游梁式抽油机系统效率优化提升对策1.docx

游梁式抽油机系统效率优化提升对策摘要：游梁式抽油机在抽油机中处于主导地位，同时，它的能耗在采油成本中也占据较大的比重，因此要注重对游梁式抽油机节能技术与方法实施改进，降低油田能源消耗。另外，油田采油工作环境条件复杂恶劣，且抽油机要带动抽油杆上下往复运动换向数万次，承受巨大的载荷，抽油机系统的稳定性与可靠性至关重要。注重井下工作与地面工作，完善优化整个系统，才能保证抽油机的平衡，提高系统效率以保证油田开采质量。关键词：抽油机；系统效率；功率利用率；稳定性；参数优化在油田采油作业中，游梁式抽油机的效率跟据油田的产油量、生产参数、系统负载率以及油井举升高度决定，分析游梁式抽油机系统能耗高的原因，针对关键性问题提出对策措施，提高系统效率、降低系统能耗。1游梁式抽油机系统能耗高原因1.1电机功率利用率不匹配经济负载率指电机效率最高时的负载率，在实际情况下，油田采油工作中相关系统器械难以保持高效率，一般来说，电机的负载率在76%～100%，属于电机的正常负载率。但抽油机负载率周期不固定，伴有极强的波动性，若负载率低，电机效率也会降低，进而影响抽油机系统效率。另一方面，抽油机通常采用异步电机，且抽油机的启动是带载启动，存在巨大的惯性矩，由上下固定点启动，但抽油机是以转矩运行，致使最大扭矩之间的能耗，同时，在电机的选择上，考虑到油井生产的不同，选择功率大的电动机，加剧能量的消耗。1.2抽油机的平衡抽油机需要保持平衡才能在电机工作时电流波动稳定，避免电机功率出现负值现象，减少不必要的耗电，但抽油机在工作中难以保持平衡，同时，电机的变动损耗为抽油机主要的能量消耗，且在传输过程中产生固定消耗，电机不能有效调整就会失去平衡，加大电流的波动程度，增加能源的消耗。再者，游梁式抽油机工作过程为上冲程与下冲程，上冲程悬点载荷为油液与抽油杆的重力与惯性力，下冲程悬点载荷为抽油杆的重力与惯性力，因此，工作悬点载荷的变化浮动增大，产生周期性波动载荷，进而引发电机输出端负载与冲击载荷，导致大量的电能消耗。1.3电机参数不合理电机参数是否合理影响抽油机井的能量消耗大小。具体的抽油机井生产参数由冲程冲速、沉没度和油泵的泵径构成，电机参数合理，节能效率高。若油井供液不足，会使抽油机系统负载率波动变大，降低工作效率。1.4井下泵的效率低井下泵的低效率也会使抽油机系统产生能量消耗，在实际工作总结与研究中发现，导致井下泵效率低的第一个原因是地面拖动设施不合理，再加上电机功率利用率低，产生井下泵效率低。第二个原因是油田地下油层的发育差且供液能力差，进而产能也差，同时，抽油机冲程冲次利用率低。第三个原因是井下工具的结构安排、尺寸强度以及组合方式的不合理，加剧能耗的增加，加上对抽油井管理的疏忽，使机井达不到有效功率。第四个原因是井下泵的低效率也会受井斜、井筒流体的组分与物性。1.5传送带的能量消耗油田采油工作量巨大，整个过程需要协调有序进行才能保证最终的工作质量与成效，因此，除了电机损耗加大抽油机能量损耗外，传送带的能量损耗与其他流程的问题都会对抽油机的效率造成影响。2降低系统能耗的对策措施2.1优化抽油机井装机功率电机功率的利用率在采油工作中效率极低，主要原因是由于长时间的工作，产生的不确定因素影响，抽油机负载时刻交换，波动幅度大，使机器长时间过载工作运行，缩短电机的使用寿命。电机的合理区间在30%～60%，若电机利用率提高10%，效率就会提高5%，但是一旦利用率到60%，电机就会产生过载现象，科学合理地将电机利用率设置40%，就能在保证机器高效运行的同时，也保证电机的使用寿命。2.2优化游梁式抽油机平衡方式，提升抽油机平衡度（1）采用异相型游梁式抽油机，异相型抽油机有一个平衡相位角，即曲柄平衡块中心线与曲柄对称中心线的偏离角度，能将抽油机下死点对应曲柄位置滞后一个相位角，并且以井口在右侧为准，顺时针旋转，使曲柄轴的输出扭矩曲线呈平缓状态，由此降低电机的输入功率，达到节约能源的目的。（2）游梁式抽油机在负荷情况下处于一种冲击性周期变更，启动的扭矩变大，冲速过程中负载波动大，要注重为抽油机提供强大动力设备的电机实施改造，利用抽油机专用电机，如稀土永磁电机、超高转差率电机，能提供启动所需要的转矩，同时，也能有效降低装机功率，提升电机的效率与功率。（3）采用双驴头抽油机，优化4连杆机构，利用柔性连接部件，使运行抽油机的扭矩变化与抽油机的负荷曲线趋向一致，减少扭矩过大产生的高能量消耗，合理使用变距平衡达到节约能源的目的。2.3提升井下抽油泵效率（1）系统实施优化，强化系统的机械效率，确保抽油机载荷率在60%～80%，注重技术水平的提高与发动机效率的提高。采用平均功率法，调节平衡技术，提升传送过程中的效率，要注意对设备的管理，对已损坏的皮带及时更换，再依据抽油机的具体特点与采油过程中的特点，