗杆机构并使用蜗轮和抽油杆来进行配合，这样才能够使防偏磨装置磁驱动技术能够发挥其作用效果。

而在抽油机驴头提升到最高时，圆形的永磁铁就会靠的越近，这样两块圆形磁铁之间就会形成斥力，在经过测试后，圆形永磁铁的直径多为80mm并且厚度要达到15mm，在两端的工作距离也要控制在一定的范围内，当产生蜗杆转力时，涡轮蜗杆的模数要在2.5左右，并且齿轮数要控制在48。这样在经过受力效果后，长的蜗杆就会转变为大的力矩，而转动的过程中，涡轮和抽油杆也会相应的转换角度，这样就可以有效保护抽油杆工作时所产生的摩擦。

3.2抽油机防偏磨装置磁驱动装置结构及参数

抽油机防偏磨装置驱动技术利用磁驱动的工作原理解决了抽油机户外作业不便用电驱动的难题，利用磁铁同性之间的斥力使蜗轮蜗杆机构转动，从而蜗轮带着抽油杆旋转。

3.2.1磁驱动技术结构

“抽油机防偏磨装置磁驱动技术” 是在蜗杆轴的轴头装配了一个带有超越离合器的推杆。在推杆的另一端和抽油机扇形摆杆上分别设计了一个在x、y、z方向位置可调的圆形永磁铁托盘。当抽油机扇形摆杆摆动到上点时，推杆与扇形摆杆上的圆形磁铁的圆心恰好在同一条直线上，磁铁同性之间的斥力使蜗杆轴的推杆按顺时针转动，同时蜗杆也随之转动，从而蜗轮带着抽油杆转动。当抽油机扇形摆杆反方向摆动时，蜗杆轴推杆的超越离合器及扭簧使推杆复位。周而复始的上述运动就使抽油杆在直线往复运动的同时，附加了一个缓慢的转动。

3.2.2抽油机防偏磨装置驱动改进技术主要参数

蜗杆轴推杆转动角度： 10°～20°

蜗杆轴推杆转动力矩： 25NM～ 34NM

圆形永磁铁托盘可调行程X ×Y ×Z ：80×80×150 mm

两圆形磁铁相对端面工作距： 10～ 18mm

抽油杆直线往复运动周期：15～20 s

4.抽油机防偏磨装置磁驱动技术试验

4.1抽油机防偏磨装置驱动力矩

现场实测力矩

1号油井：蜗杆轴推杆转动力矩： 25NM

2号油井：蜗杆轴推杆转动力矩： 34NM

3号油井：蜗杆轴推杆转动力矩： 40NM

4.2抽油机防偏磨装置驱动转角

现场实测转动角度

1号油井：蜗杆轴推杆转动角度：10°

2号油井：蜗杆轴推杆转动角度：10°

3号油井：蜗杆轴推杆转动角度：20°

4.3抽油机防偏磨装置磁驱动技术运动计算试验内容及结果：

蜗杆轴推杆转动角度： 10°

蜗杆轴推杆转动力矩： 34NM

抽油杆直线往复运动周期： 15s

抽油杆转动周期： 7.2h/r

抽油杆转动周期7.2h/r=（360°÷10°）×15s×48÷3600

通过以上试验结果，充分展示了抽油机防偏磨装置磁驱动技术的成功研制。抽油机防偏磨装置磁驱动技术已成功推广应用在现实的油田当中。

5 .结语

对抽油机防偏磨装置磁驱动技术的研究目前已经取得了一定的成果，但还需要我们进一步的加以改进和完善，只有这样才能够更好的提高抽油机防偏磨磁驱动技术的应用质量。

参考文献

[1]李凯岭.机械制造工艺学.【M】山东：山东科学技术出版社，2005

[2]钮平章.数控加工生产性实训.【M】北京：冶金工业出版社，2010

[3] 孙军. 抽油机井抽油杆柱旋转工艺技术初探[J]. 钻采工艺. 2002（03）

抽油机电机能量补偿装置设计 第4篇

关键词：抽油机,电机,效率

油田抽油机电机“大马拉小车”的现象非常普遍。分析造成这种现象的主要原因:一是产量预测偏高, 机型选大, 导致配套电机功率过大;二是抽油机带载启动, 惯性矩较大, 一般启动时又都是在上下死点处, 在选配电机时为了启动顺利, 一般按最大扭矩选配电机, 而抽油机启动后, 正常工作时平均转矩与最大扭矩相比较低;三是考虑油井工况异常, 卡泵、出砂和结蜡等原因造成负荷增大烧毁电机, 而人为地增加了电机的富裕量。目前抽油机电机启动功率是正常工作功率的6～7倍, 抽油机所配电机较大, 严重浪费资源。经计算, 大部分抽油机正常运转时电机功率只有额定功率的30%左右, 此时的电机效率只有68%左右。同时, 在抽油机电机运行过程中, 随着负载的变化, 电机输出功率波动也较大, 导致能耗过高。为了挖掘此部分节能潜力, 降低能耗, 研究了抽油机井电机能量补偿装置。

