抽油機(jī)井系統(tǒng)效率技術(shù)及應(yīng)用

1、抽油機(jī)井系統(tǒng)效率抽油機(jī)井系統(tǒng)效率 技術(shù)及應(yīng)用技術(shù)及應(yīng)用 采油工藝研究院采油工藝室采油工藝研究院采油工藝室 一、抽油機(jī)井系統(tǒng)效率管理的意義一、抽油機(jī)井系統(tǒng)效率管理的意義 抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的研究并不是一個(gè)新課題抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的研究并不是一個(gè)新課題 或新領(lǐng)域，但是眾多的采油工程、開發(fā)等教科書或新領(lǐng)域，但是眾多的采油工程、開發(fā)等教科書 上討論的較少，自上討論的較少，自19961996年行業(yè)頒發(fā)的系統(tǒng)效率測(cè)年行業(yè)頒發(fā)的系統(tǒng)效率測(cè) 試標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，該項(xiàng)技術(shù)逐漸進(jìn)入廣大采油工程試標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)后，該項(xiàng)技術(shù)逐漸進(jìn)入廣大采油工程 人員的視線，通過幾年的探索與研究，目前已經(jīng)人員的視線，通過幾年的探索與研究，目前已經(jīng) 達(dá)

2、到可操作的程度達(dá)到可操作的程度。 但由于思維定式的改變，必然要引起設(shè)計(jì)思但由于思維定式的改變，必然要引起設(shè)計(jì)思 想的改變。傳統(tǒng)的抽油機(jī)井優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是追求想的改變。傳統(tǒng)的抽油機(jī)井優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是追求 井口產(chǎn)量為目標(biāo)，采用節(jié)點(diǎn)分析技術(shù)，對(duì)井下桿井口產(chǎn)量為目標(biāo)，采用節(jié)點(diǎn)分析技術(shù)，對(duì)井下桿 柱工作參數(shù)的進(jìn)行優(yōu)化組合，這一舉升設(shè)計(jì)思想柱工作參數(shù)的進(jìn)行優(yōu)化組合，這一舉升設(shè)計(jì)思想 已不再適應(yīng)股份公司高效、低耗的生產(chǎn)指導(dǎo)思想已不再適應(yīng)股份公司高效、低耗的生產(chǎn)指導(dǎo)思想 。而以提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率、降低生產(chǎn)成本、。而以提高抽油機(jī)井系統(tǒng)效率、降低生產(chǎn)成本、 降低抽油機(jī)能耗為目標(biāo)的設(shè)計(jì)則是系統(tǒng)效率的靈降低抽油機(jī)能耗為

3、目標(biāo)的設(shè)計(jì)則是系統(tǒng)效率的靈 魂。魂。 從管理的范疇，以系統(tǒng)效率作為目標(biāo)管理可從管理的范疇，以系統(tǒng)效率作為目標(biāo)管理可 以使抽油機(jī)井的科學(xué)管理達(dá)到更高境界以使抽油機(jī)井的科學(xué)管理達(dá)到更高境界?？梢詫?shí)?？梢詫?shí) 現(xiàn)用有限的投入、產(chǎn)出最大的效益。因此思維定現(xiàn)用有限的投入、產(chǎn)出最大的效益。因此思維定 式的改變，必然要引起設(shè)計(jì)思想的改變，這就是式的改變，必然要引起設(shè)計(jì)思想的改變，這就是 系統(tǒng)效率的靈魂。系統(tǒng)效率的靈魂。 二、機(jī)采系統(tǒng)效率定義及影響因素二、機(jī)采系統(tǒng)效率定義及影響因素 抽油機(jī)井系統(tǒng)效率抽油機(jī)井系統(tǒng)效率是指將液體舉升到地面的有效是指將液體舉升到地面的有效 作功能量與系統(tǒng)輸入能量之比。作功能量與系統(tǒng)輸

4、入能量之比。 i e p p 有效功率有效功率 輸入功率輸入功率 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè) K K（Q Q、HdHd、PoPo、PtPt、） 機(jī)械采油井的有效功率機(jī)械采油井的有效功率 ： 86400 gHQ P e 有效揚(yáng)程有效揚(yáng)程 ： g pp HH d 1000)( 10 有用能量：有用能量：用于提升所載液體用于提升所載液體 損失能量損失能量 地面損失能量地面損失能量 地下?lián)p失能量地下?lián)p失能量 電機(jī)損失能量電機(jī)損失能量 抽油機(jī)摩阻損失能量抽油機(jī)摩阻損失能量 粘滯摩阻損失能量粘滯摩阻損失能量 滑動(dòng)摩阻損失能量滑動(dòng)摩阻損失能量 水擊損失能量水擊損失能量 P P入 入=P =P有 有+ + P P地地+

