游梁式抽油機(jī)在線平衡調(diào)整技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果分析

王智文　鞏宏偉

（1.大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠；2.大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠）

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游梁式抽油機(jī)在線平衡調(diào)整技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果分析

王智文1鞏宏偉2

（1.大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠；2.大慶油田有限責(zé)任公司第二采油廠）

現(xiàn)場(chǎng)平衡調(diào)整主要為人工調(diào)整，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且安全性差，不及時(shí)調(diào)整致使抽油機(jī)電動(dòng)機(jī)的工作效率差、功率因數(shù)低，增加了電動(dòng)機(jī)的功率損耗，同時(shí)也增加了抽油機(jī)震動(dòng)，帶來(lái)了安全隱患。通過(guò)運(yùn)用在線平衡調(diào)整技術(shù)在游梁式抽油機(jī)游梁上安裝一個(gè)可以前后移動(dòng)的配重滑塊，利用推桿前后推動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)游梁式抽油機(jī)不停機(jī)調(diào)平衡變?yōu)榧磿r(shí)平衡調(diào)整?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明在線平衡調(diào)整技術(shù)節(jié)能效果顯著，能夠?qū)崿F(xiàn)平均單井日節(jié)電34.75 kWh，有功節(jié)電率達(dá)到16.88%，不僅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，操作安全性提高，增加電動(dòng)機(jī)的使用壽命。在線平衡調(diào)整可依據(jù)峰值電流法或功率法調(diào)整，具有廣闊的應(yīng)用前景。

游梁式抽油機(jī)在線平衡調(diào)整技術(shù)節(jié)能降耗

大慶長(zhǎng)垣外圍低滲透油田儲(chǔ)集層孔隙度差、滲透率低，原油黏度大、含蠟量高。游梁式抽油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中懸點(diǎn)載荷常因地層供液能力、結(jié)蠟狀況、降黏效果等多種因素影響變動(dòng)頻繁，造成抽油機(jī)不平衡，1口井平衡調(diào)整頻繁。目前，現(xiàn)場(chǎng)平衡調(diào)整主要為人工調(diào)整，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力、安全性差，而且調(diào)整量有限、及時(shí)性差。致使抽油機(jī)不平衡運(yùn)行井?dāng)?shù)多，電動(dòng)機(jī)的工作效率差、功率因數(shù)低，增加了電動(dòng)機(jī)的功率損耗，同時(shí)也增加了抽油機(jī)震動(dòng)，帶來(lái)了安全隱患［1-2］。國(guó)內(nèi)部分油田應(yīng)用了一些自動(dòng)平衡調(diào)整裝置，但技術(shù)設(shè)備復(fù)雜，普遍應(yīng)用性差［3-9］。因此，研究試驗(yàn)了游梁式抽油機(jī)在線平衡調(diào)整技術(shù)，設(shè)備經(jīng)濟(jì)適用，平衡實(shí)現(xiàn)即時(shí)調(diào)整，取得了較好的節(jié)能降耗效果。

1　技術(shù)原理

游梁式抽油機(jī)在線平衡調(diào)整裝置的基本原理是在游梁式抽油機(jī)的游梁上安裝一個(gè)可以前后移動(dòng)的配重滑塊，由太陽(yáng)能供電系統(tǒng)提供動(dòng)力（圖1），根據(jù)平衡需要，利用遙控方式，不用停機(jī)，通過(guò)推桿前后推動(dòng)滑塊實(shí)現(xiàn)在線平衡調(diào)整。

抽油機(jī)欠平衡時(shí)，通過(guò)遙控器控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，平衡調(diào)整裝置的推桿將滑塊往遠(yuǎn)推；抽油機(jī)過(guò)平衡時(shí)，通過(guò)遙控器控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，平衡調(diào)整裝置的推桿將滑塊往近拉。對(duì)于平衡變化較大的油井，推桿的固定位置還可以依據(jù)實(shí)際情況固定在游梁上的不同位置（圖2），操作簡(jiǎn)單、安全性高。

圖1　游梁式抽油機(jī)在線平衡調(diào)整裝置動(dòng)力系統(tǒng)

