兩種雙井抽油機性能及技術適用性對比分析

黃晶楊（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

隨著油田開發(fā)的不斷深入，為了增加原油產(chǎn)量、節(jié)約征地費用，各油田大量部署叢式井。叢式井井口位于同一個平臺，相鄰油井井口間距一般在7～10 m。主要采取游梁式抽油機舉升方式，存在效率低、能耗高等缺點。利用平臺井井距近的特點，提出1臺抽油機帶雙井的設計理念，利用雙井載荷互動平衡，實現(xiàn)1臺抽油設備同時抽汲2口油井，實現(xiàn)降低投資、節(jié)能降耗的目的。目前試驗應用的一機雙井節(jié)能抽油機主要有塔架式一機雙井抽油機、常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機兩種。

1 塔架式一機雙井抽油機

1.1 技術原理

塔架式一機雙井抽油機利用叢式井在同一平臺的條件，采用永磁同步電動機為動力，通過鋼絲繩連接井口上方的驅(qū)動輪實現(xiàn)動力傳動，在變頻器控制下，直接驅(qū)動安裝在驅(qū)動軸上的滾筒，纏繞在滾筒上的高強度鋼絲繩通過導向輪的換向作用后帶動光桿上下運行[1]。當1口井為上沖程時，另外1口井為下沖程，利用2口油井載荷維持自平衡，實現(xiàn)1臺抽油機抽汲2口油井（圖1）。

圖1 塔架式一機雙井抽油機

1.2 技術特點

◇應用永磁同步電動機，降低電網(wǎng)能量損失[2]；

◇實現(xiàn)2口井的沖程參數(shù)各自調(diào)節(jié)；

◇設計采用齒輪帶帶動減速機構，提高傳動效率；

◇設計采用可調(diào)支撐臂[3]，實現(xiàn)在不拆卸的情況下進行單井作業(yè)；

◇設計輔助主、次配重平衡，實現(xiàn)雙井、單井生產(chǎn)時抽油機的精確平衡。

2 常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機

2.1 技術原理

常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機由伸縮游梁、支架、雙向平衡曲柄和基礎水泥板等組成。將1臺常規(guī)游梁式抽油機和1臺前置式抽油機結合在一起，在常規(guī)游梁式抽油機的另一端增加1個驢頭，實現(xiàn)可以同時抽汲2口油井目的（圖2）。

圖2 常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機

2.2 技術特點

◇設計雙向平衡曲柄使2口油井分別達到平衡；

◇游梁伸縮使常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機適應不同的井距；

◇雙向平衡曲柄能夠使抽油機兩側(cè)分別達到平衡；

◇在相應的井距情況下，通過游梁伸縮，改變兩側(cè)驢頭曲率半徑，可實現(xiàn)2口井在不同沖程下同時生產(chǎn)；

◇抽油機一側(cè)油井因故障作業(yè)或轉(zhuǎn)注，可通過基礎水泥板將抽油機旋轉(zhuǎn)180°，一側(cè)油井滿足作業(yè)的安全距離，另一側(cè)油井仍可正常生產(chǎn)。

3 現(xiàn)場應用及節(jié)能效果

3.1 塔架式一機雙井抽油機

在大慶油田現(xiàn)場試驗11臺設備，最長運行時間為1444天，設備平均運行時率91.3%。與試驗前游梁式抽油機能耗情況進行對比，平均單井日產(chǎn)液由5.6 t下降到5.3 t，動液面由922 m下降到898 m，有功功率由3.86 kW下降到1.78 kW，日耗電由92.67 kWh下降到42.78 kWh，日節(jié)電49.89 kWh，綜合節(jié)電率達到56.81%，噸液耗電由16.54 kWh/t下降到8.06 kWh/t，下降51.3%。

3.2 常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機

在吉林油田試驗應用66臺設備[4]，最長運行時間為1642天，設備平均運行時率94.6%。與試驗前游梁式抽油機能耗情況進行對比，平均單井日產(chǎn)液由4.4 t上升到4.6 t，動液面由1064 m上升到1075 m，平均單井有功功率由4.49 kW下降到2.33 kW，日耗電由107.8 kWh下降到55.9 kWh，日節(jié)電50.9 kWh，綜合節(jié)電率達到40.6%，噸液耗電由24.49 kWh/t下降到12.16 kWh/t，下降50.3%。

4 設備性能對比

塔架式一機雙井抽油機[5]與常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機[6]，在投入成本、占地面積、生產(chǎn)參數(shù)調(diào)整、維護保養(yǎng)、安全性等方面各有技術優(yōu)勢，也各自存在問題（表1）。

5 技術適用性

1）塔架式一機雙井抽油機適用于兩井井距為6.5～11m，井深小于1500m，雙井井深差小于200m，日產(chǎn)液量小于25 t，雙井日產(chǎn)液量差小于15 t的叢式井。

表1 兩種設備各項性能對比

2）常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機適用于兩井井距為6～8 m，井深小于2500 m，日產(chǎn)液量小于40 t的叢式井。

6 結論及認識

1）塔架式一機雙井抽油機、常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機為兩種新型節(jié)能抽油機，均實現(xiàn)了1臺抽油設備同時抽汲2口油井，節(jié)省了1臺抽油設備，同時利用雙井載荷互平衡，節(jié)能效果較好；并且具有實現(xiàn)兩雙井不同生產(chǎn)參數(shù)生產(chǎn)，單井故障或作業(yè)時，另一口井正常生產(chǎn)等技術特點。

2）通過各項性能對比，塔架式一機雙井抽油機具有節(jié)能效果較好，傳動效率、系統(tǒng)效率較高，占地面積小，參數(shù)調(diào)整便捷，安全性能高等優(yōu)勢；而常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機則具有投資成本低、維護成本少，故障率低，平衡調(diào)整便捷等優(yōu)勢。

3）從技術適用性對比得出：對于井距較遠，產(chǎn)液量較低，雙井產(chǎn)液量差較小的叢式井，可應用塔架式一機雙井抽油機；對于井距較近，產(chǎn)液量較高，雙井產(chǎn)液量差較大的叢式井，可應用常規(guī)曲柄雙向平衡游梁式雙驢頭雙井抽油機。