第一節(jié) 抽油機(jī)的簡介
抽油機(jī)是開采石油的一種機(jī)器設(shè)備,俗稱“磕頭機(jī)”。抽油機(jī)是有桿抽油系統(tǒng)中最主要舉升設(shè)備。根據(jù)是否有游梁,可分為游梁式抽油機(jī)和無游梁式抽油機(jī)。(立項報告)
第二節(jié) 抽油機(jī)的工藝技術(shù)
抽油機(jī)其實和我們平時家里自己打的水井抽水的原理一樣,也是通過一個活塞拉桿(抽油桿)的抽汲作用把油抽上來,然后通過地下埋的管道送走。唯一不同的地方就是這個拉桿的動作是通過一個電機(jī)來帶動的。
抽油機(jī)目前國內(nèi)有很多種形式,一般常見的就是電視上看到的那種帶有一個大大的扇形鐵塊那種,來回運(yùn)動,形象地成為“磕頭機(jī)”。也有直線電機(jī)帶動的,體積小,據(jù)說節(jié)能效果好些,但是成本比較高。
抽油機(jī)這樣的外形設(shè)計不是為了節(jié)能,而是從減少對電網(wǎng)影響的角度來考慮的,因為我們知道當(dāng)抽油桿下落是,電機(jī)是不做功的,相反還有電能回饋電網(wǎng),油田的抽油機(jī)比較多,這些回饋的電能使電網(wǎng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的畸變,所以現(xiàn)在有的抽油機(jī)就帶了回饋制動或者回饋逆變等多種處理方式。
抽油機(jī)的節(jié)電技術(shù)主要有兩大類:一是開發(fā)不同類型的抽油機(jī)節(jié)能電機(jī),如超高轉(zhuǎn)差率電動機(jī)、三相永磁同步電機(jī)、高啟動轉(zhuǎn)矩雙定子結(jié)構(gòu)電機(jī)和電磁調(diào)速電機(jī)等。但由于資金投入太大,在許多油田用節(jié)能電機(jī)取代普通異步電機(jī)尚無法全面推廣。二是使用節(jié)能配電箱,采用改變定子繞組的接法可以改變電機(jī)電壓,但電機(jī)只能得到固定電壓,節(jié)電效果并不理想。
抽油機(jī)的節(jié)電技術(shù)采用變頻調(diào)速控制,則可以改變抽油機(jī)長期處于低效做功的狀態(tài),使其工作方式與油井實際負(fù)荷相匹配,保證每次都抽油,減少低效甚至無效抽取,從而降低電費(fèi)開支,減少維護(hù)成本,提高運(yùn)行效率。效果如下:
(1)變頻器具有軟起動功能起動時電流較小,對電網(wǎng)沖擊小,起動時能耗大為降低。避免了啟動時的相當(dāng)于3~7倍的額定電流,避免了不必要的電能損耗。同時減少了對電動機(jī),變速箱,抽油機(jī)等大機(jī)械的沖擊,延長了相關(guān)設(shè)備的使用壽命。在工作中電機(jī)的功率因數(shù)可從0.2~0.5提高到0.9,減輕電網(wǎng)和變壓器的負(fù)擔(dān),降低線損,大量減少了無功損耗。
(2)引進(jìn)變頻器控制可實現(xiàn)設(shè)備上,下行程自動識別從而控制石油抽油機(jī)上、下行程的電機(jī)運(yùn)行頻率分別可調(diào),以改變抽油機(jī)上、下行程的運(yùn)行速度。解決了因更換皮帶輪調(diào)速造成的停產(chǎn),從而提高了生產(chǎn)效率。同時達(dá)到滿足泵效的情況下耗用最少的電能。
(3)由于抽油機(jī)下行時負(fù)載性質(zhì)為位勢負(fù)載,變頻器加裝能耗制動功能后恰能適應(yīng)其工況。對于改變抽油機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)最佳工作狀態(tài)帶來很大方便。降低漏失,提高泵效。
第三節(jié) 抽油機(jī)的特點
1. 采用牢固耐用的組合減速傳動系統(tǒng),結(jié)合工業(yè)電腦數(shù)字化控制的永磁同步制動電機(jī)技術(shù),實現(xiàn)了柔性啟動、加速、減速、超低速運(yùn)行,避免了抽油機(jī)在換向啟動時的機(jī)械沖擊,做到了抽油機(jī)只保養(yǎng)無大修,延長了抽油機(jī)的使用壽命。
2. 采用簡練機(jī)身,最大限度的利用空間位置,突破了常規(guī)抽油機(jī)最大沖程和最低沖次的局限,最大沖程可達(dá)8米、最低沖次0.5次。擴(kuò)大了抽油機(jī)的使用范圍,擴(kuò)展了抽油機(jī)的使用范圍,特別適合中高含水期大排量、深井、稠油井的重載強(qiáng)抽;延長了抽油桿、抽油泵的使用壽命,適合了當(dāng)今大排量、低滲透、稠油井、深井的不同開采的需要。
3. 運(yùn)用變頻調(diào)速和程序自動控制技術(shù),變傳統(tǒng)機(jī)械式抽油為現(xiàn)代智能化采油,運(yùn)行效率高、能耗少、使用可靠,一舉將傳統(tǒng)的機(jī)械采油裝備帶入了電子時代。采用無線遙控操作,液晶屏數(shù)字顯示,清晰可見,調(diào)整參數(shù)(沖程、沖次)簡便易行,無級分別調(diào)整上下沖程的沖次??筛鶕?jù)井下工況隨時改變參數(shù),達(dá)到最大泵效及工藝的要求。
4. 獨特的配重設(shè)計,能輕松、迅速地完成調(diào)整平衡的作業(yè)。
5. 可靠的安全保障,運(yùn)行時運(yùn)動件與人隔離;操作機(jī)器與高壓電隔離;調(diào)平衡時配重塊落地調(diào)整安全無憂,電腦全方位監(jiān)控抽油機(jī)運(yùn)行,具有過載、失載、缺相等多種保護(hù)功能并有自動起機(jī)、不平衡報警、停機(jī)、顯示故障原因、歷史故障記錄等保護(hù)功能。
6. 牢固耐用使用方便。抽油機(jī)裝卸載、調(diào)防沖距上提下掛、碰泵等不用輔助設(shè)備即可完成。
第四節(jié) 抽油機(jī) 行業(yè) 的未來趨勢
其一,逐漸呈現(xiàn)自動化和智能化的發(fā)展趨勢,伴隨信息技術(shù)以及自動控制技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用范疇也逐步拓展,應(yīng)用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)能夠?qū)Τ橛蜋C(jī)的工作流程進(jìn)行程序化設(shè)置,進(jìn)而通過計算機(jī)進(jìn)行輔助操作,實現(xiàn)其智能化操作模式,最大程度的減少能源消耗。
其二,逐漸提升其適應(yīng)性的發(fā)展趨勢,抽油機(jī)需要在油田生產(chǎn)中體現(xiàn)實際應(yīng)用價值,而由于油田產(chǎn)量的變化以及油藏類型的變化,對于抽油機(jī)的應(yīng)用需求也會逐步提升,因而抽油機(jī)的技術(shù)應(yīng)用需要持續(xù)滿足油田的應(yīng)用需求,其節(jié)能化程度以及對于不同油田類型的適應(yīng)程度將會持續(xù)提高。
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