游梁式抽油机节能新技术
常规游梁式抽油机自动平衡改造方案及节能原理分析
常规游梁式抽油机自动平衡改造方案及节能原理分析常规游梁式抽油机结构简单可靠、耐久性好，一直以来占据采油设备的主导地位，但其耗能高、制造成本高、平衡调节困难等不足日益突出。
通过分析游梁式抽油机的节能原理以及开展抽油机平衡调整技术的研究，提出了以节能为目的的游梁辅助平衡方案，在此基础上提出了一种新型自动调节游梁平衡装置。
该新型游梁式抽油机平衡调节装置对原机的改动小，通过配重块在配重横梁上的相对移动可以抵消部分驴头负载，实现不停机調节平衡从而起到节能作用。
标签：游梁式抽油机；自动平衡；节能0 引言据统计，我国在用抽油机井近9万口，年新机装备量5千余台，年耗电量105亿kwh，电费开支40余亿元。
在采油成本不断上升而油价由于供求失衡等原因持续低迷的情况下，节能降耗、不断降低生产成本已成为采油行业的主题。
当前抽油机的节能措施主要集中在以下三个方面：一是将常规型游梁式抽油机分批进行节能改造，改造成前置式抽油机下偏杠铃抽油机等；二是给常规型游梁式抽油机加装节能辅助平衡装置，实施节能改造；三是在抽油机电控柜加装电容器，对电动机无功功率进行补偿。
本文的节能方案属于第二种节能方法。
这种方法相比第一种方法的优势在于，基本无需改变抽油机的自身结构，改造费用低，节能效果好。
依据力矩平衡的原理，在游梁式抽油机的游梁上增加一个配重梁及合适的配重，由执行机构带动配重在游梁上移动，通过改变配重块在游梁上的位置来改善抽油机的平衡性。
1 主要结构原理固定安装在游梁式抽油机游梁尾端的配重横梁及安装在配重横梁上可移动的辅助平衡装置主要结构如图1所示。
电动机的旋转经皮带、减速器后，转化为曲柄旋转运动，再经曲柄连杆机构转化为游梁的上下摆动。
可移动配重块在链条的拉动下，沿配重横梁上的滑轨可做往复移动，当由于井下载荷变化导致平衡度偏离允许范围时，可通过平衡块沿配重横梁的移动调节平衡度。
最后经驴头的上下运动带动悬绳器上挂着的光杆、泵等井下载荷上下运动完成往复抽油过程。
抽油机节能新技术应用分析
抽油机节能新技术应用分析发布时间：2022-05-25T01:15:54.851Z 来源：《中国科技信息》2022年第2月第3期作者：张延辉1 贾鲁斌2 路华3[导读] 为了使新型节能抽油机最大限度发挥出在节能提效方面的技术优势张延辉1 贾鲁斌2 路华31胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司, 山东东营 2570002胜利油田鲁明油气勘探开发有限公司,山东东营 2570003胜利油田石油开发中心有限公司，山东东营 257000摘要：为了使新型节能抽油机最大限度发挥出在节能提效方面的技术优势，本文选取了油田具有代表性的几种新型节能抽油机开展了标准井模拟试验，通过试验对比评价及优选，为油田机采设备选型和节能改造提供技术支撑，从而降低抽油机系统能耗，提高企业经济效益。
关键词：抽油机；节能技术；分析；对策引言随着节能抽油机系统效率逐渐升高，综合节电率逐渐下降。
经分析，其原因是在浅液面工况下，常规抽油机三相异步电机的负载率较低，无功损耗大，电机效率在70%左右，而各节能抽油机采用永磁电机、开关磁阻电机等高效节能电机，高效区间较为宽广，在低负载状态下电机效率也能达到89%以上，所以节能效果较为显著。
随着动液面深度的加深，抽油机悬点载荷增大，三相异步电机的负载率相应提高，电机效率也相应大幅度提高，能耗损失减小，因而综合节电率逐渐下降。
1.高转差率电动机的应用抽油机由于其特殊的运行要求，所匹配的拖动装置必须同时满足三个“最大”的要求，即最大冲程、最大冲次、最大允许挂重。
另外，还须具有足够的堵转转矩，以克服抽油机启动时的静态不平衡。
为了可靠、快速地计算出抽油机系统临界点，引用了电动机功率裕度的定义，为抽油机提供高于输出功率的后备能力。