1 抽油机电机能量补偿装置结构原理

电机能量补偿装置即采用电机带动一个质量较高的飞轮作为储能装置, 由飞轮与电机共同作用来启动抽油机, 从而降低装机功率 (图1) 。在抽油机运行过程中, 飞轮停作为一种储能装置, 当电机输出力矩大于阻力矩 (载荷) 时, 飞轮的动能增加, 从而消耗一定能量 (这部分能量已储存在飞轮内) , 同时又限制了电机转速增大;反之飞轮的动能将减小, 飞轮多余的能量释放出来帮助电机共同驱动负载, 同时又阻止电机转速的降低。由于飞轮不断的储存和释放能量, 使电机负载趋于平稳, 降低运转能耗。

抽油机电机阻力矩与驱动力矩曲线见图2。当电机处于最理想工况时, 电机的驱动力矩是一定值, 不随时间变化。但在抽油机实际运行中, 电机拖动的阻力矩呈现波动的形式。图1中的驱动力矩将阻力矩曲线分为上下5部分, 驱动力矩高于阻力矩在图中用“+”表示, 这些时段阻力矩小于驱动力矩, 电机输出的能量不能完全被负载消耗, 因此电机转速增加, 产生了能源的浪费;驱动力矩小于阻力矩用“-”表示, 这些时段电机转速降低, 电机要超负荷运行, 导致能耗增高。

2 现场试验效果

能量补偿装置现场试验了2口井, 装机功率从37kW降到22kW, 下降了40%。在其辅助启动抽油机过程中运行平稳, 无皮带打滑、剧烈震动现象发生, 说明能量补偿装置起到了降低装机功率的作用。通过对能量补偿装置安装前后能耗进行测试, 平均综合节电率为20.55%。详细数据见表1。

图3为安装前后功率变化率的变化曲线。根据现场测试结果, 安装前后装机功率由37kW降到22kW的消耗功率 (有功功率) 随曲柄转角变化的曲线, 电机功率明显变小, 功率峰值明显降低。电机功率波动由38k W下降到22k W, 降幅42%。

由图4可观测到安装补偿装置后在0～2800N负荷范围内电机都得到提高。最大效率由86.7%提高到91.7%, 提高5个百分点;平均效率由68.1%提高到80.6%, 提高12.5%。

当电机工作在理想状态时, 即输出功率一定, 则功率变化率为零, 曲线图为一条水平直线。由图5可以看出安装能量补偿装置前功率波动很大, 安装后功率变化率较安装前小了许多, 功率变化曲线变得平缓, 很接近横轴, 安装前最大功率变化率为6.66, 安装后最大功率变化率仅为1.33, 降低了80%;安装前平均功率变化率为2.15, 安装后平均功率变化率仅为54%, 降低了74.8%。

3 结语

给抽油机匹配电机能量补偿装置来减小匹配电机功率, 结果表明小功率电机与能量补偿装置匹配后, 在其辅助启动抽油机过程中运行平稳, 无皮带打滑、剧烈震动现象发生, 说明能量补偿装置起到了降低装机功率的作用。电机功率波动由38kW下降到22kW, 安装前最大功率变化率降低了80%, 平均功率变化率降低了74.8%, 电机平均效率提高12.5%。

参考文献

[1]殷雷.抽油机用节能电机评价及改造方式的探讨[J].应用能源技术, 2008 (9) :30-34.

[2]高艳秋, 于永波, 高桂波.抽油机井用电机选配方法[J].油气田地面工程, 2006 (11) :32-32.

[3]尚德彬, 李增印.抽油机电机无功补偿技术的研究与应用[J].电机技术, 2006 (2) :34-36.

