抽油机降冲速节能装置应用

于海山（大庆油田有限责任公司第八采油厂）

抽油机降冲速节能装置应用

于海山（大庆油田有限责任公司第八采油厂）

为了有效缓解严重供液不足井生产运行状况及减少能源浪费现象，从实现超低冲速采油的角度出发，应用了抽油机降冲速节能装置。通过在电动机与抽油机减速箱皮带轮之间设置过度轮的方法，实现了抽油机超低冲速运行。应用抽油机降冲速节能装置后，抽油机冲速可降至1.5 min-1，单井日产液基本保持稳定，系统运行平稳；供液不足现象有所改善，功图显示饱满，沉没度上升148 m，泵效提高18.3个百分点；有功功率降低1.2 kW，单井日节电31.2 kWh，投资回收期约为169 d，系统效率提高1.78个百分点。抽油机降冲速节能装置在低渗透油田具有广泛的应用前景。

超低冲速；供液不足；泵效；节能；系统效率

大庆外围“三低”油田开采普遍存在供液不足或严重供液不足的现象，具有产量低、泵效低、能耗高的特点，节能降本问题突出。严重供液不足的抽油机井地面运行参数已经调至最低，仍然解决不了供液不足的问题，给正常生产运行带来隐患的同时也浪费了电能。对这部分井采用间抽制度，虽然供液状况有所改善，也能节约一部分电能，但频繁启停井增加了工人劳动强度、夜间及特殊天气存在安全隐患、设备维护管理困难、间抽执行不到位影响产量情况等诸多问题[1-5]。因此，为了有效缓解供液不足井生产运行状况及减少能源浪费现象，从实现超低冲速采油的角度出发，应用了抽油机降冲速节能装置，取得了一定的效果。

1 结构原理

抽油机降冲速节能装置的结构包括底座、过渡轮及其固定轴三个部分（图1）。其运行原理是在抽油机电动机与减速箱皮带轮之间，增加1个过渡轮，通过更换不同型号过渡轮，调整过渡轮半径的大小，进而调节减速箱皮带轮转速，实现抽油机超低冲速调节。

2 现场应用

2.1 试验选井

抽油机井参照运行冲速参数已调至最低、产液量低于2 t、沉没度低于150 m、功图显示供液不足且未安装变频控制装置的原则选取。安装前，利用系统效率测试仪器对耗电数据进行测试，试验期间采油队进行正常日常维护及加药工作。

按上述选井原则选取10口抽油机井，应用抽油机降冲速节能装置进行试验。试验井测试情况如下：平均冲速3.8 min-1，沉没度100 m，有功功率7.3 kW，系统效率5.24%，泵效17.6%（表1）。

表1 选取试验井测试情况统计

2.2 应用效果

安装抽油机降冲速节能装置1个月后，应用系统效率测试仪测试得到：平均冲速1.6 min-1，沉没度248 m，有功功率6.0 kW，系统效率7.02%，泵效35.9%（表2）。

表2 应用抽油机降冲速节能装置测试效果统计

2.3 效果分析

对比抽油机降冲速节能装置试验前后数据，并结合现场试验测试情况分析得出：

1）安装抽油机降冲速节能装置后，抽油机运行冲速可降低至1.5 min-1，平均冲速降低2.2 min-1，可实现抽油机超低冲速运行。

2）平均沉没度上升148 m，泵效提高18.3个百分点，流压得到有效控制。由A2井的示功图变化情况可知，应用抽油机降冲速节能装置后，功图显示饱满，供液不足的现象明显改善，并且日产液略有提升（图2）。

图2 A2井试验前后功图对比

3）有功功率降低0.7～1.8 kW，平均1.3 kW，平均单井日节电31.2 kWh，节能效果显著。

4）平均系统效率提高1.78个百分点，系统运行更加平稳、高效。

3 综合评价

3.1 应用

抽油机降冲速节能装置适用于常规抽油机，安装改造便捷，能够实现抽油机超低冲速运行，系统运行平稳，泵效提高，系统效率提升，具有明显改善系统运行效果的作用。并且，应用抽油机降冲速节能装置可以避免间抽制度执行不到位及停井带来的产量影响，减少间抽人力物力的投入，也方便对抽油机井的日常维护管理。

3.2 效益

应用抽油机降冲速节能装置成本为3500元/套，可实现平均单井日节电31.2 kWh的节能效果，日节省电费21.1元。每套抽油机降冲速节能装置需要3根小皮带，每根成本约15元，平均使用寿命约4个月，平均单井每日皮带费用0.4元；每套抽油机降冲速节能装置的投资回收期约为169 d，投入少，回收成本快。

3.3 对比

相比于多功能变频控制柜，抽油机降冲速节能装置没有工频运行和变频运行的区分，不需要将抽油机调整到功率平衡状态[1]，就能实现超低冲速运行。费用相比于超过3万元/套，投资回收期长达3年以上的多功能变频控制柜优势更为明显。

4 结论

1）抽油机降冲速节能装置能够实现抽油机超低冲速运行，避免了间抽制度执行不到位及停井带来的产量影响，并且安装便捷，日常维护管理方便。

2）抽油机降冲速节能装置能够提高泵效，提升系统效率，并具有明显的节能效果，平均单井日节电31.2 kWh，投资回收期约为169 d。

[1]杨有为.变频调速控制节能技术的油田应用[J].石油石化节能，2014，4（5）：18-20．

[2]高志昌，张双城.常规抽油机增设补充减速器后的效果[J].油气田地面工程，1997，16（1）：57-58．

[3]袁丽妮，贺先勇，王延军.降低抽油机冲速在采油生产中的现状及分析[J].辽宁化工，2012，41（12）：1303-1304．

[4]王新伟，苗振宝，张素霞，等.降低抽油机冲速措施的探讨及应用[J].内江科技，2004，25（2）：22-22．

[5]张彬，綦耀光，丁峰.游梁式抽油机实现低冲速的方法比较[J].现代制造技术与装备，2010，6（4）：42-44．

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.04.015

2016-12-29

（编辑 张兴平）

于海山，工程师，2008年毕业于大庆石油学院（资源勘查工程专业），从事机采、措施管理相关工作，E-mail：yuhaishan@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第八采油厂工程技术大队，163514。