倍程柔式抽油機在采油系統中的應用

王海濤（大慶油田裝備制造集團生產管理部）

倍程柔式抽油機在采油系統中的應用

王海濤（大慶油田裝備制造集團生產管理部）

闡述了倍程柔式抽油機系統結構及工作原理。根據倍程柔式抽油機的結構特點及工作特性，分析了倍程柔式抽油機的適用范圍及選用原則。結合試驗井分析了倍程柔式抽油機的節能效果，在此基礎上提出了倍程柔式抽油機的運行要求及維護維修等注意事項。

倍程柔式抽油機 系統結構 原理 節能應用

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

抽油機是油田采油生產中常用的地面舉升設備，目前全世界共有100多萬口機械采油井，其中抽油機井有90多萬口，并在逐年增加。我國抽油機發展已有近40年的歷史。20世紀50年代以進口為主，修配為輔，主要是進口前蘇聯CKH常規型游梁式抽油機[1]。60～70年代，在仿前蘇聯的基礎上制造出常規型游梁式抽油機[2]。1975年后制定并完善了國產抽油機技術標準。80年代起抽油機實現了全部國產化，不僅滿足自給，而且有部分出口，在此期間，抽油機技術有了飛躍發展。

近些年來，為了提高抽油機的工作效率，降低抽油機的能耗以及油井設備維護及修井成本，以鋼絲繩代替抽油桿的倍程柔式抽油機采油系統成為一種高效節能連續舉升新技術。該抽油系統可以大幅度降低桿柱自重負載，實現了采油地面設備的輕小型化，同時也最大限度地降低了系統能耗[3]。目前，該項技術已基本形成整個系統的技術配套。

1 系統結構與原理

倍程柔式抽油機的技術思路是以鋼絲繩代替普通抽油桿，大幅度降低桿柱自重，實現采油地面設備的輕小型化，最大限度降低系統能耗；通過柔性牽引繩和輪系傳動，使低矮機型實現大沖程。

系統由倍程柔式抽油機、柱樁基礎、電控系統、監測系統、專用井口、井口密封泵、鋼絲繩桿柱、抽油泵七部分組成，結構見圖1。

系統的工作原理是電動機將動力通過減速器、主軸傳遞到曲柄，使曲柄做圓周運動，通過滑輪組和專用牽引鏈將圓周運動轉化為往復運動，通過鋼絲繩抽油桿帶動井下抽油泵達到舉升的目的。

2 結構特點與工作特性

鋼絲繩桿柱質量輕，摩阻低，起下方便。鋼絲繩柔性強，彈性大，在一般驅動情況下，沖程損失大，若構造一定的運動工況，會降低沖程損失率，甚至能夠產生超沖程。

專用井口摩阻低，可實施井下密封，使地面設備高度突破了沖程長度限制。

倍程柔式抽油機體積小、質量輕、效率高、成本低。滑輪組與單曲柄機構，沖程加倍，具有普通抽油機沒有的運動特性，吻合井下鋼絲繩的運動，有利于發揮鋼絲繩桿柱的優勢，降低井下泵沖程損失率。橫梁、橫支臂和井口支撐立柱結構，就地平衡了牽引鏈的拉力。由于不受懸點載荷，地面設備和基礎實現了輕型化和小型化。

柱樁基礎，施工簡捷，不受季節和地理位置的限制。

由于作業和維護需要不同于常規抽油機的作業設備和作業技術，相關配套技術有待進一步完善。

3 系統適應條件

根據試驗確定的系統適應范圍為：產液量15 t/d以下的直井；下泵深度1 200 m以內；中等以下原油黏度，地面原油黏度16.6～90 mPa·s；采出液腐蝕性輕微，且清防蠟措施有保證。

符合以上工況條件的油井可以采用倍程柔式抽油機采油系統。

4 節能效果

試驗井系統效率25.1%，與平均日產液相當的5、6型抽油機井和120型螺桿泵井相比，分別高18.9個百分點和20個百分點；噸液百米耗電1.05 kW·h/（100 m·t），與平均日產液相當的5、6型抽油機井和120型螺桿泵井相比，分別低75.5%和79%。

5 運行與維護要求

地面設備倍程柔式抽油機的安裝要保證四個滑輪的同面度和井口的對中，傳動繩的長度要根據井口密封泵的工作位置確定。

井下柔性抽油桿柱的下井作業需要井架、有長度測量的絞盤車和專用的井口卡子配合進行作業，柔性抽油桿柱與泵的連接要有專用的連接頭。

整體倍程柔式采抽系統安裝完畢后，即可按常規抽油機的調試方法進行參數調試，確保整個系統在最佳參數下工作。

日常維護與常規抽油機相同，定時檢測軸承和減速器的潤滑，注意機械運動是否正常，遇到卡泵和井口密封漏油及時維修。

維修作業需要井架、有長度測量的絞盤車和專用的井口卡子配合作業。

[1]張自學編.國內外新型抽油機[M].北京:石油工業出版社,1994:55-59.

[2]張連山.國外抽油機的技術發展[J].石油機械,1999,27(4):54-56.

[3]張連山.我國抽油機的發展趨勢[J].鉆采工藝,1996,6:41-44.

王海濤，1998年畢業于佳木斯大學工學院，工程師，從事生產及生產保障管理，E-mail：zbzzwht@163.com，地址：大慶油田裝備制造集團生產管理部，163411。

2011-03-18)