5、P +P粘 粘+P +P滑 滑+P P其它其它 液體粘度 泵掛深度 油管管徑 泵桿桿徑 沖程沖次 桿管材質(zhì) 井斜軌跡長度 單位長度桿重 皮帶皮帶- -減速箱減速箱 四連桿機(jī)構(gòu)四連桿機(jī)構(gòu) 地面效率構(gòu)成地面效率構(gòu)成 油管油管 抽油桿抽油桿 抽油泵抽油泵 盤根盒盤根盒 井下效率構(gòu)成井下效率構(gòu)成 電機(jī)效率電機(jī)效率 井下效率影響因素井下效率影響因素 1 1、盤根盒效率、盤根盒效率 主要功率損失填料摩擦損失。主要功率損失填料摩擦損失。 2 2、抽油桿效率、抽油桿效率 主要為抽油桿與油管的摩擦損失、抽油桿與液體之間的摩主要為抽油桿與油管的摩擦損失、抽油桿與液體之間的摩 擦損失、桿柱彈性伸縮損失。擦損失、桿柱

6、彈性伸縮損失。 3 3、抽油泵效率、抽油泵效率 主要的功率損失為抽油泵柱塞與襯套之間的摩擦損失、泵主要的功率損失為抽油泵柱塞與襯套之間的摩擦損失、泵 漏失損失、原油流經(jīng)泵閥時(shí)由于水力阻力引起的功率損失。漏失損失、原油流經(jīng)泵閥時(shí)由于水力阻力引起的功率損失。 4 4、管柱效率、管柱效率 主要有油管漏失損失、液體與油管內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦損失、主要有油管漏失損失、液體與油管內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦損失、 油管彈性伸縮損失。油管彈性伸縮損失。 影響因素影響因素 有效功率有效功率 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè) K K（Q Q、HdHd、PoPo、PtPt、） （1）技術(shù)裝備 要想提高系統(tǒng)效率，就應(yīng)采用較先進(jìn)的、 節(jié)能型的技術(shù)裝備。

7、如節(jié)能抽油機(jī)、適應(yīng)抽油 機(jī)變工況的拖動(dòng)裝置、降低抽油桿摩擦的技術(shù) 和高效抽油泵等。 由此可見，有桿抽油系統(tǒng)的效率與油井本身的條 件有密切關(guān)系。在油井條件一定的情況下，則主要有 以下三種因素的影響： 影響因素影響因素 （2）機(jī)、桿、泵的設(shè)計(jì) 研究表明，抽汲參數(shù)（S、n、D），特別 是沖次（n）對(duì)有桿抽油系統(tǒng)效率有明顯影響， 要想提高其運(yùn)行效率，必須對(duì)抽汲參數(shù)進(jìn)行優(yōu) 化。 影響因素影響因素 （3）管理工作 管理工作水平，例如抽油機(jī)的平衡度、驢 頭與井口的對(duì)中情況、傳動(dòng)皮帶的張緊程度等 等都會(huì)影響有桿泵抽油系統(tǒng)效率。 三、提高系統(tǒng)效率的對(duì)策三、提高系統(tǒng)效率的對(duì)策 技術(shù)裝備水平技術(shù)裝備水平 抽油機(jī)抽油

8、機(jī) 電機(jī)電機(jī) 抽汲參數(shù)抽汲參數(shù) 沖程沖程 沖次沖次 泵徑泵徑 抽油機(jī)平衡調(diào)整方法抽油機(jī)平衡調(diào)整方法 技術(shù)管理技術(shù)管理 提高提高 機(jī)采機(jī)采 系統(tǒng)系統(tǒng) 效率效率 對(duì)策對(duì)策 近幾年，從股份公司到地區(qū)分公司、直近幾年，從股份公司到地區(qū)分公司、直 至采油廠一直在狠抓提高機(jī)采系統(tǒng)效率工作。至采油廠一直在狠抓提高機(jī)采系統(tǒng)效率工作。 目前僅系統(tǒng)效率測(cè)試儀器就有三種、系統(tǒng)效目前僅系統(tǒng)效率測(cè)試儀器就有三種、系統(tǒng)效 率優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)也有幾家在我油田應(yīng)用，在率優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)也有幾家在我油田應(yīng)用，在 為提高我油田的機(jī)采系統(tǒng)效率做出了積極推為提高我油田的機(jī)采系統(tǒng)效率做出了積極推 動(dòng)作用的同時(shí)，也使技術(shù)的選用存在盲目性。動(dòng)作用

