設(shè)萏·嚴(yán)■油田常規(guī)抽油機(jī)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(jī)因可靠性好、操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本低等原因成為各油田抽油作業(yè)的首選。新抽油機(jī)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(jìn)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(jī)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(jī)是否節(jié)能,要考慮很多環(huán)節(jié)。選用抽油機(jī)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(jìn)行統(tǒng)籌考慮,以達(dá)到節(jié)能的目的關(guān)鍵詞油田抽油機(jī)節(jié)能降耗措施D0:10.3969/j.issn.2095-1493.2011.08.009我國各大油田機(jī)械采油抽油機(jī)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(shè)以每年停機(jī)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(jī),則需要有2460多個維修隊伍365d制造企業(yè)在抽油機(jī)的節(jié)能增效上做了各種努力和嘗(8hld)忙于抽油機(jī)的維護(hù)。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(jī)產(chǎn)品及節(jié)抽沖機(jī),可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到上述要求,保守一點(diǎn)能裝置,僅試驗(yàn)、應(yīng)用的各種新型抽油機(jī)就有一百說,這些機(jī)型年累計維護(hù)時間不會少于10d。多種、數(shù)萬臺。如果在試驗(yàn)階段,試用的數(shù)量小,這10d的維護(hù)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(jī)機(jī)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(jī)設(shè)備,用戶說(8hd)忙于抽油機(jī)的維護(hù)。這不僅使維護(hù)的人了算。只有他們最清楚需要什么樣的抽油機(jī)。油田力、直接費(fèi)用難以支撐,同時將意味著每年要影響企業(yè)對抽油機(jī)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(jī)的工作環(huán)境和條件十分惡劣,要求:無抽油機(jī)可靠性對油田的意義由此可見一斑,常人值守地運(yùn)轉(zhuǎn);除了維護(hù)、修井時間以外,1年規(guī)抽油機(jī)在耐用方面獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。僅此一項,就將需365d每天24h不停地工作;在野外露天、嚴(yán)寒酷要經(jīng)常維護(hù)的機(jī)型在市場上一一淘汰出局。暑、風(fēng)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(jī)的操作維護(hù)方便、運(yùn)行成本桿上下抽油,抽油機(jī)每天要換向數(shù)千至數(shù)萬次,隨低。調(diào)查結(jié)果顯示,目前常規(guī)抽油機(jī)及在其基礎(chǔ)上著換向其載荷不斷地大幅度正負(fù)變化。正因?yàn)閲?yán)酷革新的新機(jī)型,即游梁式節(jié)能抽油機(jī)每年維修成本的工作條件要求抽油機(jī)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(jī)的“可靠性”要求,暫時還節(jié)能抽油機(jī)的維修成本通常在8000~10000元之沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)統(tǒng)計,中石油抽油井平均有效間,是游梁式抽油機(jī)的4-5倍;維修時間因各種機(jī)開機(jī)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(jī)維護(hù)時間是游停機(jī)狀態(tài)。而加拿大、印尼要求抽油機(jī)每年停機(jī)時梁式抽油機(jī)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(xué)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(xué)(東營),高級I程師,從事采油技術(shù)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(jī)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(fèi)用高,同時還因停機(jī)時間較長影響原油產(chǎn)2)現(xiàn)場連續(xù)試驗(yàn)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(yīng)油田的實(shí)際,推廣難度較大。