倍程柔式抽油机在采油系统中的应用

王海涛（大庆油田装备制造集团生产管理部）

倍程柔式抽油机在采油系统中的应用

王海涛（大庆油田装备制造集团生产管理部）

阐述了倍程柔式抽油机系统结构及工作原理。根据倍程柔式抽油机的结构特点及工作特性，分析了倍程柔式抽油机的适用范围及选用原则。结合试验井分析了倍程柔式抽油机的节能效果，在此基础上提出了倍程柔式抽油机的运行要求及维护维修等注意事项。

倍程柔式抽油机 系统结构 原理 节能应用

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.03.010

抽油机是油田采油生产中常用的地面举升设备，目前全世界共有100多万口机械采油井，其中抽油机井有90多万口，并在逐年增加。我国抽油机发展已有近40年的历史。20世纪50年代以进口为主，修配为辅，主要是进口前苏联CKH常规型游梁式抽油机[1]。60～70年代，在仿前苏联的基础上制造出常规型游梁式抽油机[2]。1975年后制定并完善了国产抽油机技术标准。80年代起抽油机实现了全部国产化，不仅满足自给，而且有部分出口，在此期间，抽油机技术有了飞跃发展。

近些年来，为了提高抽油机的工作效率，降低抽油机的能耗以及油井设备维护及修井成本，以钢丝绳代替抽油杆的倍程柔式抽油机采油系统成为一种高效节能连续举升新技术。该抽油系统可以大幅度降低杆柱自重负载，实现了采油地面设备的轻小型化，同时也最大限度地降低了系统能耗[3]。目前，该项技术已基本形成整个系统的技术配套。

1 系统结构与原理

倍程柔式抽油机的技术思路是以钢丝绳代替普通抽油杆，大幅度降低杆柱自重，实现采油地面设备的轻小型化，最大限度降低系统能耗；通过柔性牵引绳和轮系传动，使低矮机型实现大冲程。

系统由倍程柔式抽油机、柱桩基础、电控系统、监测系统、专用井口、井口密封泵、钢丝绳杆柱、抽油泵七部分组成，结构见图1。

系统的工作原理是电动机将动力通过减速器、主轴传递到曲柄，使曲柄做圆周运动，通过滑轮组和专用牵引链将圆周运动转化为往复运动，通过钢丝绳抽油杆带动井下抽油泵达到举升的目的。

2 结构特点与工作特性

钢丝绳杆柱质量轻，摩阻低，起下方便。钢丝绳柔性强，弹性大，在一般驱动情况下，冲程损失大，若构造一定的运动工况，会降低冲程损失率，甚至能够产生超冲程。

专用井口摩阻低，可实施井下密封，使地面设备高度突破了冲程长度限制。

倍程柔式抽油机体积小、质量轻、效率高、成本低。滑轮组与单曲柄机构，冲程加倍，具有普通抽油机没有的运动特性，吻合井下钢丝绳的运动，有利于发挥钢丝绳杆柱的优势，降低井下泵冲程损失率。横梁、横支臂和井口支撑立柱结构，就地平衡了牵引链的拉力。由于不受悬点载荷，地面设备和基础实现了轻型化和小型化。

柱桩基础，施工简捷，不受季节和地理位置的限制。

由于作业和维护需要不同于常规抽油机的作业设备和作业技术，相关配套技术有待进一步完善。

3 系统适应条件

根据试验确定的系统适应范围为：产液量15 t/d以下的直井；下泵深度1 200 m以内；中等以下原油黏度，地面原油黏度16.6～90 mPa·s；采出液腐蚀性轻微，且清防蜡措施有保证。

符合以上工况条件的油井可以采用倍程柔式抽油机采油系统。

4 节能效果

试验井系统效率25.1%，与平均日产液相当的5、6型抽油机井和120型螺杆泵井相比，分别高18.9个百分点和20个百分点；吨液百米耗电1.05 kW·h/（100 m·t），与平均日产液相当的5、6型抽油机井和120型螺杆泵井相比，分别低75.5%和79%。

5 运行与维护要求

地面设备倍程柔式抽油机的安装要保证四个滑轮的同面度和井口的对中，传动绳的长度要根据井口密封泵的工作位置确定。

井下柔性抽油杆柱的下井作业需要井架、有长度测量的绞盘车和专用的井口卡子配合进行作业，柔性抽油杆柱与泵的连接要有专用的连接头。

整体倍程柔式采抽系统安装完毕后，即可按常规抽油机的调试方法进行参数调试，确保整个系统在最佳参数下工作。

日常维护与常规抽油机相同，定时检测轴承和减速器的润滑，注意机械运动是否正常，遇到卡泵和井口密封漏油及时维修。

维修作业需要井架、有长度测量的绞盘车和专用的井口卡子配合作业。

[1]张自学编.国内外新型抽油机[M].北京:石油工业出版社,1994:55-59.

[2]张连山.国外抽油机的技术发展[J].石油机械,1999,27(4):54-56.

[3]张连山.我国抽油机的发展趋势[J].钻采工艺,1996,6:41-44.

王海涛，1998年毕业于佳木斯大学工学院，工程师，从事生产及生产保障管理，E-mail：zbzzwht@163.com，地址：大庆油田装备制造集团生产管理部，163411。

2011-03-18)