9、的同時(shí)，也使技術(shù)的選用存在盲目性。 在此，對(duì)我油田在用的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了在此，對(duì)我油田在用的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行了 評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)。 優(yōu)化思路：優(yōu)化思路：測(cè)試優(yōu)化實(shí)施測(cè)試驗(yàn)證測(cè)試優(yōu)化實(shí)施測(cè)試驗(yàn)證 儀器名稱儀器名稱測(cè)試功能測(cè)試功能范圍范圍精度精度 與軟件的銜與軟件的銜 接性接性 XTZH-XTZH-示功圖、動(dòng)液面、三相示功圖、動(dòng)液面、三相 電壓、電流、有功、無電壓、電流、有功、無 功、功圖、電機(jī)轉(zhuǎn)速、功、功圖、電機(jī)轉(zhuǎn)速、 減速軸轉(zhuǎn)速減速軸轉(zhuǎn)速 0 01140V1140V0.50.5可直接將測(cè)可直接將測(cè) 試數(shù)據(jù)上傳試數(shù)據(jù)上傳 到優(yōu)化診斷到優(yōu)化診斷 及設(shè)計(jì)軟件及設(shè)計(jì)軟件 PTS2.0PTS2.0同上同上同

10、上同上0.50.5同上同上 日產(chǎn)日產(chǎn)31663166電壓、電流、有功、無電壓、電流、有功、無 功功 0 0380V380V1 1需人工加載需人工加載 結(jié)結(jié) 論：論：測(cè)試儀器上，實(shí)現(xiàn)測(cè)試、設(shè)計(jì)一體化是技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，測(cè)試儀器上，實(shí)現(xiàn)測(cè)試、設(shè)計(jì)一體化是技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)， 顯然北京楓火和華北采研院（湖北荊州顯然北京楓火和華北采研院（湖北荊州) )要優(yōu)于江蘇瑞達(dá)，但在要優(yōu)于江蘇瑞達(dá)，但在 攜帶和操作方面，北京楓火又要優(yōu)于華北采研院。攜帶和操作方面，北京楓火又要優(yōu)于華北采研院。 配套儀器的適應(yīng)性評(píng)價(jià)配套儀器的適應(yīng)性評(píng)價(jià) 軟件名稱軟件名稱單位單位軟件功能軟件功能0505年實(shí)施效果年實(shí)施效果 提高抽油機(jī)井系統(tǒng)提高

11、抽油機(jī)井系統(tǒng) 效率優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件效率優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件 江蘇瑞達(dá)技江蘇瑞達(dá)技 術(shù)服務(wù)公司術(shù)服務(wù)公司 工況校核工況校核 優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì) 實(shí)施后效果預(yù)測(cè)實(shí)施后效果預(yù)測(cè) 對(duì)比對(duì)比103103口口 18.1218.1232.5132.51 SysEffSysEff軟件軟件華北油田采華北油田采 油工藝院油工藝院 工況校核工況校核 敏感性分析敏感性分析 優(yōu)化設(shè)計(jì)優(yōu)化設(shè)計(jì) 平衡分析平衡分析 實(shí)施后效果預(yù)測(cè)實(shí)施后效果預(yù)測(cè) 對(duì)比對(duì)比1515口口 23.623.629.529.5 結(jié)結(jié) 論論：從優(yōu)化設(shè)計(jì)角度看，：從優(yōu)化設(shè)計(jì)角度看，SysEffSysEff軟件功能較江蘇瑞達(dá)強(qiáng)，軟件功能較江蘇瑞達(dá)強(qiáng)， 不僅能分解地面效率與

12、井下效率，還能定量的計(jì)算主要參數(shù)對(duì)系不僅能分解地面效率與井下效率，還能定量的計(jì)算主要參數(shù)對(duì)系 統(tǒng)效率的敏感性程度，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了油井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)，統(tǒng)效率的敏感性程度，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了油井參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)， 提高了優(yōu)化設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。且為網(wǎng)絡(luò)版軟件，便于生提高了優(yōu)化設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。且為網(wǎng)絡(luò)版軟件，便于生 產(chǎn)單位的應(yīng)用及技術(shù)的管理。但由于實(shí)施井?dāng)?shù)較少，其效果的普產(chǎn)單位的應(yīng)用及技術(shù)的管理。但由于實(shí)施井?dāng)?shù)較少，其效果的普 遍性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。遍性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。 設(shè)計(jì)軟件的適應(yīng)性評(píng)價(jià) 一是對(duì)高凝高粘油考慮不夠充分。一是對(duì)高凝高粘油考慮不夠充分。從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用 效果來看，主要表現(xiàn)