3)批量應(yīng)用后,有些在少量試驗(yàn)時不成問題基于上述兩點(diǎn),至今游梁式抽油機(jī)仍在抽油機(jī)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(jī)試驗(yàn)時,即使每臺設(shè)備每年累計需要30d的維選。據(jù)統(tǒng)計,中石油現(xiàn)有油井?dāng)?shù)約14×10°口,其修時間,對于維修工來說并不是應(yīng)付不了的,但假中抽油機(jī)井?dāng)?shù)1.5×10′口,在用10.3×10口。使如應(yīng)用到1000臺,即使每臺設(shè)備年累計維修時間用常規(guī)抽油機(jī)6.1×10′臺,占59%,節(jié)能型抽油機(jī)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(jī)近百種抽油機(jī)的試驗(yàn)推廣和退出市場,不僅給中,使用常規(guī)抽油機(jī)的應(yīng)在60%以上。制造廠家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失,中石油、中石化2新抽油機(jī)機(jī)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(jī)產(chǎn)品要結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高的逐步重視,不斷有大量的節(jié)能型抽油機(jī)、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(jī)、節(jié)能配電柜等產(chǎn)品在油田現(xiàn)場進(jìn)行試驗(yàn)應(yīng)素。作為抽油設(shè)備之一,抽油機(jī)產(chǎn)品首先要滿足基用,其中試驗(yàn)應(yīng)用的各種新型抽油機(jī)有一百多種,本需要,如果達(dá)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(shè)計、質(zhì)量、安全、操作維護(hù)好也是不夠的。等方面的原因,可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)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(jié)底在于抽油機(jī)產(chǎn)品本身。如果能在經(jīng)濟(jì)新型抽油機(jī)在油田經(jīng)過近20年來的應(yīng)用考性較好的情況下,大大提髙可靠性,就有可能逐步驗(yàn),只有少數(shù)機(jī)型(雙驢頭、下偏杠鈴、彎游梁、擴(kuò)大推廣應(yīng)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(rèn)梁式抽油機(jī)的優(yōu)勢地位?？?逐步推廣應(yīng)用至今,其余近百種機(jī)型由于設(shè)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(jī)復(fù)雜,無法適應(yīng)油田現(xiàn)場的使用而被淘汰基于常規(guī)抽油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、可靠耐用、操作維上世紀(jì)80年代,曾批量在遼河黏稠油田上推修方便等優(yōu)點(diǎn),抽油機(jī)生產(chǎn)企業(yè)在游梁式抽油機(jī)的廣的鏈條抽油機(jī),十多年間應(yīng)用了3200多臺,但基礎(chǔ)上,改進(jìn)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(jī)。這些機(jī)型既保留了原來場。摩擦式抽油機(jī),2002年在大慶、遼河、吉林小優(yōu)點(diǎn),又具有節(jié)能優(yōu)勢,深受油田用戶好評范圍地進(jìn)行了推廣應(yīng)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(jìn)行一次企業(yè)中,節(jié)能型抽油機(jī)共計36361臺,其中,游梁維修保養(yǎng))及設(shè)計不合理(電動機(jī)、減速箱在抽油式抽油機(jī)有35670臺,主要以雙驢頭抽油機(jī)、偏置機(jī)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(jī)、下偏杠鈴抽油機(jī)及彎游梁抽被淘汰。曾經(jīng)廣泛推廣應(yīng)用的自啟動永磁異步電油機(jī)為主,約占節(jié)能型抽油機(jī)的981%。經(jīng)過油田機(jī),最多時曾用到1萬多臺,雖然在初時節(jié)能效果實(shí)際工況條件的考驗(yàn),這些機(jī)型得到認(rèn)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(jī)井和替換老機(jī)井中采用的主力大,現(xiàn)已基本退出市場。還有許多機(jī)型沒能到小批機(jī)型。量試驗(yàn)就已退出市場。以上這些未成功的機(jī)型,雖目前國內(nèi)仍然有很多在用的老機(jī)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(yīng)用這些常規(guī)抽油機(jī)的能耗,成為各油田抽油機(jī)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(diǎn)。