据统计，抽油机绝大部分负载的电动机额定功率（输出功率）为20%～30%。
对普通电动机而言，该运行效率和功率因数特别低。
对高转差率多速电动机来讲，由于曲线平坦，在负载变化的情况下，其值变化不大，且由于机械效率和功率因数高于普通电动机，致使有功功率降低，功率因数提高。
游梁式抽油机的能耗分析与技术匹配
游梁式抽油机的能耗分析与技术匹配游粱式抽油机是国内外各大油田的主要机械采油设备，据统计我国各类抽油机总数超过20万台，其中游梁式抽油机占油田在役抽油机总数的90%以上，该文列举部分代有表性的针对游梁式抽油机选用的认识问题进行讨论。
抽油机的“无功损耗”游梁式抽油机在油田生产中发挥的重要作用，但是人们在讨论游梁式抽油机的使用或改进问题中存在的一些认识上的不同，某些不同观点屡屡出现在新产品介绍或某些专业文献当中，为分清事实真相，正确指导油田生产经营取得更佳的经济效益。
作为耗能大户，抽油机的节能广泛受到关注，部分理论认为，游梁式抽油机通常采用普通电机驱动，电机功率因数和负载率往往较低，常常在低于30%情况下运行，通过实施某些新技术或增加无功补偿装置就可将功率因数提高到90%以上，因此大大减小电机的无功损耗，起到大幅度节约能源的目的。
针对这种认识，我们需要理清一下什么是无功功率，在具有电感和电容的电路里，这些储能元件在半周期的时间里把电源能量变成磁场（或电场）的能量存起来，在另半周期的时间里对已存的磁场（或电场）能量送还给电源。
我们把与电源交换能量的速率的振幅值叫做无功功率。
它不对外做功只是与电源进行能量交换，才被定义为无功功率，但它决不是无用功功率，电动机需要有无功功率才能建立和维持旋转磁场，使转子转动，变压器也同样需要有无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压。
对于供电系统，如果出现低功率因数运行的情况，会造成发电机有功功率的输出降低，使电气设备容量得不到充分发挥等不良影响，因此在电网中必须设置一些无功补偿装置来补偿功率因数的降低。
对于具体的用电设备来说，无功功率增加会使电流增加造成部分用电设备有用功增加，对于电机来说无用功功率增大，会导致电机线损增加，但是由于电机内阻较小，通常可以忽略不计。
此对于用电设备来讲，提高功率因数不可能显著降低设备的耗电。
游梁式抽油机节能增效措施与应用
游梁式抽油机节能增效措施与应用游梁式抽油机是一种常用的油田抽油设备，其运行效率和节能性能对于油田的生产成本和资源利用非常重要。
为了提高游梁式抽油机的节能增效能力，我们需要在设计、安装和运行过程中采取一系列的措施与应用。
本文将对游梁式抽油机节能增效措施与应用进行介绍。
一、基本原理及结构游梁式抽油机是一种通过驱动杆与游梁相连驱动上冲泵杆运动的油田抽油设备。
游梁式抽油机主要由游梁、传动杆、驱动杆、井口设备和电机等组成。
其基本原理是通过电机带动传动杆，进而通过驱动杆带动游梁的运动，最终实现上冲泵杆的运动，完成抽油过程。
二、节能增效措施与应用1. 设备设计（1）优化结构设计游梁式抽油机在设计方面可以通过优化结构设计来提高其效率。
在游梁、传动杆、驱动杆等关键部件的结构设计中，通过采用轻量化材料和结构优化，减少设备的自重，降低能耗，提高运行效率。
（2）采用高效电机在选型时可以选择高效电机进行配置，以提高设备的能耗效率。
高效电机具有运行稳定、噪音低、能量损耗小等特点，可以有效降低设备的能耗，提高设备的整体性能。
2. 安装与调试（1）合理设置角度在安装过程中，要合理设置游梁的角度，以确保游梁在工作过程中不会发生摩擦或间隙过大的情况，避免能量损耗。
（2）合理调整传动杆长度传动杆的长度会影响游梁和驱动杆的运动轨迹和力的传递情况，合理调整传动杆的长度可以减小传动损耗，提高传动效率。