13、在有效期上（小于效果來看，主要表現(xiàn)在有效期上（小于9090天的井占天的井占 到了三分之一）；部分井未達(dá)到預(yù)期效果（四分之到了三分之一）；部分井未達(dá)到預(yù)期效果（四分之 一的實(shí)施井）一的實(shí)施井） 二是對(duì)摻水量、加藥濃度等配套措施無法優(yōu)化二是對(duì)摻水量、加藥濃度等配套措施無法優(yōu)化， 僅僅是桿管柱的設(shè)計(jì)及工作制度的優(yōu)化；僅僅是桿管柱的設(shè)計(jì)及工作制度的優(yōu)化； 三是優(yōu)化目標(biāo)比較單一，未考慮經(jīng)濟(jì)效益三是優(yōu)化目標(biāo)比較單一，未考慮經(jīng)濟(jì)效益。 研發(fā)了提高雙高油井系統(tǒng)效率優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件研發(fā)了提高雙高油井系統(tǒng)效率優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： ? ? 沖程沖程 對(duì)懸點(diǎn)載荷影響相對(duì)最小對(duì)懸點(diǎn)載荷影響相對(duì)最小 沖程長則沖程損失變

14、小沖程長則沖程損失變小 長沖程長沖程 沖次沖次 對(duì)懸點(diǎn)載荷影響大對(duì)懸點(diǎn)載荷影響大 稠油井、低供液井稠油井、低供液井 慢沖次慢沖次 泵徑泵徑 大直徑泵可以在較低抽汲速度大直徑泵可以在較低抽汲速度 下得到所要求的產(chǎn)液量，從而下得到所要求的產(chǎn)液量，從而 使水力損失和摩擦損失減小使水力損失和摩擦損失減小 ， 可得到較高的系統(tǒng)效率可得到較高的系統(tǒng)效率 較大泵徑較大泵徑 抽汲參數(shù)優(yōu)化的共同點(diǎn)：抽汲參數(shù)優(yōu)化的共同點(diǎn)： 在同等產(chǎn)液量，桿柱等級(jí)、管徑基本保持不變的前提下：在同等產(chǎn)液量，桿柱等級(jí)、管徑基本保持不變的前提下： 8.447kw 5.02kw 23.6% 35% 優(yōu)化前 優(yōu)化后 輸入功率系統(tǒng)效率 系統(tǒng)效

15、率優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)施效果對(duì)比表系統(tǒng)效率優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)施效果對(duì)比表 項(xiàng)目項(xiàng)目 日產(chǎn)液日產(chǎn)液 m m3 3/d/d 泵徑泵徑 mmmm 沖程沖程 m m 沖次沖次 次次/ /分分 輸入功輸入功 率率 系統(tǒng)效系統(tǒng)效 率率 年耗電年耗電 量量 kw.hkw.h 實(shí)施前實(shí)施前34.753.163.535.329.16723.3777003 實(shí)施后實(shí)施后39.259.053.574.156.62935.7355684 對(duì)比對(duì)比+4.5+5.89+0.04-1.17-2.538+12.36-21319 新井優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)施效果對(duì)比新井優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)施效果對(duì)比 項(xiàng)目項(xiàng)目沖程沖程沖次沖次輸入功率輸入功率系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率年耗電量年

16、耗電量噸液耗電噸液耗電 抽測(cè)新井平抽測(cè)新井平 均單井均單井 4.354.354.784.786.796.7929.629.65.75.7萬度萬度5.585.58度度 全油田全油田 平均平均 3.563.565.275.278.408.4023.623.67.17.1萬度萬度5.665.66度度 對(duì)比對(duì)比+0.79+0.79-0.49-0.49-1.61-1.61+6+6-1.4-1.4-0.08-0.08度度 技術(shù)裝備水平技術(shù)裝備水平 抽油機(jī)抽油機(jī) 電機(jī)電機(jī) 抽汲參數(shù)抽汲參數(shù) 沖程沖程 沖次沖次 泵徑泵徑 抽油機(jī)平衡調(diào)整方法抽油機(jī)平衡調(diào)整方法 技術(shù)管理技術(shù)管理 提高提高 機(jī)采機(jī)采 系統(tǒng)系統(tǒng) 效

