DFJ-YC型抽油機高效節能設備在油井上的應用

張鵬（吐哈油田公司技術監測中心）

DFJ-YC型抽油機高效節能設備在油井上的應用

張鵬（吐哈油田公司技術監測中心）

為了有效降低機采系統電耗，吐哈油田公司投入大量資金進行抽油機節能技術改造。根據油田公司抽油機節能裝置應用的現狀，在鄯善采油廠低產液油井上試驗了DFJ-YC型油田抽油機高效節能設備，并抽查了安裝此設備的10口抽油機井。現場測試結果表明，其系統效率提高了7.11%，功率因數下降0.07，綜合節電率達到33%左右，起到了較好的節能效果。

抽油機高效節能設備節能

機械采油耗電量占采油廠一半以上，是用電耗能的大戶，抽油機低產液空抽易造成機械磨損和電能的浪費。目前產液量小于3～4t的抽油井較多，泵效低于30%。因沖程受機型制約，可調范圍小，主要尋求通過降低抽油機沖速來滿足油井沖速匹配要求的辦法。抽油機帶負載啟動時，為了保證足夠大的啟動轉矩和一定過載能力，不得不按抽油機的最大轉矩來選配電動機；而抽油機正常運行所需平均功率并不大，負荷率最高也不超過30%，這導致抽油機電動機正常運行時負荷率很低［1］。

1　DFJ-YC型抽油機高效節能設備簡介

1）DFJ-YC型抽油機高效節能傳動裝置由輸入、減速、輸出三部分組成。以小功率電動機為驅動力，采用皮帶輪傳動方式使電動機的輸出軸與減速器的輸入軸固定相連，減速器的輸出軸上配套安裝皮帶輪，只需要確定電動機皮帶輪尺寸就能達到降低沖速的目的。

2）采用內置超越離合結構，阻止（抽油機）設備的反向發電，減少對電網的諧波影響并降低損耗。

3）DFJ-YC型抽油機高效節能設備的出口皮帶輪直徑加大，提高了傳輸皮帶的包角度，防止皮帶打滑和撕裂。

2　工作原理

根據已配減速箱傳動比、減速箱皮帶輪直徑、電動機轉速、節能傳動裝置減速比，抽油機要求達到的沖速，在允許的條件下確定減速電動機的皮帶輪直徑，降低抽油機沖速，確定合理抽汲參數，提高泵效。

設置液力減速力矩提升機構，采用高效傳動力矩結構，增強設備總動力源的應用力矩，使設備完全能夠在各種條件和環境下拖動負載運行，尤其在稠油井與含沙油井上應用。采用電動機匹配高傳動效率的變速箱，增加電動機的出力力矩，既滿足了系統啟動所需的動力，又能滿足運行過程中所需的動力。

根據油田的實際原油流量情況，確定合適的減速比例，可以快捷調整需要的抽油機沖速：出油量大時用電動機的高速檔（7～12min-1）；出油量變小時用電動機的中速檔（3～6min-1）；出油量斷續時用電動機的低速檔（0.5～2min-1）。

3　應用效果

鄯善采油廠于2012年試驗安裝DFJ-YC型抽油機高效節能設備14臺，主要應用于地層壓力下降、供液不足產量低、含水高的抽油井上。

2012年4月至5月期間，依據SY/T6422—2008《石油企業節能產品節能效果測定》標準的規定要求，對14口安裝了DFJ-YC型抽油機高效節能設備的抽油井進行現場抽查監測，抽測的10口井，有6口井為12型抽油機，4口井為14型抽油機，測試比對評價結果見表1至表2。

1）在運行中，降低了抽油機的沖速，避免因沖速過高影響系統效率，保證了抽油機的高效運行。抽油井的工作參數選擇不當會對泵效產生負面影響，一旦參數過大，理論排量大于油層供液，造成供不應求現象，泵效自然達不到生產要求。

表1　10口井更換小功率電動機安裝前后工況對比

表2　10口井更換小功率電動機安裝后節電效果

2）減速裝置的使用，降低了抽油機全系統的運行速度，減輕了傳動、運行部分的疲勞和磨損（皮帶、抽油桿），延長了機械壽命，提高了機械運行的平穩性、安全性和經濟性。

3）從測試結果可以看出，安裝前平均沖速2.96min-1，安裝后平均沖速1.65min-1，沖速下降了1.31min-1；安裝前平均系統效率9.78%，安裝后平均系統效率16.89%，系統效率提高了7.11%；安裝前平均功率因數0.492，安裝后平均功率因數0.421，功率因數下降0.07。抽測的10口抽油機井平均有功節電率為33.45%，平均無功節電率為27.52%，平均綜合節電率為33.09%。在產液量變化不大、不影響產量的情況下，節約了電能。

4）使用該節能裝置后，功率因數有所下降，無功功率增加，這是因為之前使用同步永磁電動機，后期安裝的節能拖動裝置控制柜無補償所致。

4　經濟效益

現場測試結果顯示，抽油機噸液百米耗電量下降1.1kWh，1口抽油機井平均按每年產液720t計算，這10口井每年節約電量190080kWh，合計節約電費13.68萬元/年。減少了不必要的電能損失，提高了經濟效益。

5　結論及建議

1）抽油機低沖速減速技術在采油廠地層壓力下降、供液不足的抽油井上有較好的應用前景。

2）DFJ-YC型油田抽油機高效節能設備安裝方便，運轉平穩，節能效果突出。

3）建議抽油機低沖速減速技術多用于采油廠產量低、含水高的冬關井或間抽井上，保證連續生產作業。

［1］倪振文，齊軍，郝建華.游梁式抽油機的電機調速技術［J］.石油礦場機械，2001，30（5）：46-49.

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.012

2014-11-10）

張鵬，工程師，2008年畢業于重慶科技學院（電氣工程與自動化專業），長期從事節能監測與評價工作，E-mail：pm398740692@qq.com，地址：新疆鄯善火車站鎮吐哈油田公司技術監測中心節能監測站，838202。