3. 运行管理（1）定期检查维护定期对游梁式抽油机进行检查和维护，保证设备的各个部件都处于良好的工作状态，减少设备的故障率，提高了设备的运行效率。
（2）合理设置运行参数根据实际生产情况，合理设置游梁式抽油机的运行参数，如电机的转速、传动杆的角度、游梁的行程等，以保证设备的运行在最佳状态，提高生产效率。
4. 技术改造（1）采用变频器变频器可以实现对电动机的无级调速，根据实际的抽油需求进行调整，避免了电机长时间在空载或低负载状态下运行，节能效果显著。
游梁式抽油机节能增效措施与应用
游梁式抽油机节能增效措施与应用游梁式抽油机是一种常用的抽油设备，由于其结构简单、使用方便，目前在石油工业中被广泛应用。
由于能源资源的日益紧缺，以及环境保护的需要，如何节能增效成为了抽油机发展的重要方向。
本文将介绍一些游梁式抽油机的节能增效措施与应用。
游梁式抽油机的结构优化是节能增效的关键。
通过减小摩擦、减轻重量、提高刚度等手段来减小机械损失，提高效率。
可以在游梁的轴承部位设置适当的润滑装置，减小轴承的摩擦，提高机器的效率。
在材料的选择上，选用质量轻、强度高的材料，可以减轻设备的重量，降低能耗。
设备的运行参数优化是节能增效的关键。
通过合理设置游梁的运行速度、冲程长度、冲程次数等参数，可以使得设备在工作时能够达到最佳的工作状态，提高抽油效率。
在设备的能耗监测与分析工作中，可以根据实际情况调整设备的运行参数，进一步提高设备的节能效果。
采用新技术是节能增效的关键。
随着科技的不断进步，新技术的应用可以显著提高游梁式抽油机的节能效果。
可以采用变频调速技术来控制设备的运行速度，根据实际产量需求来调整设备的供油量，降低设备的能耗。
可以采用自动化控制系统来监控设备的运行状态，及时发现问题并进行处理，提高设备的工作效率。
开展能源管理工作是节能增效的关键。
通过建立完善的能源管理体系，制定能源管理计划，加强能源的监测与分析，开展能源消耗评估，可以及时发现并解决能源浪费的问题，实现节能增效。
可以通过员工培训与教育，提高员工的节能意识，激发员工参与节能活动的积极性。
游梁式抽油机的节能增效措施与应用涉及到设备的结构优化、运行参数优化、采用新技术以及开展能源管理等方面。
通过这些措施的应用，可以使得游梁式抽油机在工作中更加节能高效，提高资源利用率，对于保护环境、提高能源利用效率具有重要意义。
游梁式抽油机节能技术改造综述(Ⅱ)
Ｋｅ ｒ ｓ： Ｂｅ ｍ ｕ ｉ ｇ ｕ ｔ ｙ ｗｏ ｄ ａ ｐ ｍｐ ｎ ｎｉ；Ｔｅ ｈ ｉ ａ ｅｏ ｍ ；Ｅｎ ｒ ａ ｉ ｇ ｃ ｎ ｃ ｌｒｆ ｒ ｅ ｇ ｓ ｖｎ ｙ
ｂ ａ ｐ ｍｐ ｎ ｎｔｈａ ５ ｅ ｍ ｕ ｉ ｇ ｕ ｉ ｓ３ ％ ～７ ０％ ｅｅ ｔ ｃｔ ｓ ｖｎ ｆ ｃｅ ｃ ． Ｂｙ ｆｅｄ ｔ ｓ ｈ ｗｓｔ ａ ，ａｌｓ ｒｓ ｏ ｌｃｒ ｉ ａ ｉ ｇ ｅ ｉ ｎ ｙ ｉ ｙ— ｉ ｌ ｅ ｔｓ ｏ ｔ ｌ ｏ ｔ ｆ ｉ ｈ
ｓ ｖ ｌ ｃｒｃｔ ｒ ａ ０％ ．Ｕｎｄ ｒｐ ｒｉｌｂ ｒ ｅｌ ｕ ｉ ｇ ｕ ｉ ｉ ｕ ｔｂ ｅ ｆｒｍｅ ｉ ｍ ｎ ｏ ｇ ａ ｅ ｅｅ ｔ ｉ ｍｏ ｅ ｔ ｎ ３ ｉ ｙ ｈ ｅ ａｔａ ａ ｂ ｌ ｐ ｍｐ ｎ ｎ ｔ ｓｓ ｉ ｌ ｏ ｄ ｕ ａ ｄ ｌ ｎ ｓ ａ ｓ ｋ ｍｐｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ Ｃｏ ｒｈ ｎ ｉｅ ｅ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ ｒ ｔ ｌ ｅ ｍｏ ｅ ｔ ａ ０％ ． Ａｎ ｅ ￣ｏ ｅ ｐｕ ｉｇ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ． ｍｐ ｅ ｅ ｓｖ ｎ ｒ ｓ ｖ ｎ ａｅ ｗｉ ｂ ｒ ｈ ２ ｙ ｌ ｎ ｄｔ ｈ
