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    抽油機井盤根松緊度與能耗關(guān)系試驗研究

    2015-10-31 01:27:54楊興華大慶油田有限責任公司第一采油廠
    石油石化節(jié)能 2015年10期
    關(guān)鍵詞:光桿盤根微帶

    楊興華(大慶油田有限責任公司第一采油廠)

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    抽油機井盤根松緊度與能耗關(guān)系試驗研究

    楊興華(大慶油田有限責任公司第一采油廠)

    抽油機日常維護過程中,為保證采油樹井口不滲不漏,通常將盤根壓得較緊,導致光桿與盤根間摩擦力增大,從而使抽油機電動機耗電量及盤根消耗量增加。為了掌握盤根在不同松緊狀態(tài)下抽油機井的能耗情況,進行了盤根盒調(diào)整扭矩的多次試驗,總結(jié)出盤根不同松緊度對能耗的影響規(guī)律。通過試驗確定出光桿微帶油狀態(tài)為最節(jié)能狀態(tài),現(xiàn)場對比5644井次,共節(jié)電218.4×104kWh,平均單井日節(jié)電1.06 kWh,年創(chuàng)經(jīng)濟效益128.125萬元;并制定了合理光桿盤根松緊度判定標準,使盤根管理進入常態(tài)化,達到在實際應(yīng)用中節(jié)能降耗的目的。

    抽油機井盤根松緊度能耗光桿不發(fā)熱

    為了保證井口不滲不漏,通常盤根壓緊力較大,使抽油桿光桿的表面發(fā)熱,在這種情況下,通常出現(xiàn)兩個問題:增加了抽油機井的能耗;使光桿與盤根盒填料之間的摩擦力增加,加劇了填料的磨損,縮短了盤根更換周期,增加了材料消耗。盤根盒密封[1]屬于接觸密封,接觸密封的接觸力使密封件與被密封面接觸處產(chǎn)生摩擦力,一般摩擦力隨工作壓力、壓縮量、密封材質(zhì)和填料的硬度以及接觸面積的增大而增大,隨溫度的提高而減小。正常情況下,盤根盒損失不大,如果抽油機安裝不對中,光桿與盤根盒的摩擦力將成倍增加。多年來,盤根密封問題突出表現(xiàn)在兩個方面[2]:由于抽油機安裝過程中造成的不對中現(xiàn)象,使得盤根密封很困難;地層產(chǎn)出物的成分越來越復雜,特別是聚合物驅(qū)和三元驅(qū)的抽油機井,光桿腐蝕現(xiàn)象比較嚴重,也使得盤根密封很困難。由于上述兩種因素的影響,使得相當多的井盤根滲漏嚴重。為了保證盤根不漏,盤根壓緊力是越來越大,造成了盤根使用周期越來越短,增加了抽油機井能耗,降低了系統(tǒng)效率,為了解決這些問題,進行了盤根松緊度對能耗影響的試驗。

    1 合理盤根松緊度對能耗的影響試驗

    1.1試驗選井條件

    水驅(qū):沉沒度在200~400 m之間,含水小于或等于96%的泵況正常,系統(tǒng)效率測試合格井;

    化學驅(qū):沉沒度在300~450 m之間,含水小于或等于96%的泵況正常,系統(tǒng)效率測試合格井;

    產(chǎn)液量范圍8~160 t,泵徑范圍44~83 mm,沖程范圍2.1~6.0 m,沖速范圍4~9 min-1,具有一定的代表性。

    1.2現(xiàn)場測試方法

    首先對常規(guī)調(diào)整盤根松緊度狀態(tài)的抽油機井的能耗進行測試,然后將井口盤根松至不漏油狀態(tài);按照由松到緊順序,光桿微帶油(目測光桿表面有油膜、微黃)、光桿不帶油不發(fā)熱(目測光桿表面光潔,手觸摸光桿無明顯溫度升高)、光桿發(fā)熱(目測光桿表面光潔,手觸摸光桿有明顯溫度升高),分別記錄緊固扭矩。運轉(zhuǎn)10 min后進行能耗測試,能耗測試每次不少于3 min,每種狀態(tài)測試不少于3次,取平均值。然后將常規(guī)盤根松緊度時的能耗與3種狀態(tài)的能耗進行對比分析,從而確定盤根松緊度最節(jié)能的狀態(tài)。