17、率效率 對(duì)策對(duì)策 輸入功率 有效功率 系統(tǒng)效率 由系統(tǒng)效率的定義出發(fā)：由系統(tǒng)效率的定義出發(fā)： 系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率 輸入功率輸入功率 有效功率有效功率 通過設(shè)計(jì)參數(shù)通過設(shè)計(jì)參數(shù) 的優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化可實(shí)現(xiàn) P P入 入 = P = P有 有 + P + P損 損 從輸入功率的構(gòu)成來看：從輸入功率的構(gòu)成來看： P地 地 + P粘粘 + P滑滑 + P其它其它 P電機(jī) 電機(jī) + P抽油機(jī)抽油機(jī) u對(duì)現(xiàn)有抽油機(jī)加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)對(duì)現(xiàn)有抽油機(jī)加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng) u在條件允許的情況盡可能選擇節(jié)能型抽油機(jī)在條件允許的情況盡可能選擇節(jié)能型抽油機(jī) u進(jìn)行常規(guī)游梁式抽油機(jī)的節(jié)能型技術(shù)改造（下進(jìn)行常規(guī)游梁式抽油機(jī)的節(jié)能型技術(shù)改

18、造（下 偏杠鈴式）偏杠鈴式） （一）降低抽油機(jī)能量損耗的主要方法（一）降低抽油機(jī)能量損耗的主要方法 （二）國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)（二）國內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì) 游梁式抽油機(jī)是國內(nèi)外油田應(yīng)用最廣泛的有游梁式抽油機(jī)是國內(nèi)外油田應(yīng)用最廣泛的有 桿抽油裝備。近年來，為了滿足注水開發(fā)油田排桿抽油裝備。近年來，為了滿足注水開發(fā)油田排 液量高、粘油、稠油、深井與超深井抽油工藝的液量高、粘油、稠油、深井與超深井抽油工藝的 要求，游梁式抽油機(jī)朝著要求，游梁式抽油機(jī)朝著長沖程、重載、大扭矩長沖程、重載、大扭矩 方向發(fā)展。方向發(fā)展。 同時(shí)，同時(shí)，節(jié)能型抽油機(jī)節(jié)能型抽油機(jī)也是目前有桿抽油技術(shù)也是目前有桿抽油技術(shù) 一個(gè)比較活躍的研究領(lǐng)域

19、。一個(gè)比較活躍的研究領(lǐng)域。 2000年前年前節(jié)能抽油機(jī)的應(yīng)用以雙驢頭抽油機(jī)為主節(jié)能抽油機(jī)的應(yīng)用以雙驢頭抽油機(jī)為主 2000年年油田公司召開了油田公司召開了“新型節(jié)能抽油機(jī)新型節(jié)能抽油機(jī)”技術(shù)發(fā)技術(shù)發(fā) 展展 研討會(huì)，確定了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)機(jī)型研討會(huì)，確定了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)機(jī)型 2001年年開展了調(diào)徑變矩式抽油機(jī)、下偏杠鈴式抽油開展了調(diào)徑變矩式抽油機(jī)、下偏杠鈴式抽油 機(jī)、擺桿式抽油機(jī)和皮帶式抽油機(jī)等機(jī)、擺桿式抽油機(jī)和皮帶式抽油機(jī)等4種節(jié)能種節(jié)能 抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)抽油機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn) 2002年至今年至今重點(diǎn)在產(chǎn)能井上開展了節(jié)能抽油機(jī)的推重點(diǎn)在產(chǎn)能井上開展了節(jié)能抽油機(jī)的推 廣應(yīng)用工作，常規(guī)游梁式抽油機(jī)節(jié)能型廣應(yīng)用工作，

20、常規(guī)游梁式抽油機(jī)節(jié)能型 技術(shù)改造進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施技術(shù)改造進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施 （三）大港油田應(yīng)用情況（三）大港油田應(yīng)用情況 節(jié)能抽油機(jī)試驗(yàn)情況節(jié)能抽油機(jī)試驗(yàn)情況 抽油機(jī)抽油機(jī)常規(guī)抽油機(jī)常規(guī)抽油機(jī) 調(diào)徑調(diào)徑 變矩變矩 擺桿擺桿皮帶皮帶 下偏下偏 杠鈴杠鈴 雙驢頭雙驢頭 懸點(diǎn)最大負(fù)荷懸點(diǎn)最大負(fù)荷(KN)120120120120120120 沖程沖程(m)5 /4.2 /3.6 /33.4 /4.2 /5 4.8/ 4.2 /3.6 6 4.8 /4.2 /3.6 5/4/3 沖次沖次(r/min)2.8 4 64 5 62.7 4 5.50-45.5 4 2.76 5 4 減速箱額定扭距減速箱額定扭距7348

