設萏·嚴■油田常規(guī)抽油機節(jié)能改造劉長勝(勝利油田分公司孤東采油廠)摘要常規(guī)游梁式抽油機因可靠性好、操作維護方便、運行成本低等原因成為各油田抽油作業(yè)的首選。新抽油機杋型因可靠性不足,有的遭到了淘汰,而游梁抽油杋通過改進開發(fā)了雙驢頭、下偏杠鈐、彎游梁等杋型抽油杋,可靠性較好,且又具有節(jié)能優(yōu)勢,無游梁式抽油機則在黏稠油開采上具有常規(guī)抽油杋無法比擬的優(yōu)越性,判斷一種抽油機是否節(jié)能,要考慮很多環(huán)節(jié)。選用抽油機時要根據(jù)油井產(chǎn)液量大小、動液面深淺、含水率及原油黏度等因素進行統(tǒng)籌考慮,以達到節(jié)能的目的關鍵詞油田抽油機節(jié)能降耗措施D0:10.3969/j.issn.2095-1493.2011.08.009我國各大油田機械采油抽油機用量大、耗能間分別不超過1d、1.5d高,約占油田總用電量的70%,是影響油田采油能假設以每年停機3d計算,中石油在用的10耗和成本的重要因素。近20年來,國內(nèi)大油田及10臺抽油機,則需要有2460多個維修隊伍365d制造企業(yè)在抽油機的節(jié)能增效上做了各種努力和嘗(8hld)忙于抽油機的維護。目前正在試用的新型試。市場上先后出現(xiàn)了很多類型的抽油機產(chǎn)品及節(jié)抽沖機,可靠性遠遠達不到上述要求,保守一點能裝置,僅試驗、應用的各種新型抽油機就有一百說,這些機型年累計維護時間不會少于10d。多種、數(shù)萬臺。如果在試驗階段,試用的數(shù)量小,這10d的維護時間不是大問題,假如推廣到10×10臺則數(shù)字1常規(guī)抽油機機型的絕對優(yōu)勢令人震驚。即意味著需要有8000個維修隊伍365d通常來說,油田選用什么抽油機設備,用戶說(8hd)忙于抽油機的維護。這不僅使維護的人了算。只有他們最清楚需要什么樣的抽油機。油田力、直接費用難以支撐,同時將意味著每年要影響企業(yè)對抽油機的選用首先是可靠性高,故障率低,300×10t的原油產(chǎn)能(3td)、75×10元收入安全性好(2500元/t)抽油機的工作環(huán)境和條件十分惡劣,要求:無抽油機可靠性對油田的意義由此可見一斑,常人值守地運轉(zhuǎn);除了維護、修井時間以外,1年規(guī)抽油機在耐用方面獨領風騷。僅此一項,就將需365d每天24h不停地工作;在野外露天、嚴寒酷要經(jīng)常維護的機型在市場上一一淘汰出局。暑、風霜雨雪等環(huán)境下全天候地工作。為帶動抽油另外,常規(guī)抽油機的操作維護方便、運行成本桿上下抽油,抽油機每天要換向數(shù)千至數(shù)萬次,隨低。調(diào)查結果顯示,目前常規(guī)抽油機及在其基礎上著換向其載荷不斷地大幅度正負變化。正因為嚴酷革新的新機型,即游梁式節(jié)能抽油機每年維修成本的工作條件要求抽油機有高度的可靠性。般在2000元左右。市場上的新品,即無游梁式目前國內(nèi)對抽油機的“可靠性”要求,暫時還節(jié)能抽油機的維修成本通常在8000~10000元之沒有明確的標準。據(jù)統(tǒng)計,中石油抽油井平均有效間,是游梁式抽油機的4-5倍;維修時間因各種機開機時率約95%,即平均每口井每年有1825d處于型有所不同,大致上無游梁式抽油機維護時間是游停機狀態(tài)。而加拿大、印尼要求抽油機每年停機時梁式抽油機的2倍以上,且對維修人員素質(zhì)要求較高作者簡介:劉長勝,1994年畢業(yè)于勝利石油學校,2005年畢業(yè)于目前由于各油田采油公司成本壓力均較大,維中國石油大學(東營),高級I程師,從事采油技術管理工作,E-mal:liuchangsheng.slyt(esinoper.com,地址:山東東營勝利油修人員較為王游式抽油機節(jié)能效果不中國煤化分公司孤東采油廠,257237錯,但與游僅維修時間CNMHGe0年第日期石油石化節(jié)能25Equipment Product長、費用高,同時還因停機時間較長影響原油產(chǎn)2)現(xiàn)場連續(xù)試驗時間不夠長(至少需要一個量,而且對采油維修人員素質(zhì)要求更高等,不太適大修周期6a),有些問題暴露不足應油田的實際,推廣難度較大。3)批量應用后,有些在少量試驗時不成問題基于上述兩點,至今游梁式抽油機仍在抽油機的問題上升為不能接受的大問題。