    1.3現(xiàn)場試驗情況及效果

    現(xiàn)場選擇了目前普遍使用的矩型盤根密封的游梁式抽油機井5644口,松緊力矩的大小采用扭矩扳手測量。每口井在保證井口不漏油的情況下,按照由松到緊順序,即常規(guī)緊固狀態(tài)、光桿微帶油、光桿不帶油不發(fā)熱、光桿不帶油發(fā)熱4種緊固狀態(tài)進行能耗測試。測試結(jié)果見表1。

    由表1可知,常規(guī)緊固狀態(tài)時,消耗功率12.994 kW;當在光桿微帶油狀態(tài)時,消耗功率12.950 kW,有功功率降低0.044 kW,降幅0.31%,日節(jié)電1.06 kWh;當緊到不帶油不發(fā)熱時,消耗功率為13.13 kW,有功功率增加0.14 kW,增幅1.04%,日耗電增加3.36 kWh;當緊到光桿發(fā)熱時,消耗功率為13.49 kW,與常規(guī)緊固狀態(tài)對比,有功功率增加0.50 kW,增幅3.71%,日耗電增加12.00 kWh。

    4種狀態(tài)相比發(fā)現(xiàn)光桿微帶油狀態(tài)為最節(jié)能狀態(tài),日耗電量最低。

    1.4現(xiàn)場應(yīng)用效益分析

    1)投入部分:配備緊固力矩測試扳手,全廠73個采油隊,每隊配10套,需730套,每套按135元計算總投入為9.855 0萬元。

    2)產(chǎn)出部分:全廠抽油機開井數(shù)7065口,共調(diào)整盤根松緊度5644口,單井日節(jié)電1.06 kWh,5644口井年節(jié)電218.4×104kWh。電價按照0.631 8元/kWh計算,年創(chuàng)經(jīng)濟效益137.98萬元。

    3)經(jīng)濟效益:經(jīng)濟效益=產(chǎn)出部分-投入部分=137.98-9.855=128.125(萬元)。

    1.5合理盤根松緊度的判定

    根據(jù)上述實驗取得的數(shù)據(jù),制定了盤根松緊度的判定方法:

    ◇光桿不能處于發(fā)熱狀態(tài),盡量保持光桿表面微帶油膜;

    ◇目測光桿表面微黃、手觸有油膜和無油膜但不發(fā)熱為合格,否則為不合格;

    ◇光桿上沖程過程中,觸摸盤根盒以上5 cm左右光桿是否發(fā)熱。

    表1 不同抽油機井盤根松緊狀態(tài)下能耗對比

    2 結(jié)論

    1)盤根緊固在光桿不發(fā)熱表面微帶油膜狀態(tài)時節(jié)能效果最好。

    2)通過現(xiàn)場試驗,推薦抽油桿光桿微帶油的狀態(tài)為最佳。截至目前,現(xiàn)場實施盤根調(diào)整5644井次,單井日節(jié)電1.06 kWh,有功節(jié)電率0.31%,取得很好的節(jié)能效果。

    3)合理光桿盤根松緊度判定標準:目測光桿表面微黃、手觸有油膜和無油膜但不發(fā)熱為合格,否則為不合格。

    [1]萬仁薄.采油工程手冊[M].北京:石油工業(yè)出版社,2000:31-32.

    [2]胡博仲.大慶油田機械采油技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1998:37-38.

    我國百城燃氣管線可享天眼看護

    6月12日,北斗“百城百聯(lián)百用”落地新奧暨北斗精準服務(wù)網(wǎng)全國百城簽約儀式在河北廊坊舉行。這意味著我國100多座城市將應(yīng)用北斗監(jiān)測系統(tǒng)開展地下燃氣管線建設(shè)、管理及維護,地下燃氣管線有了天眼看護。所謂天眼看護,是指將北斗監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用于智慧城市燃氣管理系統(tǒng)建設(shè),對智慧城市的構(gòu)建具有積極的意義。

    眾所周知,當今城市地下燃氣管網(wǎng)的安全問題,越來越成為社會關(guān)注的焦點。目前,我國城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)總長度已超過40×104km,預(yù)計到2016年將達60×104km。建設(shè)燃氣物聯(lián)網(wǎng)體系,已成為我國城鎮(zhèn)燃氣行業(yè)的迫切需求。

    胡慶明

    10.3969/j.issn.2095-1493.2015.10.005

    2015-07-14)

    楊興華,工程師,2008年畢業(yè)于東北石油大學(油氣田開發(fā)專業(yè)),從事抽油機管理工作,E-mail:yangxinghua_a@petrochina.com.cn,地址:黑龍江省大慶市薩爾圖區(qū)采油一廠工程技術(shù)大隊,163001。

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