提高抽油机采油系统效率研究论文_1赵金宝,2孙晓红,3张立民,4贾瑞成

提高抽油机采油系统效率研究论文_1赵金宝,2孙晓红,3张立民,4贾瑞成

1大庆油田有限责任公司第二采油厂第二作业区采油5-9队 黑龙江大庆 163000 2大庆油田有限责任公司第二采油厂第三作业区采油7-2队 黑龙江大庆 163000 3大庆油田有限责任公司采油一厂试验大队试验一队 黑龙江大庆 163000 4大庆油田有限责任公司第二采油厂第六作业区采油49队 黑龙江大庆 163000

摘要:目前,我国的综合国力在快速的发展,社会在不断的进步,在我国经济社会的发展过程中,石油资源在其中发挥着越来越重要的作用,我国绝大多数企业行业的发展都离不开对石油资源的利用,因此随着对石油资源的广泛利用,油田企业也随之得到了推动发展,极大的更新了生产技术水平,并且在石油开采中越来越多的使用先进的技术。现如今石油资源短缺,为了做到节约能源资源,必须要在开采工作上采用抽油机采油系统节能技术,节约资源能源,保证国民经济健康可持续发展。

关键词:抽油机设备;运行效率;影响因素;措施

引言

在目前油田开发工作不断深入的过程中,抽油机的应用范围在不断扩大,并表现出提高开采效率和降低人工劳动强度与成本的重要作用。但是在抽油机长时间的运行中,不仅会由于出现故障而降低其运行效率,而且会由于其进行每一次的能量传递中出现能量损失,导致抽油机系统效率的下降。而抽油机系统的效率则主要就是地面设备所输入的能量在经过各个环境的能量损失后剩余的抽油机系统输出能量,也就是能够把井内的液体向地面进行举升所需要的能量与抽油机系统输入能量的比值。为了实现油田开采效率以及经济效益的提升,就需要提高抽油机设备运行效率。

1抽油机节能技术概述

在我国油田开采的过程中,最主要的就是提高抽油机的利用效率,在这个基础上,就是要降低抽油机的电能消耗,抽油机工作最主要的就是要严格保证采出液的供采平衡,且抽油机的负荷与电动机的输出功率相比配,尽可能降低无功功率损耗。因此,抽油机的节能技术主要从两个方面进行,一是变频调速,二是机械调节。其中,变频调速方式主要通过安装节能控制箱来实现。通过节能控制箱,加强对电动机转矩、采集井下叶面值、输出功率三个数值的控制,减少电压增高的发生率,通过节能控制箱,主要对采油系统的内环、外环以及中环进行控制。但是这种技术对于相关工作人员来说较为困难,所以相关工作人员要加强自身的技术水平,以自身的综合素质来不断提高抽油机的采油技巧。

2影响抽油机系统效率的主要因素分析

2.1电动机功率的损失

抽油机系统运行中,电动机的主要作用就是提供动力,电动机一旦出现故障,就会导致整个抽油机系统无法工作。在抽油机系统正常运行中容易出现载荷变化较大的问题,这就会导致电动机出现较大的功率损失。这就需要针对抽油机上下冲程过程中的电动机做功差异的现象来进行处理。此外,如果没有对电动机进行合理设置和选择,导致所选择的电动机功率不足,无论通过何种方式的优化和调整都无法达到预期的功率损失控制效果。这就需要对电动机进行优选来确保动力传递作用的有效发挥以及抽油机系统的正常运行。

2.2抽油机平衡率的影响

游梁式抽油机的平衡率对抽油机井的系统效率影响较大,平衡差的油井能耗大,系统效率低。同时抽油机平衡状况的好坏,直接影响抽油机连杆机构、减速箱和电机的效率与寿命,对抽油杆的工作状况也影响很大。调整平衡最方便的方法是调节旋转平衡块的平衡半径。通过合理地调整平衡,每口油井可减少有功功率0.3-1.5Kw,平均节电0.5Kw,节电效果显著。

