抽油机节能技术及发展

抽油机节能技术及发展

1提高我国抽油机节能性能的重要意义

我国的石油储备含量远中东国家,大多数油田属于低产油田,并且渗透率较低,需要依靠性能良好的设备作为生产辅助工具,抽油机是保证油田开采的重要器械,但是,我国的很多抽油机的能耗较大,性能较差。目前,我国已经有大约一半的抽油机配备了节能设备,无论是抽油机本身的结构改造,还是抽油机供电系统的改良,包括抽油机配电箱的配备,都属于抽油机的节能措施。这些节能措施不仅能对消耗的电能进行节约,还能提高能源利用率,使石油开采企业在节约能源成本的情况下不影响企业的正常工作效率。当前,我国抽油机总数在100000台以上,抽油机电动机能够容纳的电能在3500MW,电能的年消耗量在一百亿千瓦时以上,在消耗如此多电能的情况下,我国的抽油机使用效率仍与世界平均水平存在5%左右的差距,因此,我国的抽油机具有很大的节能空间,只要节能措施得当,我国的抽油机将每年节约电能超过十亿千瓦时,因此,在研制抽油机的节能措施对电能的节约具有重要意义。

2我国抽油机的节能措施

2.1使用节能型抽油机

节能型抽油机是保证抽油机节能效果的重要设备,且分为很多种类,异相曲柄抽油机是较为常见的抽油机种类,这种类型的抽油机属于循环式抽油机且具备不对称性。这种抽油机的上冲程消耗的时间大于下冲程消耗的时间,当CYJ10-3-26B(Y)抽油机的冲次n在9min-1时,抽油机的上冲程与下冲程时间相同,均为3.55s。当CYJ10-3-26B抽油机的冲次n=9min-1时,抽油机的上冲程与下冲程的时间均在3.33s。如果两种类型的抽油机消耗同样的电能,CYJ10-3-26B(Y)的光杆功率可以降低6%,因此,CYJ10-3-26B(Y)的井下效率非常高,可以为石油开采团队节约较多的电能成本。一些新型抽油机是在原有是抽油机基础之上改造得来的,例如,双驴头抽油机就是这一类型的代表。这种抽油机改造之前属于游梁式抽油机,改良工作并没有影响这一类型抽油机的原有性能,且降低了抽油机的冲次,使抽油机能够节省更多的电能成本,并提高单位时间内的工作效率。有些新型抽油机的改良综合了世界各国多年的改良经验,具有较高的科学性,直线电式抽油机就是其中的代表,这种抽油机的主要能量来源为直线电,利用直线电的传播,使抽油机的传动方式变得简单,避免的抽油机过多的能量损失。研究表明,使用这一类型的抽油机能够将抽油机的整体能耗量降低26%,并且能够很大程度上提高抽油机的平衡度。有些抽油机的诞生时间较短,属于新式样抽油机,渐开线式抽油机就属于这一类型的抽油机,这种抽油机的节能性比异相曲柄抽油机的节能性更好,在外部条件相同的情况下,用电效率可以降低50%,是一种理想的节能型抽油机。

2.2使用抽油机节能电控装置

抽油机是对电能需求较大的设备,如果采用较为常见的异步电动机作为抽油机的供电装置,将会浪费大量的电能,因此,要从抽油机的启动角度入手,对抽油机的电控装置进行改良。抽油机的启动方式为带载启动,这种启动方式具有较强的惯性矩,因此,要对抽油机的最大扭矩进行测量,并根据最大扭矩对电控装置进行选取,以确保抽油机能够正常投入使用。在抽油机开始运转之后,平均扭矩要略小于最大扭矩,因此,电动机的实际投入功率要小于额定功率。抽油机电控装置的配置要根据石油开采地区实际情况进行,如果油井状态出现异常,要保证电控装置不会受到较大的影响,避免电能不能正常释放所产生的热能影响电动机的正常使用。如果油井需要进行维护,施工人员要尽可能少的更换电控装置,避免装置受到破坏。目前,我国很多抽油机的泵排量大于油井的地下渗透力,因此,从加强抽油机的单位时间工作效率入手对抽油机进行改造能够很大程度上节省抽油机所消耗的电能。可以对油井的开采制度进行改良,虽然这会导致抽油机施工团队石油开采总量的减少,但会为石油开采团队节约大量的电力资源成本,从而提高石油开采团队的整体经济效益。可以考虑通过改变抽油泵电动机转速的方法实现抽油机的节能,要确保抽油机的电动机转速完全符合开采油井的实际渗透性,因此,要在电动机设备上进行变频装置的安装,以便工作人员可以根据实际情况随时调节电动机的频率,要重点考虑油井的实际产出量,并通过对电动机电频的调整进行电动机功率的调节,使电动机可以在正常运使的过程中节约电能,使用电动机变频装置,不仅可以大幅度节省抽油机的电能,还能够保证抽油机正常运行并产出足够的石油,还能够减少供电电网的负荷,避免电网因电流过大而损坏。

3我国抽油机的发展趋势

间抽控制装置是我国抽油机主要的发展方向,在使用间抽控制器之前,要首先对油田进行调查,我国的大多数油田渗透能力不是很高,但是,为了保证油田的正常开采,抽油机一般将电频调节到最大幅度,这样做虽然保证了油田的正常开采,却严重降低了抽油机的实际效率,造成电力能源的严重浪费。因此,要对抽油机的参数进行调整,并利用科学的间开制度对抽油机的效率进行控制,科学的使用间抽控制装置,能够在油井不能开采出足够的石油或平均使用开采量较小时,自动将电能消耗较大的抽油装置进行关闭,延长油井蓄积的时间,当油井当中重新蓄积了足够的石油之后,系统会重新开启抽油装置,使抽油机能够开采到足够的石油,提高单位时间才有效率,节约电力能源。

4结束语

抽油机是保证我国石油开采效率的重要装置,目前,我国很多抽油机的普遍问题是电能消耗量过大,很多石油开采企业的抽油机消耗电能是企业主要的成本支出,因此,研究石油机的节能措施,并展望石油机的未来发展趋势,对提高我国石油企业的经济效益,促进石油企业的持续发展,具有十分重要的意义。

作者:孙伟 单位:延长石油机械装备制造有限公司