21、或或53375348 電動(dòng)機(jī)功率電動(dòng)機(jī)功率(KW)4522或或3022373022 平衡方式平衡方式曲柄平衡曲柄平衡游梁平衡游梁平衡復(fù)合平衡復(fù)合平衡平衡箱平衡箱復(fù)合平衡復(fù)合平衡曲柄平衡曲柄平衡 地面效率地面效率54.470.7885.1782.3578.37 節(jié)電率節(jié)電率-18%28%42%36%25% 節(jié)能抽油機(jī)應(yīng)用參考意見節(jié)能抽油機(jī)應(yīng)用參考意見 型號(hào)型號(hào)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)適應(yīng)油藏條件適應(yīng)油藏條件 雙驢頭雙驢頭 配件與常規(guī)機(jī)通用配件與常規(guī)機(jī)通用 1010型機(jī)可實(shí)現(xiàn)型機(jī)可實(shí)現(xiàn)5 5米沖程米沖程 調(diào)參同常規(guī)機(jī)調(diào)參同常規(guī)機(jī) 對(duì)稠油井適應(yīng)性差對(duì)稠油井適應(yīng)性差 中北部常規(guī)油氣藏中北部常規(guī)油氣藏 皮帶機(jī)皮

22、帶機(jī) 最大沖程達(dá)到最大沖程達(dá)到7.37.3米、沖次米、沖次0404次可次可 調(diào)調(diào); ;對(duì)扭矩要求較小，可最大限度的對(duì)扭矩要求較小，可最大限度的 利用其額定負(fù)荷利用其額定負(fù)荷; ;平衡易調(diào)整平衡易調(diào)整 作業(yè)需要移機(jī)作業(yè)需要移機(jī) 價(jià)格較常規(guī)機(jī)高價(jià)格較常規(guī)機(jī)高 稠油及深抽油井稠油及深抽油井 調(diào)徑變距調(diào)徑變距 調(diào)參簡便調(diào)參簡便 1010型機(jī)可實(shí)現(xiàn)型機(jī)可實(shí)現(xiàn)5 5米沖程米沖程 配重箱離地面近，需配重箱離地面近，需 安裝防護(hù)欄安裝防護(hù)欄 基本適應(yīng)大港油田基本適應(yīng)大港油田 常規(guī)油氣藏常規(guī)油氣藏 下偏杠鈴下偏杠鈴可作為常規(guī)游梁機(jī)節(jié)能改造技術(shù)可作為常規(guī)游梁機(jī)節(jié)能改造技術(shù)調(diào)參同常規(guī)機(jī)調(diào)參同常規(guī)機(jī) 基本適應(yīng)大港油田

23、基本適應(yīng)大港油田 常規(guī)油氣藏常規(guī)油氣藏 擺桿擺桿調(diào)沖程、調(diào)平衡方便調(diào)沖程、調(diào)平衡方便 滾輪套為易損件需定滾輪套為易損件需定 期更換期更換 基本適應(yīng)大港油田基本適應(yīng)大港油田 常規(guī)油氣藏常規(guī)油氣藏 復(fù)合平衡復(fù)合平衡最大沖程達(dá)到最大沖程達(dá)到6m6m，具有節(jié)能效果，具有節(jié)能效果調(diào)參同常規(guī)機(jī)調(diào)參同常規(guī)機(jī)適用于各類油井適用于各類油井 機(jī)型選擇：機(jī)型選擇：以節(jié)能抽油機(jī)為首選，并依據(jù)上表視油井情以節(jié)能抽油機(jī)為首選，并依據(jù)上表視油井情 況確定合理的節(jié)能抽油機(jī)類型。況確定合理的節(jié)能抽油機(jī)類型。 最大載荷選擇：最大載荷選擇：依據(jù)懸點(diǎn)最大載荷計(jì)算結(jié)果，載荷利依據(jù)懸點(diǎn)最大載荷計(jì)算結(jié)果，載荷利 用率為用率為4080之間為

24、合理。之間為合理。 扭矩選擇：扭矩選擇：依據(jù)最大扭矩計(jì)算結(jié)果，抽油機(jī)扭矩利用依據(jù)最大扭矩計(jì)算結(jié)果，抽油機(jī)扭矩利用 率為率為4080之間為合理，并考慮后續(xù)加深需要，在同之間為合理，并考慮后續(xù)加深需要，在同 載荷機(jī)型中最好選擇較大扭矩的機(jī)型。載荷機(jī)型中最好選擇較大扭矩的機(jī)型。 沖程選擇：沖程選擇：同系列機(jī)型中，選擇沖程最大的機(jī)型。同系列機(jī)型中，選擇沖程最大的機(jī)型。 （四）抽油機(jī)選配原則（四）抽油機(jī)選配原則 技術(shù)裝備水平技術(shù)裝備水平 抽油機(jī)抽油機(jī) 電機(jī)電機(jī) 抽汲參數(shù)抽汲參數(shù) 沖程沖程 沖次沖次 泵徑泵徑 抽油機(jī)平衡調(diào)整方法抽油機(jī)平衡調(diào)整方法 技術(shù)管理技術(shù)管理 提高提高 機(jī)采機(jī)采 系統(tǒng)系統(tǒng) 效率效率

