李江濤,宋會琳,程飛飛
(中國石化勝利油田分公司孤東采油廠,山東 東營 257237)
孤東油田經(jīng)過20多年的高速開發(fā),己進入了中、后期的高含水采油階段,要求抽油機的沖程越長越好。從抽油機的增程和節(jié)能角度考慮,有必要對部分抽油機進行更換。從2011年以來,為了適應抽油工藝和節(jié)能降耗,在孤東油田應用了6型雙驢頭異型抽油機,效果良好,獲得好評。
雙驢頭異型抽油機除具備常規(guī)游梁機的主要特點外,其電動機還具有體積小、額定功率小、啟動轉(zhuǎn)矩力大、自身能耗低和節(jié)能效果好等特點,是適用于低滲透、稠油油井開采的長沖程、低沖次、節(jié)能型抽油機。該機以常規(guī)游梁式抽油機為基礎模型,并對其四連桿機構(gòu)進行了關(guān)鍵性的改進。在常規(guī)機的游梁后臂上增加了一個具有變徑弧形的后驢頭,游梁與橫梁之間采用柔性連接件進行連接,使之成為具有變參數(shù)四連桿機構(gòu)的抽油機。由于柔性件和驢頭圓弧始終相切,即它與游梁之間的夾角始終為90°,從而允許游梁作大擺角擺動,以獲得長沖程(圖1)。
抽油機工作時,曲柄通過柔性連接件拉動游梁往復擺動。曲柄上沖程轉(zhuǎn)角為192°,下沖程為168°。隨著曲柄的轉(zhuǎn)動,特殊連桿與游梁后臂弧形輪廓的切點上下移動,連桿長度和游梁后臂有效長度均勻地隨曲柄轉(zhuǎn)動而變化。正是由于這種變參數(shù)四連桿機構(gòu)的作用,改變了抽油機扭矩因數(shù)的變化規(guī)律,使其懸點載荷作用到曲柄軸的扭矩變化接近正弦規(guī)律,與曲柄旋轉(zhuǎn)平衡扭矩的正弦規(guī)律相對應,使扭矩波動幅度減小,降低了減速器輸出扭矩的峰值,避免了較大的負扭矩的產(chǎn)生,減小了減速器的額定扭矩及所配的電動機額定功率,進而減小電網(wǎng)的最大負荷及波動量,達到節(jié)能的目的。
1.應用情況
6型雙驢頭異型機自2008年開始在孤東采油廠投入使用,目前正常運轉(zhuǎn)9臺,平均泵效提高了5%~10%,平均日節(jié)電56.9kW·h,累計節(jié)電近8萬kW·h,取得了明顯的經(jīng)濟效益。
為了驗證雙驢頭機的使用效果,對采油三礦應用的9臺6型雙驢頭異型機進行了應用前后數(shù)據(jù)對比測試,現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)見表1。
2.經(jīng)濟效益
使用6型雙驢頭異型機后,日耗電平均下降56.9kW·h,節(jié)電幅度為33.97%。運行電流平均下降13A,下降幅度為33.72%。配套使用電機功率小,單機日節(jié)電56.9kW·h,9臺抽油機日節(jié)電512kW·h,年可節(jié)電18.6×104kW·h,電費按0.465元/kW·h計算,年可節(jié)約電費8.69萬元。單井泵效提高,日增液30.8m3,日增油0.8t,油價按3 000元/t計算,年創(chuàng)經(jīng)濟效益70萬元。因此9口井安裝6型雙驢頭機后,可獲經(jīng)濟效益為87.69萬元。
表1 常規(guī)游梁機與雙驢頭異型機對比試驗數(shù)據(jù)
經(jīng)現(xiàn)場應用證明,6型雙驢頭異型機在孤東油田的應用效果良好,電耗可降低10%~50%。但在使用中要經(jīng)常檢查深井泵的效率,看是否有漏失情況。若有漏失則要及時檢修,以免降低系統(tǒng)效率。如果6型雙驢頭異型機可與高效永磁電機和節(jié)能自控箱同時配合使用,節(jié)電效果將更加明顯。
[1]杜字恒.雙驢頭游梁式抽油機懸點載荷及扭矩研究[J].節(jié)能技術(shù),2009(3).
[2]王軍.6型雙驢頭抽油機應用與節(jié)能[J].設備管理與維修,2006(8).