浅谈智能抽油装置研究及现场应用 第5篇

在油田开采过程中,目前的举升工艺基本满足了生产需要,但由于油田的渗透率低、井深不断的增加,目前的抽油机设备越发表现出不适应低渗透油田的需要。能耗高、系统效率低是目前低渗透油田开发中存在的最大问题。一是由于杆柱重量大,井下载荷高,使其装机功率较高,导致系统效率低,耗电高;二是产量低,无效损耗高。为解决这些举升工艺不足问题,我们开展了新型举升工艺智能抽油装置的研究,并进行现场试验。

2 结构组成及工作原理

智能抽油装置由地面控制装置、电机、减速器、钢丝绳、钢丝绳换向装置、轮盘以及软柱塞等结构组成(见图1)。

1.轮盘2.减速器3.电机4.地面控制装置5.钢丝绳6.软柱塞

该装置是以钢丝绳代替抽油杆,软柱塞代替抽油泵,转轮、电机、滑轮、换向装置及支架等井口装置代替抽油机。以电机驱动减速器,滚筒带动钢丝绳,牵引软柱塞在油管内做上下往复运动,每次均将液体提升到井口并进入集输流程,满足油井在控制合理流压的前提下进行密闭生产,根据制定的工作制度进行自动抽油。由于智能抽油装置根据油藏的供液能力在合理流压下进行间歇生产,大大降低了装置的无用功,而且无抽油杆,采用钢丝绳,降低了电机的驱动载荷,从而降低了电机的装机功率,达到节能降耗的目的。

3 系统构成及技术参数

3.1 系统构成

3.1.1 动力传递系统

主要是电机动力通过减速器减速后,再进行二级链条减速,然后带动滚筒转动,带动钢丝绳运动,同时排绳器随滚筒同步运动,传动方式见传动结构示意图2。

1.电机2,3,4,5.链轮6.惰轮7.伞轮8,9,12,13.齿轮10,11.电磁离合器14.连接轴15.丝杠16.滚筒

3.1.2 地面控制系统

控制系统的设计,主要通过各种传感器将探测的信号通过单片机和编程控制器,实现电机的往复运动,具备自动启停、液面监测、产量监测和自动报警等功能。

(1)自动启停根据生产要求,通过运行过程中载荷的变化、液面的变化、电流的变化、速度的变化和行程的变化等实现自动启停。

(2)液面监测当软柱塞遇到液面,与液面接触的瞬间,重力和速度变化可以反馈到控制程序中去,判断并确定是否是液面,若是液面,深度传感器将把液面深度数据反馈给控制程序,最后达到自动液面监测的目的。

(3)产量监测软柱塞下行到程序设定位置上提,当液面接触到上死点触点,控制程序开始根据此时液面深度计算产量,直到软柱塞上提至限位传感器,软柱塞不再上行,完成产量监测。

(4)自动报警遇到故障(如卡抽,电流过大、过载、短路、缺相等)实现自动报警。

3.1.3 换向系统

电机通过钢丝绳在滚筒上的缠绕来牵引软柱塞上下运动,将原油提升至地面进入生产管线。由于牵引距离长,而滚筒的直径和宽度都较小,所以钢丝绳在滚筒上要缠绕好几层。为了避免钢丝绳在滚筒上出现乱绳的现象,需要一种排绳换向系统,以使钢丝绳在滚筒上缠绕时实现有序排列,以达到安全生产。

(1)结构组成

该自动换向系统主要由主动轮5,从动轮6、7、8、9、12、13,电磁离合器10、11,联轴器14以及丝杠15组成(如图2)。

(2)工作原理

当电机1沿n1方向运动时,在惰轮6的作用下,从动轮9沿n1反方向运动,电磁离合器10关闭,电磁离合器11打开,从动轮13空转,从动轮8沿n1方向运动,此时丝杠沿n1方向运动;当电磁离合器11关闭,电磁离合器10打开,从动轮8、9空转,从动轮13沿n1方向运动,此时丝杠15沿n1反方向运动,达到换向的目的。

3.1.4 井口与钢丝绳密封系统

当钢丝绳上行时,盘根盒内的弹性胶圈抱住钢丝绳,将钢丝绳上的油污刮掉;当钢丝绳下行时,弹性胶圈放开,达到井口密封的目的。

3.1.5 井下抽汲系统

抽汲系统的主要部件是软柱塞。软柱塞由阀罩、阀球、上下压帽、连接头、上下胶筒和芯轴等组成。抽汲时,加重杆挂在软柱塞的连接头上。软柱塞下行时,阀球打开,整个软柱塞是通腔,液体淹没软柱塞;上行时,阀球关闭,由于压帽上面的液体重力影响,上压帽挤压胶筒,同时下压帽与上压帽是一体的,形成上下压帽同时挤压上下胶筒,胶筒受挤压后膨胀,贴近油管壁,使其与油管壁密封。