遭淘汰的原因主要有3點(diǎn)據(jù)了解,目前中石油各油田主要采取以下1)初期試驗(yàn)數(shù)量小,廠家往往由專人盯在現(xiàn)做法:場,選配電動機(jī)、維護(hù)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(jī)CNMHGWww設(shè)百·嚴(yán)品◇給常規(guī)抽油機(jī)加裝節(jié)能拖動裝置,實(shí)施節(jié)皮帶抽油機(jī)采用了鏈條抽油機(jī)“軌跡鏈條換向結(jié)能改造構(gòu)”核心技術(shù),獨(dú)創(chuàng)的“長軌形齒條換向結(jié)構(gòu)”主◇在抽油機(jī)電控柜加裝電容器對無功功率進(jìn)要是以齒條代替鏈條,以進(jìn)一步提高可靠性;同行就地補(bǔ)償。時,又進(jìn)一步縮短傳動鏈,提高機(jī)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(jī)械有限公司生產(chǎn)的高轉(zhuǎn)差電當(dāng)然,由發(fā)明到成熟,再到通過實(shí)踐的檢驗(yàn)和業(yè)內(nèi)動機(jī),通過十多年來38000多臺高轉(zhuǎn)差電動機(jī)使用的認(rèn)可接受,還需一個過程。據(jù)稱,該抽油機(jī)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(yīng)用。便捷方法。另外,一些油田根據(jù)油田實(shí)際工況選用多功率電動機(jī)、雙速電動機(jī)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(jī)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(jī)復(fù)雜,判斷一種抽油機(jī)是否節(jié)能,還要考慮很多游梁式抽油機(jī)的結(jié)構(gòu)原理決定了耗能較多,這環(huán)節(jié)。給各種新型抽油機(jī)提供了一個機(jī)遇。這些年來,中首先,“量體裁衣”很重要。在選用抽油機(jī)石油、中石化各大油田及制造企業(yè)進(jìn)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(jī)有鏈條抽油機(jī)、皮帶抽油慮抽油機(jī)額定懸點(diǎn)載荷的滿足及用長沖程保證泵機(jī)、液壓抽油機(jī)、塔架式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的抽油機(jī)效;淺井、大泵要考慮減速器額定扭矩的滿足;淺……這些抽油機(jī)都有各自的優(yōu)點(diǎn),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(jī)諧振抽油;原油黏度高、動液面深的油井,需說,在運(yùn)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(jī)等。常規(guī)游梁抽油機(jī)。其次,細(xì)化抽油機(jī)管理,依靠管理節(jié)能,非常盡管如此,無游梁式抽油機(jī)易于實(shí)現(xiàn)長沖程、關(guān)鍵。一方面,根據(jù)油井實(shí)際載荷,選配適合功率懸點(diǎn)接近勻速直線運(yùn)動等特點(diǎn),在黏稠油開釆上具的電機(jī),避免“大馬拉小車”;另一方面,及時調(diào)有常規(guī)抽油機(jī)所無法比擬的優(yōu)越性。在稠油較多油整抽油機(jī)平衡度。在不少新機(jī)型上井試驗(yàn)中,這點(diǎn)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(jī)提供了較大的發(fā)揮空間就是節(jié)能?！睋?jù)了解,在中石油應(yīng)用無游梁式抽油機(jī)主要以據(jù)國內(nèi)外專家研究稱,單純在抽油機(jī)上節(jié)能挖塔式皮帶機(jī)為主,其中,鏈條寬帶抽油機(jī)用得最潛,節(jié)能不會超過8%。實(shí)際上,抽油機(jī)節(jié)能是好。鏈條寬帶抽油機(jī)(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(jìn)完善,可靠性不斷增強(qiáng),在遼河動機(jī)、抽油機(jī)、抽油桿、抽油泵等組成的系統(tǒng)中綜油田已基本得到認(rèn)可。合節(jié)能。加強(qiáng)抽油機(jī)的運(yùn)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(jī)型正在試用。一種是試用1年多的復(fù)式永磁電動機(jī)抽油機(jī),由于其效率和功率因數(shù)(收稿日期:2011-08-19)高,簡化了機(jī)械傳動環(huán)節(jié),比普通電動機(jī)節(jié)電35%~57.6%;另一種是試用近2年的曲拉式抽油機(jī),該機(jī)型結(jié)構(gòu)簡單,鋼材用量少,通過優(yōu)化滑輪位置優(yōu)化力的傳輸實(shí)現(xiàn)節(jié)能,比普通機(jī)節(jié)能44.5%。以上2種新機(jī)型,雖然在設(shè)計方面有獨(dú)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(jī)。該CNMHGe口年第日期石油石化節(jié)能27