６
应用 能源技 术
２ １ 年第 ３期 （ 第 １９期 ） ０１ 总 ５
游 梁式抽 油 机 节能技 术 改造综 述 （ Ⅱ）
梁宏 宝 伊莲娜 孙旭 东 ， ， （． １ 中国石 油天然 气集 团公 司石 油工程 节能技 术研 究开发 中心 ， 黑龙 江 大庆 １３ １ ； ６ ３ ８ ２ 东北石 油大学 ， ． 黑龙 江 大庆 １３ １ ） ６ ３ ８
游梁式抽油机节电产品特点及应用效果分析
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃｉ ｅ ｎ ｅ ｅ ａ ｎｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖｉ ｅ ｗ
●ｌ
游 梁 式 抽 油 机 节 电产 品特 点 及 应 用 效 果 分析
王丽霞 丁争光 黄 亮
２ ５ ７ ２ ３ １ ） （ 中 国石化 胜 利油 田分 公 司孤 岛 采油 厂 山东 东营
３ ， １ 提高 电动机 的 负载率
１抽油机 电动机 存在 浪费 电 力的 现象 １ ． １ 电动机 负载 低 为保证 抽油机 的启动要 求和在 运行时 有足够 的过载能力 ， 通 常所配 的电动 机装 机功率 较大 ， 而 电动 机正 常运行 时都是 轻载运 行 ， 造成抽 油机 负载率低 ， 与 电动机不 匹配 ， 形成 大马 拉小 车” 的生 产状 况 ， 使线 路 、 变压器 、 电动 机的功 率 损耗 增大 ； 电动机 的运行 效率 取决于 负载率 ， 轻载 时 电动 机的 效率很低 ， 当负载 增加 到一定 值时 ， 变化 则很小 ， 有 实验证 明 ： 负载 率＜ ０ ． ４ 时， 效 率的变 化不大 ， 负 载率 ＞ Ｏ ． ７ 时， 效率 最 高 。
０ 引言
ＹＣ Ｇ２ ０ ０ Ｌ一８ 型 电机 不 同负载 率下 的输 出功 率值人 下 表
游 梁式抽 油机 结构 简单 ， 可 靠性 高 ， 使用维 护方便 ， 适应 现场 工况 ， 在采 油 生产 设备 中 占９ ０ ％以上 ， 在 今后相 当 长的时 间 内仍将 是油 田的首 选设 备 。 电费
１ ３ 发 电现象
率， 使 抽油机 与 电动 机保 持 良好 的功率 匹配 ， 提 高效 率 ， 节约用 电。 改造 现有 的 普通 电动 机 ， 我厂 已经对 普通 电机进 行改 级改造 ， 也可 以在 电动机 轴处 安装一 个带 蓄能器 的离合器 ， 使 电动机实 现空 载启 动 ， 降低启动 电流 ， 从而减小 电动机 的装 机功 率 ， 提高 电机 的负载率 。 电动机 的星 角接线 自动变 换装置 ， 在 轻载 时 ， Ｙ 接 线运 行 ， 负 载增大 时 ， 自动 改 为角 接 线运行 。
常规游梁式抽油机节能改造技术研究
１ 曲柄 ；２ 连 杆 ；３ 一 一 一游 梁 ；４ 一基 杆 ；５ 一悬 重 ；６ 驴 头 ～
关键词 ：游梁式抽油机；技术改造 ；节能 在我 国油 梁 式 抽 油 机 ，约 占 在 用 抽 油 机 的 ９ 。这 些 数 ０ 以 万 计 的 游 梁 式 抽 油 机 完 成 了 我 国 ８ 以 上 的 采 ０ 油 量 ，如 果 将 这 些 抽 油 机 进 行 简 单 的 技 术 改 造 以 挖
３ 改造 后 的参 数 变化
以Ｃ Ｙ儿０ ３ ５ ＨＢ 抽 油 机 为 例 ，优 化 后 的 — — ３ 游 梁 后 臂 长 度 由 原 来 ２４ ０ｍｍ 减 小 到 ２０ ６ｍｍ， ０ ７
使 传动角 最 小 值 由 ５ 。 大 到 ６ ． 。 ７增 ３ ３，初 始 角 增 加
径 。现场 实践表 明 ，经优 化 关键 部 件 尺 寸 ，
使 改 造 后 的抽 油 机 各 构 件 受 力 合 理 ，整 机 运