而软柱塞设计的关键是密封胶筒的选择,要求密封性能好,耐磨、寿命长,主要从软柱塞材料和结构上着手:一是优选合适硬度、弹性的材料,在胶筒软柱塞橡胶中添加适当的辅助材料。二是优选合适的软柱塞与油管的配合间隙、软柱塞倒角和软柱塞密封长度。

3.1.6 传动系统

根据工作条件要求,钢丝绳应具备的条件:一是柔软,结构伸长大,弹性模量小;二是耐蚀及耐磨性能好,外观圆整均匀,与井口密封配合可靠;三是具备良好的强韧性,在承受高频率交变载荷下具有最佳的疲劳寿命;四是两端的联接器有足够的强度和耐磨寿命,在长期工作中不产生拉脱和断裂。

按此原则,优选了一种圆面钢丝绳,结构如图3所示。采用6+1的结构设计,即6芯钢丝+1绵芯设计,表面的包覆材料抗腐蚀,耐磨,工作温度在-40℃~180℃。

该钢丝绳机械性能好,抗拉强度、破断拉力和承载能力都高于同面积的D级常规抽油杆,且自重轻;外表面涂有一种复合材料,能够防腐耐磨。

这种结构的钢丝绳密封性能好,而且耐磨耐腐蚀,结构致密,缝隙小,承受载荷时结构伸长小;刚性好,弹性模量高,受轴向拉应力时钢丝绳不旋转。

3.1.7 辅助系统

针对两油管接箍对接处间隙大(一般在12~22mm)的问题,采取三套方案:(1)在油管接箍内安装尼龙补偿垫,消除两油管接箍对接处间隙;(2)在油管接箍内加工台阶,减小两油管接箍对接处间隙;(3)采用特制加工的油管和接箍,消除两油管接箍对接处间隙。

经过试验优选,第(3)种方案效果最好,目前没有出现卡软柱塞的现象。

3.2 技术指标

(1)适合井深:2000m以内;(2)适合产量范围:5m3/d;(3)电机功率:7.5~11kW;(4)运行速度0.6~0.8m/s。

4 现场试验情况及效果

首先在9B24-28井进行现场安装和调试,经过不断的改进,初步实现自动起停、自动报警、自动监测液面和计量产量等功能。该井油层深度1395.9~1518.8m,试验前正常产液6.9t/d,平均日耗电146.9kWh,平均吨液耗电21.3kWh/t。该采油系统每天抽汲20次,每次0.5~0.7t液量,日产液10t,在软柱塞下入深度900m时,每起下一次平均耗电2.89kWh,平均泵效86.1%,平均漏失量13.9%,平均吨液耗电5.86kWh/t,平均日节电率52.1%。但该井由于供液能力过高,液面始终保持在400~500m左右,说明该采油技术在高产液井方面还有一定的局限性。

为此,我们又选取了产液量低于5m3/d的9L18-07井进行了试验,该井油层深度1500.2~1812.4m,试验前,该井正常产液日产液2.8t,平均日耗电145kWh,平均吨液耗电89.6kWh/t。试验后,由于软柱塞问题,经常有跑空现象,一直没能正常生产,目前正在分析原因和优选软柱塞。但经过测试每起下一次产液0.7m3,每次平均耗电5.04kWh,若每天运行4次,则平均日耗电20.16kWh,平均吨液耗电7.2kWh/t,平均节电率86.0%。

试验中,针对油管接箍油管对接处缝隙过大(一般12~22mm),采用数控车床加工的油管和接箍,严格控制加工尺寸,解决了软柱塞在接箍处易卡问题。

5 结论

(1)智能抽油装置根据油井合理流压调节上提液量,根据油井油藏供液能力制定工作制度,间歇工作,达到生产节能最优化,节能效果明显。

(2)智能抽油装置没有抽油杆、抽油泵、计量罐,无需扶正器,结构简单,一次性投资得到最大程度的节省。

(3)智能抽油装置无需检泵、加盘根等日常维护,降低了维护费用,而且可以降低检泵作业、日常维护等工人劳动强度,使采油工从繁重的工作中解脱出来,节省劳动力,具有广泛的推广应用价值,而且在技术上是可行的。