25、對(duì)策對(duì)策 P P入 入 = P = P有 有 + P + P損 損 從輸入功率的構(gòu)成來看：從輸入功率的構(gòu)成來看： P地 地 + P粘粘 + P滑滑 + P其它其它 P電機(jī) 電機(jī) + P抽油機(jī)抽油機(jī) 電機(jī)負(fù)載率與電機(jī)效率的關(guān)系曲線電機(jī)負(fù)載率與電機(jī)效率的關(guān)系曲線 50 提高系統(tǒng)效率提高系統(tǒng)效率 降低電機(jī)損耗降低電機(jī)損耗 提高電機(jī)效率提高電機(jī)效率 正常區(qū)域 低負(fù)載區(qū)域 過載區(qū)域 大港油田在用電動(dòng)機(jī)負(fù)載情況統(tǒng)計(jì)大港油田在用電動(dòng)機(jī)負(fù)載情況統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)：統(tǒng)計(jì)井?dāng)?shù)：349349口口 電機(jī)負(fù)載電機(jī)負(fù)載 率范圍率范圍 日產(chǎn)液日產(chǎn)液泵深泵深動(dòng)液面動(dòng)液面輸入功率輸入功率 有效功率有效功率系統(tǒng)效率系統(tǒng)效率 40%5

26、0%50%124.62124.62940.7940.747947914.53614.5364.5274.52731.131.1 電機(jī)處于不同負(fù)載區(qū)域系統(tǒng)效率統(tǒng)計(jì)表電機(jī)處于不同負(fù)載區(qū)域系統(tǒng)效率統(tǒng)計(jì)表 電機(jī)電機(jī) 功率功率 選擇選擇 電機(jī)發(fā)熱電機(jī)發(fā)熱 啟動(dòng)能力啟動(dòng)能力 過載能力過載能力 應(yīng)用永磁同步電機(jī)、雙功率電應(yīng)用永磁同步電機(jī)、雙功率電 機(jī)等節(jié)能輔助設(shè)備可得到改善機(jī)等節(jié)能輔助設(shè)備可得到改善 “大馬拉小車大馬拉小車”的現(xiàn)象普遍存在，由于電機(jī)選配的現(xiàn)象普遍存在，由于電機(jī)選配 考慮了更多因素，因此不能徹底根除，但可采取有考慮了更多因素，因此不能徹底根除，但可采取有 效措施加以改善。效措施加以改善。 突出

27、技術(shù)永磁同步電機(jī) 項(xiàng)目項(xiàng)目啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 與普通異步電與普通異步電 機(jī)比節(jié)電率機(jī)比節(jié)電率 負(fù)載率低于負(fù)載率低于 50%50%的效率的效率 額定效率額定效率 普通異步電機(jī)普通異步電機(jī)1.8 (1.8 (倍倍) )30%-50%30%-50%80%80% 永磁同步電機(jī)永磁同步電機(jī)3.63.6（倍）（倍）9.6%-27%9.6%-27%90%90%94%94% 井號(hào)井號(hào)安裝前機(jī)型安裝前機(jī)型安裝后機(jī)型安裝后機(jī)型 安裝前月安裝前月 耗電（耗電（kWhkWh） 安裝后月安裝后月 耗電（耗電（kWhkWh） 月節(jié)電月節(jié)電 （kWhkWh） 西西49-749-7Y225M-8 22KWY225M-8 22K

28、WCXT225M-8 22KWCXT225M-8 22KW2174217413801380794794 西西15-8315-83Y225M-8 30KWY225M-8 30KWCXT225M-8 30KWCXT225M-8 30KW528552853560356017251725 永磁同步電機(jī)與常規(guī)異步電機(jī)性能對(duì)比永磁同步電機(jī)與常規(guī)異步電機(jī)性能對(duì)比 永磁同步電機(jī)安裝前后節(jié)電計(jì)量對(duì)比永磁同步電機(jī)安裝前后節(jié)電計(jì)量對(duì)比 （四）電機(jī)應(yīng)用需注意的問題（四）電機(jī)應(yīng)用需注意的問題 u電機(jī)性能與抽汲參數(shù)優(yōu)化匹配問題電機(jī)性能與抽汲參數(shù)優(yōu)化匹配問題 以系統(tǒng)效率為設(shè)計(jì)目標(biāo)的參數(shù)優(yōu)化原則：以系統(tǒng)效率為設(shè)計(jì)目標(biāo)的參數(shù)優(yōu)

