采油设备节能降耗实践
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 29423 次点击
刘荣侠,张青柏
摘要:本文介绍了吉林油田抽油机节能改造的方案、特点和实施后现场测试情况。节能效果显著。
关键词:抽油机;节能改造;自动调径变矩;下偏杠铃
抽油机用量大、耗能高,约占油田总用电量的70%,是影响油田采油成本的重要因素。2004年我们在设备节能降耗上做了大量的尝试和探索,抽油机节能改造是其中突出的一项。
一、抽油机节能改造方案
我们根据原抽油机型号特点选定实施两种改造方案:即对五型及五型以上抽油机采取从普通型改造为下偏杠铃抽油机,对三型抽油机采取从常规游梁型改造为自动调径变矩抽油机;两种方式都具有国家专利,目前在国内应用较广,是成熟的技术。
二、抽油机节能改造的原理及先进性
1.自动调径变矩节能改造
自动调径变矩平衡游梁式抽油机是在常规游梁式抽油机的基础上,取消了曲柄平衡重,增加了游梁长度,增设调径杆和拉杆及平衡块,构成一个六杆机构。改造后通过减小匹配减速器输出扭矩等级和匹配电动机的功率等级来实现节电的目的,同时通过调整调径杆和拉杆铰接处的平衡块平衡力矩随负荷大小增减的方法,使抽油机达到理想的平衡状态。
该改造方式主要特点是结构设计新颖,运行平稳,维护保养方便,节能效果较好。
2.下偏杠铃节能改造
下偏杠铃节能抽油机是通过偏置变矩技术原理,在常规游梁式抽油机的游梁尾端下部加装“下偏杠铃型游梁复合平衡块”,使曲柄平衡机构与偏置变矩机构有机结合在一起的节能抽油机。通过这种改造,在抽油机运行中,能有效地削减峰值扭矩,改善抽油机的平衡状况。其特点是变矩范围大、平衡效果好、抽油机寿命长、电机功率低、节电节能明显、调参简便、操作强度低和操作快捷。
三、抽油机节能改造的实施及现场测试情况
2004年吉林油田抽油机节能改造实施共242台,改造后节能效果良好,以下是现场测试情况。
1.自动调径变距节能改造
(1)曲柄的圆周运动经调径杆使平衡块摆动,自动调整平衡半径来适应井下负荷变化所需的平衡力矩,平衡度达90%以上。
(2)匹配电机功率为3.OkW,较常规的5.5kW减少45.5%,综合节电率达30%以上。
(3)匹配的减速器扭矩为6.5kNm,比常规的kNm减少了64%,取消了曲柄平衡重,使整机重量减少了31%。
(4)因该机平衡块重量变小,且化整为零,最大重量仅为20kg,距地面近,人工调参方便、安全、快捷。
通过使用测试,改造后的抽油机运行平稳,维护保养方便,节电效果明显,综合节电率均达到了30%。
2.下偏杠铃节能改造
(1)电机功率由原来的45kW减至30kW,通过对五台测试的抽油机改造前后的对比,日节电571.7kW,平均每台年节约电费1.76万元,平均节电率达27.7%,最高32.4%。
(2)在现场实际操作中,容易调整平衡,平衡度90%以上。
(3)劳动强度降低,人工调参方便、安全、快捷。
四、抽油机改造节能评价
2004年抽油机改造节能情况见表1。
从表1可知,2004年抽油机改造242台,通过检测计算每年可节电660.6万kWh,节约电费277.5万元,节电创效非常明显。改造的同时还包含对整机大修、补充配件、安装护栏和配备电机等内容,因而还可以节约材料费用、延长抽油机的寿命、减少修理费用、降低劳动强度等。