抽油机自动平衡装置的应用与认识 第6篇

1 抽油机平衡率概念

1.1 抽油机平衡率的定义

抽油机平衡率是抽油机下冲程对应的电动机最大输入电流与抽油机上冲程对应的电动机最大输入电流之比。

1.2 抽油机平衡率的计算公式

式中:B为平衡率;I上、I下分别为驴头上、下冲程时所测得电流。

2 自动平衡装置的技术原理

2.1 原理

游梁式抽油机自动平衡装置在设计中, 运用天平原理与游梁式抽油机的杠杆原理相结合, 在游梁尾部增设了钟摆式自动平衡装置。当抽油机运行时, 自动平衡装置的平衡锤受地心引力及惯性力影响, 随着抽油机游梁上、下运动而前、后自由摆动, 加深抽油机的平衡, 从而降低了抽油机主电动机启动和运行功率, 达到高效节能的目的, 自动平衡装置结构见图1。

说明:1—抽油机游梁;2—游梁位置检测开关;3—游梁位置检测开关电缆;4—自动平衡装置控制箱;5—平衡锤限位开关电缆;6—副电动机电缆;7—吊装轴;8—减速器安装架;9—副电动机;10—摆锤位置检测开关;11—减速器;12—平衡锤连杆;13—平衡锤;14—软连接电缆;15—进线电缆;16—游梁位置检测杆;17—主电动机;18—主电动机控制箱。

2.2 主要功能

根据游梁式抽油机运行平衡度要求, 自动平衡装置设计有两种功能:

1) 自由摆动。当游梁式抽油机运行平衡度在80%~100%之间时, 平衡锤受地心引力及惯性力影响, 随着抽油机游梁上、下运动而前、后自由摆动, 加深抽油机的平衡。

2) 定置摆动。当游梁式抽油机运行平衡度小于80%时, 通过平衡装置的控制系统, 摇控调整平衡锤角度, 使抽油机运行平衡度达到80%以上;当游梁式抽油机运行平衡度大于100%时, 通过平衡装置的控制系统, 摇控调整平衡锤角度, 使抽油机运行平衡度达到100%以下。

用定置摆动功能可降低抽油机曲柄平衡块调整难度, 改为遥控调整平衡度, 降低了工人调整平衡度的劳动强度, 提高作业安全及工作效率, 实现了节能降耗的目的。

2.3 应用注意事项

1) 严禁靠近运动平衡锤, 对于影响运转及安全的闲置物品移至远处。

2) 电器原件和电缆应有保护措施, 防止日晒、雨淋、碰伤, 并装好接地线, 以防止电气事故。

3) 抽油机维修时, 如换中、尾轴等操作, 先切断进线电源, 拔下电缆插头。自动平衡装置在不通电的情况下, 平衡锤是制动状态, 即平衡锤是不动的。

3 自动平衡装置的应用效果及经济效益

3.1 应用效果

2012年我矿在采油三队、采油四队20口井上安装自动平衡装置, 通过安装前后测试数据对比, 系统效率平均提高6.19%, 平均日节电44.43 k Wh, 综合节电率为14.92%, 见表1。

3.2 经济效益

游梁式抽油机应用自动平衡装置后, 应用前平均日耗电297.75 k Wh, 应用后平均日耗电量为253.32 k Wh, 单井月节电量为1377 k Wh, 电费为0.64元/k Wh计算, 节约费用为881.82元。

一台抽油机自动平衡装置的费用为5.8万元, 投资回收期为66个月。

4 几点认识

1) 应用抽油机自动平衡装置后, 节能效果明显, 平均综合节电率为14.92%, 日平均单井节电44.43 k Wh, 平均单井提高系统效率6.19%。

2) 从单井效果表可以看出, 虽然该技术平均单井节电效果较好, 但是, 由于井况的不同, 有的节电多达115.15 k Wh/d, 有的只有10.97 k Wh/d。这主要由该井负载状况和节能潜力状况决定, 已经没有潜力的井效果相对要差一些。因此, 在现场运用过程中, 要针对不同的井况来实施。

3) 通过对在采油二矿应用的下偏杠铃和抽油机自动平衡装置的现场应用情况跟踪、能耗测试及综合效益评价, 认为抽油机自动平衡装置与下偏杠铃改造技术相比较, 具有节电率高, 回收期短的优点。

摘要：游梁式抽油机是目前采油生产中的主要设备, 在油田开发和生产过程中起着非常重要的作用, 同时也是耗能的主要设备。在20口单井游梁式抽油机安装自动平衡装置平均综合节电率为14.92%, 日平均单井节电44.43 kWh, 平均单井系统效率提高6.19%。

