周 帅 崔金榜 熊 平 汤继丹 杨 波

(1.华北油田公司采油工艺研究院,河北 062552;2.华北油田公司煤层气分公司,山西 048000)

在华北油田煤层气开发中主要采用常规抽油机进行生产,抽油机在排采设备中占90%以上。抽油机依据井深、载荷等选用3型和5型两种;抽油杆选用 D级 φ19mm;管式泵主要有 φ38mm、φ44mm、φ56mm三种。

抽油机作为活塞式有杆泵的地面举升设备,只要能够满足其运动及机械特性的电动机就可以作为其拖动的动力设备,目前煤层气井抽油机拖动装置普遍采用电磁调速异步电动机。电磁调速异步电动机又称滑差电机,它是一种恒转矩交流无级变速电动机。电磁调速异步电动机是由普通鼠笼式异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成。异步电机作为原动机使用,当它旋转时带动离合器的电枢一起旋转,电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。

抽油机工作时是由电机驱动减速器带动四连杆机构实现驴头上下摆动,驴头带动抽油杆使活塞泵做上下往复运动完成抽汲过程。抽油杆在上行和下行时负载的变化大,导致抽油机减速器的净扭矩波动幅度大,反映在电机上则电流变化大。由于抽油机具有自身的机械平衡装置和周期脉动的负载特性,所以要求电机具有高启动扭矩,才能保证抽油机在静止状态下启动起来。因此在实际生产时必须设计使用比稳定运转功率大得多的电机和大容量变压器。这虽然解决了启动问题,但电机正常运行是在轻载状态,降低了电网的功率因数和电机的效率,负载率极低,功率损耗大,能源浪费严重。……