圖2　在線平衡調(diào)整裝置現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

表1　在線平衡調(diào)整裝置應(yīng)用前后能耗對(duì)比

2　應(yīng)用效果

2.1節(jié)能效果分析

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)2口高產(chǎn)液量井應(yīng)用了游梁式抽油機(jī)在線平衡調(diào)整裝置。改造后，2口單井日產(chǎn)液量沒有變化，上電流峰值降低3.5 A，下電流峰值上升8 A，平衡度提高20.5%，有功功率下降1.45 kW，平均單井日耗電減少34.75 kWh，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)提高0.07，有功節(jié)電率達(dá)到16.88%（表1）。單井可實(shí)現(xiàn)年節(jié)電1.27×104kWh。從表1可以得出：

1）在線平衡調(diào)整裝置雖然增加了地面舉升系統(tǒng)自重，但通過(guò)平衡調(diào)整仍然能夠?qū)崿F(xiàn)較好的節(jié)能效果。A1單井日節(jié)電量達(dá)到37.4 kWh，有功節(jié)電率達(dá)到18.39%。

2）在線平衡調(diào)整裝置提高了電動(dòng)機(jī)利用效率。電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)有所提高，在線平衡調(diào)整裝置應(yīng)用后，表明電動(dòng)機(jī)的利用率增加，功率損耗減小。能夠增加電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

2.2技術(shù)效果分析

平衡調(diào)整可依據(jù)峰值電流法或功率法，只要遙控操作滑塊遠(yuǎn)推、近拉即可。粗調(diào)時(shí)，以峰值電流法為依據(jù)，上行峰值電流過(guò)大即欠平衡，往遠(yuǎn)推；上電流過(guò)小即過(guò)平衡，往近拉，直至下電流峰值與上電流峰值的比值在合理范圍內(nèi)為止。細(xì)調(diào)時(shí)，以功率法為依據(jù)，當(dāng)上下功率平均值接近相等時(shí)，節(jié)能效果最好。在線平衡調(diào)整技術(shù)與常規(guī)人工平衡調(diào)整相比，具有以下幾方面優(yōu)勢(shì)：

◇平衡實(shí)現(xiàn)容易，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；

◇調(diào)整平衡時(shí)不用停機(jī)，減少了產(chǎn)量損失；

◇不用攀爬抽油機(jī)，操作安全性提高；

◇平衡調(diào)整效果好，大大降低機(jī)采井能耗。

3　經(jīng)濟(jì)效益

隨地下地質(zhì)情況變化，抽油機(jī)井運(yùn)行過(guò)程中平衡狀況復(fù)雜，若采用在線平衡調(diào)整技術(shù)，及時(shí)對(duì)平衡狀況進(jìn)行調(diào)整。按年調(diào)整1000口井計(jì)算，平均單井日節(jié)電34.75 kWh，年節(jié)電1 268.4×104kWh，年節(jié)省成本費(fèi)用809.4萬(wàn)元；按每次減少停井10 min，年調(diào)整24次計(jì)算，可實(shí)現(xiàn)年減少產(chǎn)液損失166.7 t；按含水67%計(jì)算，少影響原油產(chǎn)量111.7 t。

4　結(jié)論

1）在線平衡調(diào)整技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)游梁式抽油機(jī)不停機(jī)調(diào)整即平衡調(diào)整，減少了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，操作安全性提高。

2）在線平衡調(diào)整技術(shù)能夠提高電動(dòng)機(jī)利用效率，減少載荷頻繁變化帶來(lái)的系統(tǒng)沖擊，延長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

3）平衡調(diào)整可依據(jù)峰值電流法或功率法調(diào)整，能夠?qū)崿F(xiàn)平均單井日節(jié)電34.75 kWh，有功節(jié)電率16.88%，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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10.3969/j.issn.2095-1493.2015.11.004

2015-08-03）

王智文，2010年畢業(yè)于東北石油大學(xué)（石油工程專業(yè)），從事油田機(jī)采管理相關(guān)工作，E-mail：wzwcy8@petrochina. com.cn，地址：黑龍江省大慶市大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠工程技術(shù)大隊(duì)機(jī)采室，163514。