关键词：游梁式抽油机,自动平衡,应用效果

参考文献

抽油装置 第7篇

1 节能原理

将6.6 k V/0.4 k V系统电压等级提高到6.6 k V/1.14 k V系统, 根据P=I2R可知, 在R保持不变情况下, 提高电压至1.14 k V, 可使电流下降到原来的1/3, 则各项损耗在满负荷情况下可减少, 即:ΔP%= (I/3) 2R/I2R=1/9≈11%。因此, 可降低线损, 同时也降低设备的空载损耗, 达到节能目的[1]。

2高压节能控制装置的研制

1.14 k V抽油机智能拖动装置主要由高转矩多功率电动机、电动机智能控制柜、6.6 k V/1.14 k V配电变压器及1.14 k V连接电缆组成。

2.1 高启动转矩多功率电动机

根据油井正常生产的功率、转速、启动转矩等指标要求完成额定功率 (即高功率档) 的电磁设计, 用计算机绘制出从100%负载率 (即额定功率) 到空载的效率-功率因数曲线。考虑到抽油机启动转矩要求比较高, 将电动机的启动转矩设计为比一般Y系列普通三相异步电动机高1.5倍。根据曲线, 随着功率的降低, 效率和功率因数在75%负载率后将大幅度地下降, 使电动机逐渐进入非经济运行区。因此在65%~70%负载率区域内找出第一个功率切换点 (即中功率档) , 在此点引出一个电动机绕阻抽头, 形成中功率档绕组, 并以此为基准, 在中功率绕组的65%~70%负载率区域内找出第二个功率切换点 (即低功率档) 。通过设计高、中、低3档功率, 根据负载率的情况适时切入相应功率的绕组, 以提高系统的效率和功率因数[2]。

2.2 多功率电动机智能控制装置

智能控制装置是测量电动机负载, 自动跟踪负载变化, 智能判断和切换电动机输出功率和负载匹配, 并对各项运行参数实行保护的关键设备, 主要包括数据测量及采集, 数据处理及比较, 控制电路设计、PLC编程, 直流电源设计, 采样元件及动力电路设计等技术。根据控制的多功率电动机的功率等级数、各档功率值及电流值、各种保护要求, 设计出动力电路、控制电路、测量电路并选用各种电气元件。控制部分由直流电源、采样元件集成 (功率及电流测量专用芯片) , 根据控制的功率等级数选用PLC编程器或PC。

2.3 控制软件的开发

根据电动机的使用情况, 内置控制软件主要具有以下功能:

1) 逻辑判定条件的设定:根据高、中、低3档功率值设定3档的额定电流值IH、IM、IL, 此为数据比较及开始计时的基准值。

2) 过载保护:以最高功率的额定电流IH为基准, 大于1.2 IH持续30 s则切断电源;大于1.5 IH持续5 s则切断电源。

3) 缺相保护:当三相电流中任何一相与三相平均值的偏差大于三相平均值的15%, 持续30 s则切断电源。

4) 短路保护:当负载电流达到1.8 IH持续1 s则切断电源。

5) 小电流漏电保护:漏电电流大于30 m A, 持续1 s则切断电源。

2.4 控制过程

电动机每次启动后, 首先以高功率档运行, 测量单元开始工作, PLC开始采集数据, 并与内置三档功率值的电流值进行比较, 当负载电流I等于或小于中功率电流值IM时开始计时, 当I持续等于或小于中功率电流值IM90 s时, 则切换至中功率。切换后若电流小于中功率值IM而大于低功率电流值IL, 电动机持续运行, 采样继续但不计时;若电流等于或小于低功率电流值IL, 则计时开始, 当I持续等于或小于低功率电流值IL90 s时, 则切换至低功率。

由高到低逐级转换, 不允许越级转换, 避免出现过载。延时90 s是为了避免偶然性波动, 造成切换频次高, 降低接触器寿命。

由低到高是直接切换至高功率, 允许越级转换, 而且延时较短, 主要从可靠性的角度出发, 防止电动机发生过载。

无论是运行在中功率还是低功率, 一旦电流值超过该功率档设定电流值, 并且持续30 s则直接切换至高功率。如果符合过载条件则切断电源。

3 应用情况

在沈阳油田采油三区安装了200套1.14 k V抽油机智能拖动装置, 由于实现了高压运行及自动跟踪抽油机负载变化, 自动切换电动机运行功率使其达到最佳的工作状态, 同时具有自动检测设备运行工况, 具有较高防盗窃的IP44等级能力, 因此具有较好的节能效果。以4口井为例, 根据油田节能测试报告, 对安装前后的数据进行了比对分析, 见表1。

通过比对, 发现4口井的平均节电率为19.99%, 功率因数大幅度提高, 节电效果显著。

4 结论

1) 抽油机高压节能控制装置实现了高压运行及自动跟踪抽油机负载变化, 自动切换电动机运行功率, 使其达到最佳的工作状态。

2) 抽油机高压节能控制装置具有自动检测设备运行工况和较高防盗窃的IP44等级能力。

参考文献

[1]李学炎.电动机与变压器[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2001:30-31.