2.3抽油机系统的管理水平欠缺

在实际的抽油机系统运行中,往往会出现工作人员对抽油机的日常管理措施不当的问题,主要表现在会导致抽油杆与油管之间出现偏磨问题,甚至会导致抽油杆断脱等严重问题,这就会对抽油系统的正常运行造成干扰而导致泵效的降低。此外,如果出现井口不对中的问题以及减速箱出现漏油的问题,也会导致抽油机系统效率的下降。此外,由于地面盘根出现严重磨损而导致出现抽油机漏油的问题,这也会导致系统运行效率的下降。

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3采油工程中抽油机节约技术应用措施

3.1加密井与扩边井的部署

石油资源无法得到有效利用的重要原因就是受到相关技术的制约,无法发现隐藏在地质结构中的石油资源,另外也无法发现原构造部位的边角油藏或发现新的油藏,所以就必须要通过新型石油勘探技术与方法的应用,加强抽油机节能技术的应用,发现和发掘新的井位,并且设置好抽油机所在的位置。在进行石油资源开采的工作中,要将新旧技术结合起来应用,并利用改注、补孔等技术措施,以实现以平面注采为主的注采井网的良好调整,从而使原有的不规则注采井网改为封闭式的注采井网,扩大注水波及范围,改变流体的运动方向。

3.2应用永磁同步电机

电机是以磁场为媒体进行能量转换的一种机电产品。异步电机的转速不可能等于气隙内旋转磁场的同步转速,原因在于必须在转子绕组内产生感应电动势和感应电流,从而产生电磁转矩。为建立机电能量转换所需的磁场,电动机的磁路需要一定的磁势源进行励磁,有电励磁和永磁两种方式,前者需外接电源供给能量进行励磁;后者是采用永磁材料的固有特性,经预先磁化后不需外加能量就能建立起永久磁场。应用电磁调速电机的油井均为低冲次、低液量稠油井,系统效率仅为5.95%。应逐步淘汰电磁调速电机,应用节能型电机+变频控制柜,同时采用节能型电机+减速器装置,价格相对便宜。

3.3提高抽油机系统的管理水平

为了实现抽油机系统的管理水平,首先就要加强对工作人员的技术培训,对采油工作人员的专业能力和综合素质不断进行提升,而且提高管理人员对抽油系统的管理能力,保证抽油系统中的设备都处于最佳工作状态来实现抽油系统最大化的目的。通过技术培训确保工作人员掌握抽油机系统的结构组成及工作原理,加强对抽油机系统各个部件的维护保养,在系统运行出现异常时可以对故障隐患进行预测,并且在故障出现时能够对故障原因进行快速诊断并采取有效措施进行故障清除,确保抽油系统的正常运行。此外,还要加强对抽油系统运行的日常巡回检查,及时发现抽油系统运行中的异常和故障,并且实现对抽油系统运行的动态管理和资料分析,通过增产提效技术措施的制定和实施,以及生产现场管理的加强实现油井产能的不断增加。

3.4使用节能电动机

在传统的节能采油技术中,对抽油机的应用效率不是很高,而且相关电动机的性能与抽油机工作时的负荷不匹配,电能损耗高,也是导致传统抽油机采油方式不满足于现在的油田开采工作。因此,采用一定的科学技术保证电动机的性能与抽油机工作时的负荷匹配也是降低电能消耗的重要方式。其中双定子电动机就是一种节能效果较好的节能电动机,该机器工作的主要机器部件为两个定子绕组,通过启动机器,两部分的定子同时串人电动机中,正常运转时可以切断一部分定子,既能保证抽油机及采油工作的正常开展,也能有效的降低电能的损耗。

结语

为了提高抽油机设备的运行效率,不仅要基于抽油机和抽油系统对油田开采作业的重要性,还要根据抽油机的构造以及工作原理,对抽油系统运行效率产生影响的因素进行详细分析,然后相对应地采取提高电动机的运行效率、推广使用节能降耗新技术、提高井下系统的效率、优化抽油系统的生产参数、提高抽油机系统的管理水平等措施实现抽油机系统效率的提升,最终实现油田采收率的提高和油田开采企业经济效益的提升。

参考文献:

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[5]韦伟,刘淑梅.官128区块抽油机采油系统节能降耗研究与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2012,33(16):128-129.

论文作者:1赵金宝,2孙晓红,3张立民,4贾瑞成

论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期

论文发表时间:2019/10/18

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