抽油机节能效果探究

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  摘要:近年来随着我国经济的不断发展,科学技术不断得到提高,而且近年来国际上也出现能源紧张等情况,因此各国都在相继提出节约能源节约资源的发展观念。本文将主要针对抽油机这一大型设备进行阐述,分析它的工作原理以及在此基础上的节能效果的实现。
  关键词:抽油机;工作原理;节能效果
  1 抽油机简介及工作原理
  抽油机是开采石油的一种机器设备,是通过加压的办法使石油出井的一种设备。当油机上冲时油管弹性收缩向上运动,带动机械解堵采油向上运动,撞击滑套产生振动。同时正向单流阀关闭,变径活塞总成封堵当抽油机下冲程时,油管弹性伸长向下运动,这一运动又对地层内的油流管道产生反向的冲击力。
  油井内的机械采油器是利用油管柱周期性的弹性变形来产生周期性的上下往复运动,对地层产生抽吸挤压的频繁交替变换活塞作用,最后使得不易移动的液滴开始流动,实现疏通油道、扩大油流增加原油产量的目的。在所有的抽油机类型中,游梁式抽油机是各大油田广泛采用的抽油设备,通常是由普通的交流异步电动机直接拖动,由它的柄带以配重的平衡块带动抽油杆,驱动井下的抽油泵做固定周期性的上下往复运动,把井下的油送往地面。
  2 抽油机能量损失原因探究
  一般在油田开发中,采油的方式通常是把流到井下的原油弄到地面的方法,基本上分为两种,一是依靠油田本身的能量把原油喷洒到地面上,这种方法称作是自喷采油法,另一类是借助外界的力量把原油采到地面上,叫做机械采油法。但是现在使用采油机采油的油田占到总数的90%以上,而目前不仅采油的抽油机总体利用效率不大,也有很大的能耗消耗。以前统计数据显示油田生产用电占到总用电量的将近一半,而在油田的生产用电中采油机的用电又占到很大一部分。如果抽油机的总体利用效率提高,不仅可以节约油田的成本,也可以很好的节约资源。
  抽油机的能量损失有很多原因,大体可以分为以下几方面的原因:
  1)电动机的损失。电动机是抽油系统中的主要耗能设备,电动机方面的损失包括有热损失和机械损失,统称为电机损失。电动机的损失原因也是有多方面的,一是机器本身经过长时间的使用会有一定的损耗,这是自然方面的原因;二是人们的不正确的使用方法或者不正确的操作等造成电动机的损耗。对抽油机的电动机一定要经过认真的具体情况具体分析,并要时常对电动机进行检查,发现问题要及时处理;
  2)附件方面的损失,一种是指带传动部件方面的损失,这方面主要是指在运输油过程中的摩擦损失,可以称之为皮带损失。二是减速箱内部的损失,也是指在整个设备在运转的过程中出现摩擦等,对减速箱会有一定的影响。三是四连杆装置上的,主要包括轴承的摩擦和钢丝绳的变形摩擦损失。还有包括像抽油泵部分的损失,机械损失容积损失与水利损失等,这些附件方面的损耗也会对抽油机的运转产生很大的影响,不仅影响整个机器的运转,同时如果在日常的工作中不及时发现处理出现的问题,对整个油田都会有影响。
  3 实现抽油机节能效果的方法策略
  抽油机的节能效果的实现是一项技术性很强的工作,首先我们要在技术上加以改进。关于提高抽油机节能技术,我们可以从以下几方面进行改进:
  1)可以采用无功补偿技术。无功补偿技术是指利用补偿电容器对抽油机的供电网进行无功补偿,抽油机的设备驱动装置大多为感性设备,因此在长期使用过程中必然会导致电动机供电线路效率基数低、无功功率大、输电线路损耗大等问题,而解决这些问题的最好的办法就是利用补偿电容器对供电网进行无无功补偿;
  2)适当改变电动机的容量。电动机的启动扭转过程比较慢,耗电比较大,这样就使得在电动机容量不变的情况下,在低产油井或者油比较稀的情况下电动机的发电效率就会很低,能源浪费比较严重。在起动电动机后如果能够降低电动机的容量,就可以实现提高电动机的运行效率,实现降低电动机自身的损耗目的。为此可以采用在启动电动机发电时发电机的接线方式为角接,而电动机在正常工作状态时接线的方式为星接或者沿边三角形接法。但这种技术只是在低产油井和工作情况都比较良好的情况下效果比较明显;
  3)可以自动调节电动机的电压。自动调节电动机电压是指通过检测到的电动机的各项数据最重要的是功率因数以及运行电流数,调整电动机晶闸管的导通角,进而改变抽油机上的電压,调整电动机的容量。但这种技术存在一种明显的弊端,它是通过调整晶闸管导通角的大小来实现电压的调整,但电压电波的波形并不是完整的正弦波,也存在上下的波动,因此在该项技术的使用过程中要注意控制晶闸管的控制深度,做好相关的测量工作;
  4)安装全自动的间歇抽油控制装置。该装置节能效果较好,主要是改装置通过检测抽油机最直接的工作地方井下的供液能力来控制抽油机的电动机的运行情况,安装此项装置可以很好的控制抽油机的工作效率及工作装状态,可以使得抽油机在井下供液较好时加快抽油的速度,在井下供液不好的情况下停机,但该装置虽然节能效果较好,但安装费用大。
  4 结论
  我国现在提倡科学发展观,而科学发展观很重要的一方面就是要科学的利用资源,合理利用资源。在抽油机的使用过程中,要在日常的点滴中切实做到抽油机的养护工作,合理的使用抽油机。在油田的开发过程中,发展新技术,挖潜增效是不变的主题,这也是我国油田发展中新的技术方向,我们要大力的进行资金投入和政策的支持,结合油田的实际情况进行抽油机的节能方面的更大的举措,争取有更好的效果。
  参考文献:
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