例如,在幾臺抽大軍中占有絕對多數(shù),仍然是各油田抽油作業(yè)的首油機試驗時,即使每臺設備每年累計需要30d的維選。據(jù)統(tǒng)計,中石油現(xiàn)有油井數(shù)約14×10°口,其修時間,對于維修工來說并不是應付不了的,但假中抽油機井數(shù)1.5×10′口,在用10.3×10口。使如應用到1000臺,即使每臺設備年累計維修時間用常規(guī)抽油機6.1×10′臺,占59%,節(jié)能型抽油機需要10d,油田也承受不了。4.2×10‘臺,占41%。全國超過20x10口抽油機近百種抽油機的試驗推廣和退出市場,不僅給中,使用常規(guī)抽油機的應在60%以上。制造廠家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟損失,中石油、中石化2新抽油機機型可靠性不足也為此付出了巨大的原油產(chǎn)量損失和人力、物力損失。近20年來,隨著國家和石油公司對節(jié)能降耗種好的抽油機產(chǎn)品要結構簡單,可靠性高的逐步重視,不斷有大量的節(jié)能型抽油機、節(jié)能電節(jié)能效果好且成本較低,其中,可靠性是首要因動機、節(jié)能配電柜等產(chǎn)品在油田現(xiàn)場進行試驗應素。作為抽油設備之一,抽油機產(chǎn)品首先要滿足基用,其中試驗應用的各種新型抽油機有一百多種,本需要,如果達不到可靠性這一要求,節(jié)能效果再數(shù)萬臺。大部分由于設計、質(zhì)量、安全、操作維護好也是不夠的。等方面的原因,可靠性遠遠達不到上述要求而被由此看來,要打破常規(guī),必須先讓用戶真正信淘汰。服,歸根結底在于抽油機產(chǎn)品本身。如果能在經(jīng)濟新型抽油機在油田經(jīng)過近20年來的應用考性較好的情況下,大大提髙可靠性,就有可能逐步驗,只有少數(shù)機型(雙驢頭、下偏杠鈴、彎游梁、擴大推廣應用的數(shù)量,甚至,將來某一天會取代游偏置式、低矮型、鏈條寬帶等)得到了用戶的認梁式抽油機的優(yōu)勢地位?？?逐步推廣應用至今,其余近百種機型由于設計、制造等方面原因,可靠性差、故障率高、維修3改造游梁式抽油機復雜,無法適應油田現(xiàn)場的使用而被淘汰基于常規(guī)抽油機結構簡單、可靠耐用、操作維上世紀80年代,曾批量在遼河黏稠油田上推修方便等優(yōu)點,抽油機生產(chǎn)企業(yè)在游梁式抽油機的廣的鏈條抽油機,十多年間應用了3200多臺,但基礎上,改進開發(fā)了雙驢頭、下偏杠鈴、彎游梁、終因軌跡鏈條故障多這個致命缺陷,全部退出了市偏置式、低矮型等抽油機。這些機型既保留了原來場。摩擦式抽油機,2002年在大慶、遼河、吉林小優(yōu)點,又具有節(jié)能優(yōu)勢,深受油田用戶好評范圍地進行了推廣應用,通過幾年的試用,由于產(chǎn)經(jīng)調(diào)查,目前在大慶、遼河、新疆等7家油田品可靠性較差、小毛病不斷(2-3個月需進行一次企業(yè)中,節(jié)能型抽油機共計36361臺,其中,游梁維修保養(yǎng))及設計不合理(電動機、減速箱在抽油式抽油機有35670臺,主要以雙驢頭抽油機、偏置機頂部),維修保養(yǎng)存在一定安全隱患,現(xiàn)已基本(異相曲柄)抽油機、下偏杠鈴抽油機及彎游梁抽被淘汰。曾經(jīng)廣泛推廣應用的自啟動永磁異步電油機為主,約占節(jié)能型抽油機的981%。經(jīng)過油田機,最多時曾用到1萬多臺,雖然在初時節(jié)能效果實際工況條件的考驗,這些機型得到認可,已成為較好,但使用一段時間后逐漸退磁,退磁后能耗更目前中石油新機井和替換老機井中采用的主力大,現(xiàn)已基本退出市場。還有許多機型沒能到小批機型。量試驗就已退出市場。以上這些未成功的機型,雖目前國內(nèi)仍然有很多在用的老機井,如何降低然在推廣初期都有明顯的節(jié)能效果,批量推廣應用這些常規(guī)抽油機的能耗,成為各油田抽油機節(jié)能工后很快就出現(xiàn)了各種問題,逐步被市場淘汰。作的重點。遭淘汰的原因主要有3點據(jù)了解,目前中石油各油田主要采取以下1)初期試驗數(shù)量小,廠家往往由專人盯在現(xiàn)做法:場,選配電動機、維護調(diào)整都比較到位,出現(xiàn)問題◇將常中國煤化工如改造成雙不等油田用戶知道,廠家就已經(jīng)自行解決。