抽油装置 第8篇

苏德尔特油田由于弹性开采, 油井供液能力严重不足, 供液不足井占60%以上, 这些井生产参数调到最低, 仍不能保证连抽, 加快了油杆管的磨损。抽油机减速节能装置充分利用原机型, 采用纯机械传动理论设计, 在抽油机的电机和减速箱之间安装一个减速装置, 通过加大传动比, 实现二次减速, 从而降低抽油机大皮带轮的运行速度, 实现抽油机低冲次运行。

2 结构组成及特点

抽油机减速节能装置整体效果如图1所示, 从动轮和抽油机大皮带轮相连, 通过两端皮带轮的直径不同, 而实现传动比的改变。

与其他技术相比, 减速装置具有以下优点:

2.1 造价低, 一台减速装置价格在3500元左右, 不足变频装置和智能启抽装置的1/9。

2.2 提高了抽油机的运行效率, 运行可靠, 简单操作。

2.3 延长油井免修期, 减低电机的无功损耗。

3 使用效果评价及分析

2010年5月, 贝28作业区对25口严重供液不足井和间抽井上安装减速节能装置, 经过连续调整, 油井生产状况稳定。

3.1 安装后冲程为满冲程, 平均冲次为2.8n/min, 单井日产液2.5t, 日产油2.3t, 平均单井日增液1.1t, 日增油0.8t。

3.2 安装后抽油机冲次减半, 减少了地面设备的磨损, 达到了地面参数的优化匹配。

3.3 安装后平均单井日耗电为244kwh, 比安装前下降了68kwh。

3.4 安装后示功图面积增加, 泵效提高, 平均泵效提高9%。

3.5 安装前平均单井检泵周期为963天, 安装后为605天, 检泵周期延长了358天。

3.6 对安装减速装置的25口井进行系统效率测试, 平均系统效率调高3个百分点。

4 经济效益评价

4.1 单井投入。

成本价格 (含安装费) 0.35万元。

4.2 单井产出。

单井月均增油24t, 年生产12个月, 每吨原油按3788元计算, 1年可创经济效益:24120.3788=109.1万元。

4.3 经济效益。

当年经济效益:109.1-0.35=108.75万元

4.4 投入产出比。

当年投入产出比为1:310。

4.5电能节省量。

安装减速节能装置前平均单井日耗电量为312kwh, 装完后为244kwh, 按每度电0.5元来计算: (312-244) 0.5365=1.24万元, 即单井每年总共可节省电费1.24万元。

4.6 作业费用节省量。

平均单井延长检泵周期300天, 每口井的检泵价格按4万元来算:单口井每年节省作业费用为:4/2-4/3=0.67万元, 即每年每口井可节省作业费用0.67万元。

5 结论

5.1 安装减速节能器后, 油井日均耗电量下降14%。

5.2 抽油井功图变饱满, 泵效提高。

5.3 该装置运行平稳, 操作简单, 经济效益及投入产出比都比较可观。

摘要：苏德尔特油田由于弹性开采, 油井供液能力严重不足, 机采参数调到最低仍无法正常生产。采用间抽制度又消耗大量的人力物力, 降低了油田开发的综合效益。抽油机减速节能装置将原冲次降低一半, 实现连抽, 降低劳动强度。贝28作业区目前共安装减速节能装置53口井, 泵效提高了9%, 检泵周期延长了近300天, 节电率达到14%, 系统效率提升了3%, 实现节能降耗。

