抽油機二次減速節(jié)能器應用效果分析

王洋（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

抽油機二次減速節(jié)能器應用效果分析

王洋（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

應用抽油機二次減速節(jié)能器前后抽油機井產(chǎn)量、沉沒度、泵效、功圖、系統(tǒng)效率等數(shù)據(jù)的對比分析表明，抽油機二次減速節(jié)能器增大了低產(chǎn)、低效井沖速下調(diào)空間，沖速下調(diào)后沉沒度上升，減輕了抽油泵的磨損程度，減緩了桿管偏磨概率，提高了泵吸入口壓力，泵充滿系數(shù)有所提高，地下抽汲系統(tǒng)得到完善；在產(chǎn)量下降幅度不大的前提下，達到了地面參數(shù)的優(yōu)化匹配，使整個抽汲系統(tǒng)在較合理的工況下運行，能耗降低，系統(tǒng)效率提高輻度較大。

抽油機 二次減速節(jié)能器 應用效果

引言

抽油機采油是目前油田上應用井數(shù)最多的舉升工藝，但是有少部分抽油機井由于地層條件差或注采關(guān)系不完善，導致地層供液能力差，出現(xiàn)了“大馬拉小車”的現(xiàn)象。有些井雖然按抽油機的配置已將參數(shù)調(diào)至最小，但地層的供液能力仍無法滿足抽油機的生產(chǎn)能力，這部分井由于供采不協(xié)調(diào)，造成產(chǎn)液量低、沉沒度低、泵的充滿程度差，出現(xiàn)液擊現(xiàn)象，影響了機、桿、泵的使用壽命，同時也造成了能源的浪費。如果這些井繼續(xù)下調(diào)參數(shù)，降低電動機皮帶輪直徑，由于皮帶包角過小，會造成皮帶打滑或燒毀，影響生產(chǎn)。

2010年，對這部分井采取了間抽生產(chǎn)，間抽雖有效地改善了供采關(guān)系，降低了能耗，但其在生產(chǎn)管理中存在一些問題：一是間抽井要制定合理的間抽制度，增加了員工的工作量；二是間抽井在停抽期間容易丟配件，嚴重影響油井正常生產(chǎn)；三是過渡帶抽油機井間抽存在啟機困難，易卡泵現(xiàn)象。針對此種情況，今年年初，采用投資相對較少的抽油機二次減速節(jié)能器來調(diào)整抽油機井的沖速。對二次減速裝置是否適用，進行了應用效果分析。

1 二次減速節(jié)能器技術(shù)原理

二次減速節(jié)能器就是將原電動機后移，安裝在加長架上，把二次減速節(jié)能器安裝在原電動機的位置上，電動機 與節(jié)能 器軸距為 1000mm，由電 動機轉(zhuǎn)動輸出給節(jié)能器大輪，再由節(jié)能器小輪傳輸給抽油機 減 速箱輪 ， 形成一 個 節(jié)能減 速 的過程 （圖1)。二次減速節(jié)能器通過改變大小輪直徑的配合，減速比分別可達到 1∶2、1∶3、3∶4，它可以將沖速由6min-1降 為 1、 1.5、 1.7、 2、 3min-1。

圖1 在原電動機的位置安裝二次減速節(jié)能器

具體實現(xiàn)方法：既可調(diào)原電動機皮帶輪，也可通過調(diào)整節(jié)能器的皮帶輪來改變減速比，從而達到降低沖速的目的。

2 現(xiàn)場應用效果分析

2011 年 2 月 ， 采 油 六 廠 三 礦 選 取 了 9 口 產(chǎn) 量低、沉沒度低、功圖供液不足、沖速無下調(diào)余地的抽油機井，安裝了二次減速節(jié)能器，通過2個月的生產(chǎn)，見到了一定的效果 （表1）。

從表1可以看出，雖然沖速下調(diào)了近一半，但產(chǎn)液量下降幅度不大，泵效明顯上升，沉沒度也有所回升，抽油機的工況也明顯好轉(zhuǎn)，調(diào)前在偏大區(qū)的8口井中有6口進入了合理區(qū)。