驢頭抽油機CNMHGWww設百·嚴品◇給常規(guī)抽油機加裝節(jié)能拖動裝置,實施節(jié)皮帶抽油機采用了鏈條抽油機“軌跡鏈條換向結能改造構”核心技術,獨創(chuàng)的“長軌形齒條換向結構”主◇在抽油機電控柜加裝電容器對無功功率進要是以齒條代替鏈條,以進一步提高可靠性;同行就地補償。時,又進一步縮短傳動鏈,提高機械效率。通過上述措施,均取得了不同程度的節(jié)電效發(fā)明者顧心懌院士表示,這是一次新的努力。果。如采用承德石油機械有限公司生產(chǎn)的高轉(zhuǎn)差電當然,由發(fā)明到成熟,再到通過實踐的檢驗和業(yè)內(nèi)動機,通過十多年來38000多臺高轉(zhuǎn)差電動機使用的認可接受,還需一個過程。據(jù)稱,該抽油機近來效果來看,此項節(jié)能措施是一項投入少、見效快的已經(jīng)得到很好的應用。便捷方法。另外,一些油田根據(jù)油田實際工況選用多功率電動機、雙速電動機等,也取得了較好的節(jié)5系統(tǒng)節(jié)能能效果。抽油作業(yè)是一個系統(tǒng),抽油機只是其中一個主要環(huán)節(jié),節(jié)能還要看整個系統(tǒng)。油田的井下情況很4開發(fā)無游梁式抽油機復雜,判斷一種抽油機是否節(jié)能,還要考慮很多游梁式抽油機的結構原理決定了耗能較多,這環(huán)節(jié)。給各種新型抽油機提供了一個機遇。這些年來,中首先,“量體裁衣”很重要。在選用抽油機石油、中石化各大油田及制造企業(yè)進行了積極有效時,要根據(jù)油井產(chǎn)液量大小、動液面深淺、含水率的嘗試。及原油黏度大小等因素統(tǒng)籌考慮。小泵、深抽要考開發(fā)的新型抽油機有鏈條抽油機、皮帶抽油慮抽油機額定懸點載荷的滿足及用長沖程保證泵機、液壓抽油機、塔架式電動機正反轉(zhuǎn)的抽油機效;淺井、大泵要考慮減速器額定扭矩的滿足;淺……這些抽油機都有各自的優(yōu)點,如平衡效果好、井小泵可考慮采用玻璃鋼抽油桿和短沖程高沖速抽節(jié)能、抽油沖程長、質(zhì)量輕、占地小等。但總的來油機諧振抽油;原油黏度高、動液面深的油井,需說,在運轉(zhuǎn)可靠性方面,均遜于號稱“老黃?！钡囊L沖程、低沖速的抽油機等。常規(guī)游梁抽油機。其次,細化抽油機管理,依靠管理節(jié)能,非常盡管如此,無游梁式抽油機易于實現(xiàn)長沖程、關鍵。一方面,根據(jù)油井實際載荷,選配適合功率懸點接近勻速直線運動等特點,在黏稠油開釆上具的電機,避免“大馬拉小車”;另一方面,及時調(diào)有常規(guī)抽油機所無法比擬的優(yōu)越性。在稠油較多油整抽油機平衡度。在不少新機型上井試驗中,這點田區(qū)塊,如遼河油田,“長沖程、低沖速”黏稠油效果很明顯。正如一位業(yè)內(nèi)人士所言:“管理水平開采給這類抽油機提供了較大的發(fā)揮空間就是節(jié)能。”據(jù)了解,在中石油應用無游梁式抽油機主要以據(jù)國內(nèi)外專家研究稱,單純在抽油機上節(jié)能挖塔式皮帶機為主,其中,鏈條寬帶抽油機用得最潛,節(jié)能不會超過8%。實際上,抽油機節(jié)能是好。鏈條寬帶抽油機(8m沖程,2次/min)在遼河個系統(tǒng)的節(jié)能,從變壓器、低壓電路、電控柜、電油田6年多的改進完善,可靠性不斷增強,在遼河動機、抽油機、抽油桿、抽油泵等組成的系統(tǒng)中綜油田已基本得到認可。合節(jié)能。加強抽油機的運行管理,同樣是節(jié)能降耗另外,在中石油大港油田、大慶油田的一些采的有效途徑。油廠,有兩種新機型正在試用。一種是試用1年多的復式永磁電動機抽油機,由于其效率和功率因數(shù)(收稿日期:2011-08-19)高,簡化了機械傳動環(huán)節(jié),比普通電動機節(jié)電35%~57.6%;另一種是試用近2年的曲拉式抽油機,該機型結構簡單,鋼材用量少,通過優(yōu)化滑輪位置優(yōu)化力的傳輸實現(xiàn)節(jié)能,比普通機節(jié)能44.5%。以上2種新機型,雖然在設計方面有獨到之處,但若批量試用尚需2~3年時間。中國煤化工中石化勝利油田發(fā)明了長環(huán)形齒條抽油機。該CNMHGe口年第日期石油石化節(jié)能27