关键词：抽油机,减速,节能,应用,效益

参考文献

抽油装置 第9篇

在油田开发中,抽油机是用来抽油的主要地面设备,曲柄销子安装在抽油机两侧的曲柄上配合连杆做360度旋转工作,长期承受抽油机上下运动时产生的交变载荷。采油六厂油田处于黄河滩区,由于地下有淤沙造成抽油机基础下陷,加上设备老化存在抽油机周期性震动,晃动等问题,造成曲柄销子使用寿命减短,为防止翻机事故采油工需定期更换曲柄销子。目前更换曲柄销子的方法是:(1)用方卡子去掉井下载荷。(2)使用大锤把曲柄销子砸出冲程孔。(3)用吊车配合把旧曲柄销子吊开把新销子装上。在操作过程中我们发现用大锤需要长时间的敲击销子才能敲出冲程孔,原因是操作人员的力量只能使用12磅的大锤,如果重量再大点就没有力气操作,造成停井时间过长,影响到油气产量,用吊车配合需追加车辆使用费,每次费用在5千元以上,完全不符合我厂的经营管理要求,现场急需要一种曲柄销子拆卸装置。

2 技术现状及主要技术难点

2.1 目前拆卸曲柄销子使用的工具为大锤和撬杠,依靠吊车配合把旧曲柄销子吊开把新销子装上,存在以下几个问题:

(1)由于销子使用过盈配合冲程孔接触面过紧,使用大锤操作需要多个操作人员配合,费时费力、造成长时间停井停产给我厂原油产量造成一定程度的损失,而且操作人员极容易受伤具有一定的风险,现场验证操作时间为1.5小时至2小时之间。

(2)使用大锤敲击销子时其中一人要用紫铜棒垫在销子上(防止敲坏销子丝扣),在敲击过程中极易被砸伤。

(3)由于使用吊车成本太高,已经不适合我厂强化改善经营管理要求。

2.2 技术难点

研制曲柄销子拆卸装置要解决三个方面的问题:一是要减少操作人员的人数,二是要改变操作的方法,降低停产时间,三是要加工一套能适合12型和14型号的抽油机的装置,具有一定的安全可靠性。

3 创新成果推广内容、技术经济指标和目标

3.1 推广内容

抽油机曲柄销子拆卸装置,主要是改变了操作人员操作的方法,由过去使用大锤和撬杠及吊车配合,需多人配合操作方法改变成只用两个人操作,只用一套工具就能对12型,14型抽油机曲柄销进行拆卸和安装,避免了挤伤砸伤和物体打击事故,完全符合HSE安全要求。

3.2 技术经济指标和目标

(1)拆卸时间降低到一小时以内,提高工作效率;

(2)杜绝进行保养时人员发生挤伤砸伤和物体打击事故的发生,保证操作安全;

(3)操作方式更加合理,适用12型和14型抽油机曲柄销子的拆卸和安装,降低停产时间提高经济效益。

(4)便于保养、携带,存放。

4 创新成果的用途及其原理

4.1 用途

用于采油厂12型和14型抽油机曲柄销子的拆卸和安装,能够更好更加快速地进行维修,更换降低停井时间,达到安全要求。

4.2 原理

加工一直径为1.2寸长度为3m的钢管,与一直径为1.2寸长度为1.5m的钢管连接在一起制作成支架,固定在抽油机游梁支架的角钢上,把重量为15公斤的撞击锤用柔性吊链吊在3m钢管中间用来撞击曲柄销子,在曲柄销子丝扣处安装撞击护套(用来防止销子丝扣被击伤),另外在3m的钢管的一侧安装一套滑轮组(安装定滑轮和动滑轮用来吊装曲柄销子),这样就制作成了一套曲柄销子拆卸装置。

5 创新成果现场应用情况

抽油机曲柄销子拆卸与安装装置与201 1年2月研制成功,并在中原油田采油六厂12口12型和14型抽油机上使用,使用后效果很好,解决了以往使用大锤、撬杠和吊车配合存在操作速度慢的问题,主要由以下几个优点:一是撞击曲柄销子时只需要一个人拉动撞击锤撞击销子,因销子有护套保护减少了操作人数,大大增加了安全可靠性。。二是由于滑轮组的作用解决了使用吊车造成的成本费用。三是可以在12型和14型抽油机上使用。四是重量轻便于携带存放,据现场使用调查在12口抽油机上使用的时间来看,平均为45分钟,节约了近三分之二的时间,深受我厂广大干部职工的好评,并在中原油田采油六厂职工经济创新创效中获得了特等奖,正在申请国家专利。

6 结论与认识

抽油机曲柄销子拆卸与安装装置研制成功取代了一直以来只能使用大锤和撬杠吊车配合的传统维修方法,大大的降低了工人的劳动强度,提高了生产效率,更加人性化,而且解决了因更换抽油机曲柄销子造成停井时间过长和影响原油产量等问题,同时更具有安全性,保证了油井的正常生产运行,完全符合HSE安全生产要求。

参考文献

[1]韩丽卿采油地质工北京:石油工业出版社.1995