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节能型抽油机研究

作者:未知

  摘 要:作者根据自身多年的工做经验对油田所使用的抽油机进行了简要的分析探讨,同时也对近年来新出现的柔性连杆抽油机进行了简要的分析,并对其设计方式进行了一些列的优化,从而达到节能的效果。并且对我国现阶段抽油机的发展情况进行了简要的介绍,以及一些油田正在使用的抽油机的存在的问题进行了阐述。
  关键词:节能型;油田;抽油机;发展;问题
  0 前言
  就目前我国的原油开采情况来讲,主要分为两类:(1)主要是通过利用地层自身的能量,将原油"喷"出来,通常也称之为自喷采油方法,使用这种采油方式进行采油的大多都是一些储量大且开发时间短的新油田;(2)一些已经经过多年的开发到了中老年阶段的老油田,地层的能量已经不能使得原油出现自喷的现象,必须通过使用一些机械设备将原油"采"到地面上,这种采油的方式也被称之为举升采油或是机械采油。
  1 抽油机的发展现状
  由于我国油田开发年限的不断增加,抽油机的数量也在不断的增加,所以对与现在的油田开发来讲,研发具有高节能性、可靠性的抽油机等石油机械设备是目前急需解决的问题。现阶段我国油田所使用的抽油机有很多的种类,可以将其分为有粱式抽油机和无梁式抽油机。下面以有粱式抽油机为例对抽油机的分类进行简要介绍:
  1.1 常规有粱式抽油机
  常规有粱式抽油机是我国油田使用时间最长,拥有数量最多的一种抽油机。常规有粱式抽油机主要采用具有对称循环四杆结构或是近似与对称循环四杆的机构,这种抽油机主要具有以下特点:(1)抽油机的结构简单;(2)运行稳定可靠;(3)维护保养简单方便。但是同时这种抽油机也具有一些缺点,例如,在运行过程中平衡效果较差,并且效率低,耗能量较高,不符合我国的节能标准,目前已经基本停止使用了。
  1.2 前置式抽油机
  前置式抽油机平衡后的理论净扭矩曲线是一条相对均匀并且基本近乎于水平的直线,所以前置式抽油机的运行相对比较平稳,并且减速箱的齿轮基本上没有反向负荷,抽油机的使用寿命也相对较长。并且前置式的抽油机可以安装具有较小功率的电动机,其节能效果非常好。
  2 抽油机的节能技术
  通常情况下来讲,有杆泵式的机械采油具有较为广泛的使用要求,并且在油田中的数量较多。但是由于有粱式抽油机也存在着能源消耗较大,并且效率较低的问题,但是由于油田开发年限的不断增加,使得采油的成本也不断的提升。在油田的生产过程中如何减少游梁式抽油机的耗能量,已经成为众多石油机械研究人员的主要研究问题。
  通过对抽油机节能的方式进行研究可以发现,抽油机的节能除了采用传统的节能型动力驱动系统以及节能型的传动元件以外,再就是改变传统的机构运动形式或是使用新的平衡方式。以上说的这几种方式其实质就是尽可能的降低减速器输出轴上的净扭矩Tn曲线的一种波动,由于曲柄旋转平衡重产生的平衡扭矩Tr的曲线成正弦规律变化,这样就要对抽油机悬点载荷反映到减速器曲柄轴上的载荷扭矩Tw进行适当调整,同时也可以使用一种动态的方式改变抽油机的四连杆的机构的杆长来对载荷曲线的变化规律进行改变,从而达到抽油机节能的效果。并且通过对比后可以发现,主要有以下两种表现形式:(1)柔性连杆抽油机的最大悬点载荷较低;(2)净扭矩曲线相对平缓,同时增大了谷值扭矩。需要合理的选择其平衡扭矩,从而有效的消除负扭矩。
  3 抽油机的发展方向
  随着我国经济体制的不断转变,油田的发展也逐渐转变为以经济利益为中心。所以,通过研发新技术,有效控制能源的消耗已经成为油田开发过程中恒定不变的主题,这也是抽油机在今后一段时期内的发展方向。在我国发展具有高效节能作用的抽油机,必须要确保其技术性与经济性相统一,并且在发展的过程中要明确技术是永远排在第一的位置的,而经济性则是其次的。换句话说也是是在确保抽油机正常运行饿情况下,才可以有效的提升抽油机的节能效果以及抽油机整体的经济性。从长期的发展来看,抽油机主要有下述几种主要的发展方向:
  (1)具有高度智能性以及节能性的抽油机是我国传统抽油机在今后长时间的发展方向。并且就目前抽油机的发展情况来讲,这种发展会成为抽油机发展的最高阶段。主要可以从以下两方面进行研发:①根据不同油井产液量对抽油机的设备进行启停设置,从而实现降低无效的耗能量;②根据悬点载荷量的变化进行自动的平衡调整,在运转的过程中起到节能的作用。
  (2)使抽油机逐渐向统一使用标准或是个性化方向发展,如果可以就尽量的进行统一抽油机的生产标准,对于不能进行统一的标准必须突出抽油机的个性。在对抽油机进行推广的过程中必须要对抽油机的零件等进行统一,特别是抽油机的底座,从而实现对不同油井所使用的抽油机进行更换。
  4 结语
  抽油机是有杆抽油机械设备中最为重要的组成之一,在我国油田开发的过程中抽油机具有不能取代的作用。通常情况下来讲,有粱式抽油机主要具有以下特点:(1)其结构相对简单;(2)非常坚固耐用。并且抽油机在我国油田中处于一种主导的位置。不过,游梁式抽油机也有一些缺点,例如,其耗能量非常高、在运行过程中的荷载波动较大。
  参考文献:
  [1]周维.游梁式抽油机节能技术的现状与展望.石油矿场机械,1987,16(5):28-32.
  [2]赵来军,余国安,等.变频调速技术在智能化抽油机系统中的应用.石油机械,1998,26(2):25-27.
论文来源:《科技经济市场》 2015年3期
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