29、化原則： 長沖程、慢沖次、合理泵徑長沖程、慢沖次、合理泵徑 在用電機(jī)皮帶輪改造在用電機(jī)皮帶輪改造 增置輔助調(diào)速裝置增置輔助調(diào)速裝置 在用電機(jī)增極改造在用電機(jī)增極改造 選用較大極數(shù)的電機(jī)選用較大極數(shù)的電機(jī) 6 6極電機(jī)通過皮帶輪的加工，沖次可降低到極電機(jī)通過皮帶輪的加工，沖次可降低到4 4次次 8 8極電機(jī)通過皮帶輪的加工，沖次可降低到極電機(jī)通過皮帶輪的加工，沖次可降低到3 3次次 1212極電機(jī)通過皮帶輪的加工，沖次可降低到極電機(jī)通過皮帶輪的加工，沖次可降低到2 2次次 p f n 60 電機(jī)轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)速 電源頻率 電機(jī)定子 磁極對(duì)數(shù) 電機(jī)改極前后的變化電機(jī)改極前后的變化 1、電機(jī)轉(zhuǎn)速變化、電

30、機(jī)轉(zhuǎn)速變化 電機(jī)極速增加，轉(zhuǎn)速變慢電機(jī)極速增加，轉(zhuǎn)速變慢 2、電機(jī)軸承運(yùn)行條件變化、電機(jī)軸承運(yùn)行條件變化 電機(jī)極速增加，轉(zhuǎn)速變慢，軸承運(yùn)行條件變化好電機(jī)極速增加，轉(zhuǎn)速變慢，軸承運(yùn)行條件變化好 3、電機(jī)額定功率下降、電機(jī)額定功率下降 在同一口井應(yīng)用時(shí)，電機(jī)負(fù)載率提高，電機(jī)效率提高在同一口井應(yīng)用時(shí)，電機(jī)負(fù)載率提高，電機(jī)效率提高 原功率6極改8極8極改10極 8極改12極 30242523 37303128 45363834 其它油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況其它油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況 1999年開始勝利油田臨盤采油廠對(duì)舊電機(jī)進(jìn)行增年開始勝利油田臨盤采油廠對(duì)舊電機(jī)進(jìn)行增 極改造，用于供液較差的油井，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，取得了極

31、改造，用于供液較差的油井，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，取得了 較好的效果。在保持油井產(chǎn)油量基本不變的情況下，較好的效果。在保持油井產(chǎn)油量基本不變的情況下， 平均電流下降了平均電流下降了30，輸入功率下降了，輸入功率下降了37%，系統(tǒng)效，系統(tǒng)效 率提高了率提高了5%，單井日耗電下降了，單井日耗電下降了72KW.H。 電機(jī)改極的條件電機(jī)改極的條件 工廠生產(chǎn)的系列電機(jī)都是綜合各種性能的最佳方案，包括安工廠生產(chǎn)的系列電機(jī)都是綜合各種性能的最佳方案，包括安 全性、經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行改極后將造成一些電機(jī)性能更加優(yōu)化，一些全性、經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行改極后將造成一些電機(jī)性能更加優(yōu)化，一些 性能更加惡化。性能更加惡化。 同時(shí)，改極一般只適用于鼠籠式異步電機(jī)，繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)同時(shí)，改極一般只適用于鼠籠式異步電機(jī)，繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī) 改極時(shí)，其轉(zhuǎn)子改極時(shí)，其轉(zhuǎn)子繞組也要相應(yīng)改變極數(shù)，改極工作復(fù)雜。繞組也要相應(yīng)改變極數(shù)，改極工作復(fù)雜。 另外，不是所有電機(jī)都能改極，所以改極前要查清電機(jī)定子另外，不是所有電機(jī)都能改極，所以改極前要查清電機(jī)定子 槽數(shù)槽數(shù)Q1和轉(zhuǎn)子槽數(shù)和轉(zhuǎn)子槽數(shù)Q2的配合，出現(xiàn)下列情況時(shí)，改極后電機(jī)將會(huì)的配合，出現(xiàn)下列情況時(shí)，改極后電機(jī)將會(huì) 出現(xiàn)嚴(yán)重的嗓音，