DFJ-YC型抽油机高效节能设备在油井上的应用

2015-10-26张鹏吐哈油田公司技术监测中心

石油石化节能 2015年2期

张鹏（吐哈油田公司技术监测中心）

张鹏（吐哈油田公司技术监测中心）

为了有效降低机采系统电耗，吐哈油田公司投入大量资金进行抽油机节能技术改造。根据油田公司抽油机节能装置应用的现状，在鄯善采油厂低产液油井上试验了DFJ-YC型油田抽油机高效节能设备，并抽查了安装此设备的10口抽油机井。现场测试结果表明，其系统效率提高了7.11%，功率因数下降0.07，综合节电率达到33%左右，起到了较好的节能效果。

抽油机高效节能设备节能

机械采油耗电量占采油厂一半以上，是用电耗能的大户，抽油机低产液空抽易造成机械磨损和电能的浪费。目前产液量小于3～4t的抽油井较多，泵效低于30%。因冲程受机型制约，可调范围小，主要寻求通过降低抽油机冲速来满足油井冲速匹配要求的办法。抽油机带负载启动时，为了保证足够大的启动转矩和一定过载能力，不得不按抽油机的最大转矩来选配电动机；而抽油机正常运行所需平均功率并不大，负荷率最高也不超过30%，这导致抽油机电动机正常运行时负荷率很低［1］。

1　DFJ-YC型抽油机高效节能设备简介

1）DFJ-YC型抽油机高效节能传动装置由输入、减速、输出三部分组成。以小功率电动机为驱动力，采用皮带轮传动方式使电动机的输出轴与减速器的输入轴固定相连，减速器的输出轴上配套安装皮带轮，只需要确定电动机皮带轮尺寸就能达到降低冲速的目的。

2）采用内置超越离合结构，阻止（抽油机）设备的反向发电，减少对电网的谐波影响并降低损耗。

3）DFJ-YC型抽油机高效节能设备的出口皮带轮直径加大，提高了传输皮带的包角度，防止皮带打滑和撕裂。

2　工作原理

根据已配减速箱传动比、减速箱皮带轮直径、电动机转速、节能传动装置减速比，抽油机要求达到的冲速，在允许的条件下确定减速电动机的皮带轮直径，降低抽油机冲速，确定合理抽汲参数，提高泵效。

设置液力减速力矩提升机构，采用高效传动力矩结构，增强设备总动力源的应用力矩，使设备完全能够在各种条件和环境下拖动负载运行，尤其在稠油井与含沙油井上应用。采用电动机匹配高传动效率的变速箱，增加电动机的出力力矩，既满足了系统启动所需的动力，又能满足运行过程中所需的动力。

根据油田的实际原油流量情况，确定合适的减速比例，可以快捷调整需要的抽油机冲速：出油量大时用电动机的高速档（7～12min-1）；出油量变小时用电动机的中速档（3～6min-1）；出油量断续时用电动机的低速档（0.5～2min-1）。

3　应用效果

鄯善采油厂于2012年试验安装DFJ-YC型抽油机高效节能设备14台，主要应用于地层压力下降、供液不足产量低、含水高的抽油井上。

2012年4月至5月期间，依据SY/T6422—2008《石油企业节能产品节能效果测定》标准的规定要求，对14口安装了DFJ-YC型抽油机高效节能设备的抽油井进行现场抽查监测，抽测的10口井，有6口井为12型抽油机，4口井为14型抽油机，测试比对评价结果见表1至表2。

1）在运行中，降低了抽油机的冲速，避免因冲速过高影响系统效率，保证了抽油机的高效运行。抽油井的工作参数选择不当会对泵效产生负面影响，一旦参数过大，理论排量大于油层供液，造成供不应求现象，泵效自然达不到生产要求。

表1　10口井更换小功率电动机安装前后工况对比

表2　10口井更换小功率电动机安装后节电效果

2）减速装置的使用，降低了抽油机全系统的运行速度，减轻了传动、运行部分的疲劳和磨损（皮带、抽油杆），延长了机械寿命，提高了机械运行的平稳性、安全性和经济性。

3）从测试结果可以看出，安装前平均冲速2.96min-1，安装后平均冲速1.65min-1，冲速下降了1.31min-1；安装前平均系统效率9.78%，安装后平均系统效率16.89%，系统效率提高了7.11%；安装前平均功率因数0.492，安装后平均功率因数0.421，功率因数下降0.07。抽测的10口抽油机井平均有功节电率为33.45%，平均无功节电率为27.52%，平均综合节电率为33.09%。在产液量变化不大、不影响产量的情况下，节约了电能。

4）使用该节能装置后，功率因数有所下降，无功功率增加，这是因为之前使用同步永磁电动机，后期安装的节能拖动装置控制柜无补偿所致。