转 平 稳 ， 可 靠 性 高 ； 同 时 抽 油机 在 运 动 特 性
和动 力特 性等 方面有 了明显的 改善 ，降低 了
能 耗 ，平 均 节 电 率 在 １ 以 上 。 ５
径 ： ７ ｍｍ ； 配 重 ： ５ ０ Ｎ； 抽 油 杆 直 径 ： ０ ０ ０
大 ，从 而提高 机 械效 率 。此 外 ，使连 杆 拉 力 变大 ，
因而 采 取 在 游 梁 尾 部 加 装 平 衡 重 方 法 ， 以 降 低 悬 点
２ ２ｍｍ；油 管 直 径 ：６ ． ３ ５ ｍｍ；冲 程 ：３０ ２ ｍ； ．０ 冲次 ：９ｒｉ ；平 衡扭 矩 ：３ ． Ｎ ・ ｎ ａ ９ ５ｋ ｍ；平 衡夹
４ 改造 机 与常 规机 主要 性 能对 比
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
游梁式抽油机节能新技术
摘要:探讨游梁式抽油机节能的新方法,即在采用优化游梁式抽油机电动机及控制装置、四连杆机构、悬点载荷平衡装置和传动元件的基础上,来提高这些子系统的效率达到节能的目的,并提出了计算系统效率的方法。
关键词:游梁式抽油机节能新技术综述
1 电动机节能方法
对于抽油机的电动机,节能的关键是提高其负荷率。
其一,人为的改变电动机的机械特性,以实现负荷特性的柔性配合,主要是改变电源频率,提高系统效率,实现节能。
其二,从设计上改变电动机的机械特性,改善电动机与抽油机的配合,提高系统运行效率。
其三,通过提高电动机的负荷率、功率因数,实现节能。
使用的节能电机主要有:变频调速电动机,电磁调速电机,超高转差电动机。
在使用超高转差电动机时,应对抽油机系统进行优化设计,才能达到预期目的。
试验表明,超高转差电动机能与变几何形状抽油机(如异相抽油机)和前置式抽油机配合使用,效果很好。
另外还有电磁滑差电动机、稀土永磁同步电动机、双功率电动机和绕线式异步电动机。
游梁式抽油机用电动机节能是一个非常复杂的问题,选择方案时要考虑电动机效率、功率因数、系统增效、成本投入、可靠性及现场管理等问题。
2 改进抽油机的节能方法
国外抽油机的技术发展总趋势主要有七个方面:朝着自动化、智能化;高适应性;节能;精确平衡;无游梁长冲程;大载荷、长冲程、低冲次;大型化方向发展。
研制与应用了各种新型节能抽油机:异相型抽油机、前置式抽油机、前置式气平衡抽油机、大圈式抽油机、轮式抽油机、自动化抽油机、智能抽油机、无游梁长冲程抽油机、低矮型抽油机、液压缸式抽油机、玻璃钢抽油杆抽油机等。
同时,还研制了节能抽油机部件,例如:超高转差率电动机、电动机节能控制柜、窄V型联组带和齿型胶带等。
我国的抽油机种类已能适应各种工作状况的要求,主要有常规式、前置式、偏置式、链条式和增矩式五种。
在抽油机皮带、减速箱和平衡方式等方面研究,使的抽油机效率达到90%以上。
研究出了以大载荷、长冲程、低冲次、精平衡、高效节能、高适应性、自动化、智能化、通用化和系列化为代表的先进的抽油机。
3 改进抽油杆的节能方法
采用新型材料和新热处理工艺和强化处理工艺制造抽油杆;各种新型抽油杆的研究、开发和应用、抽油杆的发展和改进也是提高系统效率的主要措施。
由于国外新材料抽油杆和连续抽油杆有了很大发展,出现了多种形式的抽油杆,大大地提高了抽油杆的适应性、经济性、可靠性和先进性。
国外也发展了连续抽油杆和连续油管。
俄罗斯和瑞典分别研制了钢带式超长冲程抽油机,采用了钢带抽油杆,在地面抽油机滚筒上面缠绕着这种抽油杆,在钢带抽油杆的另一端直接连接着井
下具有特殊结构的抽油泵活塞。
当然能够增大冲程,增加采油量,系统效率也必然能够提高。
国外文献介绍的其它减少抽油杆损失的方法有滚轮接箍,这种方法是将普遍的抽油杆接箍适当加以改制,在不同方位装上滚轮。
当抽油杆弯曲时,同油管接触的是抽油杆接箍上的滚轮,这样就把原来抽油杆与油管的滑动摩擦变为滚动摩擦,损失大大减少。