表1 9口井的生產(chǎn)參數(shù)統(tǒng)計（平均值）

2.1功圖變化情況

安裝抽油機二次減速節(jié)能器的9口井，措施前功圖均反映為供液不足，措施后有2口井示功圖變?yōu)檎＃?口井示功圖變?yōu)闅怏w影響，其他 4口井雖然示功圖仍然為供液不足，但其充滿程度明顯變好。

措施后抽油泵的充滿程度均明顯好轉(zhuǎn)，這主要是因為這些井在下調(diào)沖速前，抽油機在上沖程時抽油泵不能被井液完全充滿，在進油閥與出油閥之間的液體上方形成一個低壓氣區(qū)。在下沖程中，出油閥一直不能打開，直到與液面發(fā)生碰撞，產(chǎn)生液壓沖擊，功圖上反映沖擊載荷較大，并且液壓沖擊使抽油系統(tǒng)受到強烈的沖擊載荷，沖擊載荷會影響機、桿、泵的壽命。沖速下調(diào)后，沉沒度上升，進入抽油泵的井液增多，泵的沖滿程度變好，功圖沖擊載荷有所減緩，改善了機、桿、泵的工作環(huán)境。

2.2耗能情況

應用抽油機二次減速裝置，可有效改善抽油機的 工 況 ，工況變 好 ， 其 能 耗也降低 （表2）。

從這9口井的有功功率和系統(tǒng)效率情況來看，有 功 功 率 由 措 施 前 的 6.0kW 下 降 到 3.6kW， 下 降 了2.4kW； 系 統(tǒng) 效 率 由 措 施 前 的 8.8% 提 高 到20.82% ， 提 高 12 個 百 分 點 ， 節(jié) 電 率 為 39.58% ， 節(jié)能效果明顯。

2.3管理情況

使用二次節(jié)能減速器后，與原生產(chǎn)狀態(tài)相比，抽油機多了一個運轉(zhuǎn)裝置及皮帶，在日常管理中增加的工作量就是換皮帶及定期的保養(yǎng)工作。在調(diào)參時如果更換原電動機皮帶輪，其工作量與原來一樣，如調(diào)整減速比，調(diào)整的工作量多一項緊皮帶的工作；而這些調(diào)整、保養(yǎng)的工作量并不大，有些半年或一年才發(fā)生一次，因此，基本上不影響工人的勞動強度。與間抽措施相比，其更具有連續(xù)生產(chǎn)、便于管理、不丟配件的優(yōu)點。

另外，采用二次減速裝置后，在生產(chǎn)管理中還需注意：由于抽油機的工作參數(shù)發(fā)生了變化，尤其是特低參數(shù)的井，由于油流速度改變，其結(jié)蠟規(guī)律也有所變化，因此，在生產(chǎn)管理中熱洗周期要重新摸索制定。

3 結(jié)論

1）節(jié)能效 果 較好。 沖速下 調(diào) 后，系 統(tǒng) 效率 提高輻度較大，通過對比9口井平均系統(tǒng)效率提高了12個百分點。

表2 安裝抽油機二次減速節(jié)能器節(jié)能效果統(tǒng)計

2）沖 速 下 調(diào) 空 間 增 大,下 調(diào) 幅 度 較 大 ， 沖 速 最低可下調(diào)至 1min-1。沖速下調(diào)，減少了地面設備的磨損程度；同時在產(chǎn)量下降幅度不大的前提下，達到了地面參數(shù)的優(yōu)化匹配，整個抽汲系統(tǒng)在較合理的工況下運行。

3）對 于 長 期 供 液 能 力 較 差 的 井 ， 沖 速 下 調(diào)后，產(chǎn)量下降幅度較小，沉沒度上升，泵吸入口壓力提高，泵充滿系數(shù)有所提高，地下抽汲系統(tǒng)得到完善，減緩了抽油泵的磨損程度，減緩了桿管偏磨概率。

4）方便管 理 。抽油 機連續(xù) 運 轉(zhuǎn)，在 生 產(chǎn)管 理上避免了因間抽造成的工作量增加、易丟配件、過渡帶卡泵的不利因素。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.012.012

2013-10-10）

王洋，2008年畢業(yè)于大慶石油學院，從事油田儀表維護工 作 ， E-mail： wangyang16@petrochina.com.cn， 地 址 ： 黑 龍 江 省 大慶油田有限責任公司第六采油廠第三油礦地質(zhì)隊儀表組，163114。