抽油机节能降耗技术研究 王善俊 刘军强 周学安

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:王善俊 刘军强 周学安
[导读] 在进行油气资源生产作业的过程中,抽油机的能耗相对较大,这对于我国油田企业经济效益的提升十分不利

        长庆油田分公司第三采油厂郝坨梁作业区  陕西靖边  718500
        摘要:在进行油气资源生产作业的过程中,抽油机的能耗相对较大,这对于我国油田企业经济效益的提升十分不利,为了达到节能降耗的基本目标,我国企业需要从加强抽油机管理、合理的调节运行参数、使用无功补偿器、对抽油机的内部结构进行优化以及及时使用节能型的机械设备等方面入手,采取多项有效措施,全面提升我国油田企业的经济效益。
        关键词:抽油机;节能降耗;影响因素;技术应用


        引言
        随着我国在科技领域的不断进步,推动了我国石油产业的全面发展,石油开采过程中使用的设备也在全面的改善。将井底原油开采出地面的过程中,一般都会采用机械开采方法,其中,抽油机就是机械开采方法中关键的设备,该种类型的设备已经在我国各个油田中得到了广泛的应用,抽油机主要可以分为两种类型,分别是杆式的抽油机以及游梁式的抽油机,抽油机在使用过程中的能耗相对较大,这不利于我国油田企业经济效益的发展。
        1抽油机井系统效率的各种影响因素分析
        1.1井下部分
        抽油机井的井下部分主要包含的是:油管柱、抽油泵、抽油杆、盘根盒四个部分,其中油管柱产生能量的损失,主要是因为水力和容积损失;抽油泵产生能力的损失,主要是因为水力、容积、机械摩擦损失;抽油杆和盘根盒产生能力损失,主要是因为摩擦损失。油管柱:管柱在没有发生泄漏的前提条件下,油管柱效率主要与结蜡程度、原油粘度、泵挂深度等有关;抽油泵:水力和机械摩擦损失功率的大小,主要是由抽油泵的结构决定。如果原有粘度存在不高的情况下,那么这部分的能量损失相对较小。泵充满系数对抽油功率的大小有直接性的决定作用,与此同时,抽油泵漏失量同样也会对泵效率产生一定程度上的影响;抽油杆:油管、抽油管弯曲、井斜都会使抽油杆摩擦阻力增加,能量损耗增大,在泵径、冲速、冲程匹配不合理的情况下,杆速增加会使传动效率降低;盘根盒:井口偏中,盘根盒在过紧的情况下,会导致悬点荷载增加,摩擦阻力增大,盘根盒效率降低。
        1.2地面部分
        抽油机井的地面部分主要包含的是:四连杆、减速箱、皮带、电动机四个部分组成。四连杆产生能量损失,主要是因为钢丝绳变形和轴承之间形成的摩擦;齿轮减速箱、皮带产生能量的损失,主要是因为传动过程中,产生摩擦导致能量损失;电动机产生能量损失,主要是因为机械损失和热损失。四连杆:四连杆主要是由1根钢丝绳、3副轴承共同组成。其效率的高低,主要是由钢丝变形和轴承摩擦力损失决定,从某种意义上而言,钢丝变形程度、轴承润滑程度,将会对四连杆的效率有着直接的决定作用效果;减速箱:在减速箱中,当齿轮发生转动时,咬合的齿面一定会产生摩擦,能量损失,并且轴承运转也会产生相应的摩擦,能量损失;皮带:三角皮带是主要传动过程中必不可少的部分,其在传动过程中,会发生弹性形变,能量损失,同时还会产生震动的、打滑、错动,从而导致能量损失,皮带传动效率高低,主要是由轮轴同心度、两轮对正度、皮带松紧度有关;电动机:对电动机效率产生的影响因素有:设备类型、质量优劣、老化程度、匹配程度、抽油机平衡,其中主要的影响因素是抽油机平衡度、电动机匹配程度、具体类型。
        2抽油机节能降耗技术研究
        2.1发展趋势
        为了可以促进我国石油企业的进一步发展,我国企业还需要与国外企业相互合作,引进大量先进的技术,积极与国外相关专家进行全面的交流,使得我国的抽油机也可以走向国际市场,提升我国抽油机的国际化水平。目前,国外众多国家对抽油机设备进行全面的研究,所提出的相关技术已经在现实中得到了成功的应用,但是目前我国油田企业使用的抽油机设备规格相对较少,但是随着我国科技的进一步发展,我国市场上的抽油机设备类型必然会不断的增加,我国油田开发过程中的地质条件相对较为复杂,开发过程也受到了人为因素的影响,因此,在使用抽油机进行开发作业的过程中,还需要根据现场的实际情况对相关的配套设施进行全面的选择,以此达到抽油机节能降耗的基本目的。