4 提高系统效率的节能方法
美国对于小产量油井,采用自动监控液体抽汲周期性的系统;对于无复杂开采条件的油井,采用监控连续抽汲系统,该系统可以保证抽油泵排量和油井产量相适应,确定设备工作中的故障,并能控制抽油工况和自动试井等;对于含砂油井,采用砾石过滤器和专门结构泵;对于斜井,采用抽油杆自动旋转器和抽油杆扶正器。
在计算连抽带喷井的系统效率时,该公式计算的结果为负值,因此存在着不足。
(1)常规法
,
式中:η-抽油机井系统效率,%;qc-油井实际产液量,t/d;N地层-地层能量所作的功,kW;Pt-井口油压,Mpa;N总出-实际输出的有效功,kW;Pc-套压,Mpa;N光-光杆功率,kW;-油管内混合液重度,N/m3;N电-电网平均输给电机的功率,kW;H效-有效举液高度,m
(2)改进方法
这里考虑地层能量的作功,所以光杆功率所作的有效功应等于总有效功(实际输出的有效功)减去地层能量所作的有效功。
因此井下效率的定义应为:光杆功率所作的有效功与光杆功率的比值;或定义为井下输出有效能量所作的功于输入井下的能量所作的功之比。
如果无地层能量,即泵吸入口压力等于零,井下效率的定义式应为:
,(1)
式中:-井下效率,%;N-无地层能量时井下输出有效能量所作的功,KW
实际上,地层能量不等于零,地层能量要克服部分井下损耗和把一定重量液体举升到一定高度而作功。
当有地层能量时,N光要小于实际输入井下的能量所作的功,N也小于实际井下输出能量所作的有效功。
对于纯抽井,如果把地层输入能量所作的功也认为是在井口输入井下的能量所作的功,并且仍然认为泵吸入口压力等于零,则井下效率应为:
,(2)
式中:NA-对于纯抽井,假设把地层输入能量认为是井口输入井下的能量,并且
认为泵吸入口压力等于零,井下输出能量所作的有效功,kW。
N井口-对于纯抽井,假设把地层输入能量认为是井口输入井下的能量时,井口输入井下的总能量所作的功,kW
NA=,(3);
N光=,(4)
式中:n-冲次,min-1;C1-减程比,m/mm;m-功图划分成m个单元;(hi+1-hi)-示功图第单元的厚度,mm;C2-力比,N/mm;(li+1-li)-示功图第单元的长度,mm
将式(3)和(4)代入(2)式,然后代入下式(5)
,(5)
最后可以得到纯抽井系统效率的计算公式:
,(6)
对于喷抽井,因地层能量所作的有效功等于停抽后井下输出的有效能量所作的功,即:;光杆功率所作的有效功等于假设把地层能量认为是井口输入井下的能量是所作的有效输出功减去停抽后井下输出能量所作的有效功,因此,喷抽井的井下效率为:
,(7)
得到喷抽井的系统效率公式:
,(8)
,(9)
式中:q喷-停抽后自喷产液量,t/d;-停抽后动液面深度,m;-停抽后折算沉没度,m;-停抽后的套压,MPa
国外提高抽油机-深井泵装置的系统效率的方法有3种:使用较为先进的设备。
如特殊形状的抽油机、超高转差电动机、低摩擦的杆导向器等。
对机-杆-泵进行优化设计,在保证泵的吸入情况下,尽量减小下泵的深度,同时在保证产量的前提下,应选择较大泵径,增加冲程并降低冲次。
加强管理,保证抽油机的平衡度。
国外对抽油机平衡度的要求是大于90%。
抽油机的平衡度影响甚大,但达到100%的平衡度是较为困难的。
5 结束语
建立系统效率与运动参数相互关系的动态方程,计算抽油杆柱在抽油过程中的能量损失和沉没度对提高系统效率具有较大的影响。
如果在其它影响因素不变的情况下,评价抽油杆柱能量损失对于系统效率的影响是可以的。
游梁机配备双功率(24/15kW)电动机是比较合理的,既解决了“大马拉小车”的问题,又具有较好的节能效果。
参考文献:
1.白连平,马文忠,杨艳等.关于游梁式抽油机用电动机节能的讨论[J].石油机械,1999,27(3):41～43.。