        2.2节能降耗技术
        2.2.1加强抽油机管理
        抽油机的能耗与其工作效率之间具有一定的联系,如果其运行效率相对较低,则能耗必然会不断的增加,因此,加强抽油机的管理工作十分重要,在这一方面,油田企业需要制定合理的抽油机管理制度,每台抽油机都需要安排专门的工作人员对其进行全面的管理,通过该种方式可以及时发现抽油机运行过程中存在的问题,并采取有效措施解决问题,防止这些故障问题影响其运行效率,同时,还需要定期对抽油机进行维护和保养,通过保养的方式也可以使得抽油机运行效率提升,达到节能降耗的基本目标。
        2.2.2合理的调节运行参数
        在抽油机运行的过程中,其运行参数也会对能耗产生重要的影响,运行参数会对举升的高度产生直接的影响,一般情况下,当其举升高度增加时,整个设备的运行效率也会增加,但是两者之间并不是线性的关系,在举升高度达到一定的数值以后,其运行效率将不会继续增加,为了可以提升抽油机系统的运行效率,进而降低设备的运行能耗,需要对相关参数进行合理的设定,使得整个设备的举升高度可以达到最优值,这就需要油田企业进行反复的实验,通过实验的方式确定抽油机运行过程中的最佳参数。
        2.2.3使用无功补偿器
        在抽油机运行的过程中,其主要的电器设备可以分为两种类型,分别是电动机以及变压器,要想降低抽油机的能耗,就需要对这两项设备进行改进,在使用变压器的过程中,一般会在高压侧以及低压侧都使用集中形式的补偿,采用该种方式可以使得电网的功率得到降低,电网的功率因数可以得到提升。事实上,电动机以及输电线路之中的功率并没有得到改善,因此,也需要在电动机上添加补偿设备,进而实现电动机无功补偿的基本目的,采用该种方式可以使设备的运行功率消耗降低,进而达到设备节能降耗的基本目的。
        2.2.4对抽油机的内部结构进行优化
        对抽油机内部结构进行优化是达到节能降耗目的的根本性措施,其主要是对内部的连杆结构进行优化设计,使得其运行过程中的平衡力得到改进,通过该种方式可以使得抽油机运行过程中的扭矩降低,运行的周期缩短,进而使得工作效率得到提升,油田企业需要引进专门的研究人员或者与研究机构合作,对抽油机的内部结构进行全面的研究,进而使得抽油机运行过程中的效率可以得到提升,能耗可以降低。
        2.2.5及时使用节能型的机械设备
        在这一方面,油田工作人员需要对于抽油机相连接的电动机特性进行全面的分析,对新型的电动机进行全面的研发,尽可能实现电动机与采油机之间的相互结合,通过该种方式也可以使得抽油机整个设备的运行效率得到提升,其次,在对机械设备进行选择的过程中,需要尽可能的使用节能型的设备,例如使用具有DEC功能的抽油机装置,尽可能多得使用窄V型的传送带,最后,我国油田企业需要根据自身的实际情况,引进国外先进的抽油机设备,并对国外的设备进行全面的研究,尽可能的开发适合我国油田发展的节能型抽油机。
        结束语
        抽油机井系统效率的提高是一个综合性的过程,要做好每个环节的协调工作,将外界因素的影响降至最低,采用多样化的措施优化完善抽油机井系统,落实相关管理制度,从而有效保障抽油机井系统运行的高效性。

        参考文献:
        [1]王志强.抽油机节能降耗技术措施工作研究[J].石化技术,2018,25(07):254.
        [2]任涛,张东平.抽油机节能技术研究综述[J].信息记录材料,2018,19(12):28-29.
        [3]李晓红.辽河油田抽油机节能降耗技术研究与分析[J].科技信息,2020(29):53-54.

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