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游梁式抽油机井不平衡的原因及影响因素

2017-03-03张天华

化工设计通讯 2017年4期
关键词:游梁冲程抽油机

张天华

(中国石油天然气有限公司大港油田分公司第二采油厂作业二区,河北沧州 061103)

游梁式抽油机井不平衡的原因及影响因素

张天华

(中国石油天然气有限公司大港油田分公司第二采油厂作业二区,河北沧州 061103)

随着我国社会和经济的快速发展,我国石油行业也在快速发展,石油资源作为我国战略性基础能源,直接关系着我国社会的稳定和发展。随着石油开采的不断进行,传统的抽油设备存在严重的落后性,不仅能耗大且抽油机不平衡。

抽油机;平衡;因素;控制

进入21世纪以来,随着我国社会和经济的快速发展,人们生活水平的提升。我国在实际发展中对石油资源的依赖程度越来越大。而随着我国油田开采的地质条件、储层条件及设备条件的越来越复杂,严重影响了油田开采效率。在油田开采过程中抽油机发挥着重要的作用,抽油机井平衡率是油田日常管理的一项重要内容,抽油机在实际工作过程中,如果悬点承受脉动载荷不对车,下冲程荷载较小,而上冲程荷载较大,这样就影响了电动机的做工,就会导致抽油机的工作不平衡。如果抽油机的平衡效果较差,不仅会造成能耗的增大,同时也提高了采油的成本,且还会影响减速器、曲柄连杆机构、电动机的使用年限。这主要是因为荷载承受的不均匀导致抽油机振动加剧,且会破坏曲柄旋转的均匀性。因此,深入分析抽油机不平衡产生的原因和影响因素,进而做出必要的改进就十分必要[1]。

1 抽油机井平衡率概述

在油田日常生产管理过程中,抽油机井平衡率是一个重要的工作内容,抽油机子啊实际工作过程中,悬点承受的脉动载荷不对称,即下冲程载荷较小而上冲程载荷过大,从而造成下冲程电机做负功,而上冲程电机做功过大,就会导致抽油机的不平衡。抽油机井不平衡会造成很多危害:①电机在上冲程国产过程中会受到很大的载荷,下冲程带动电机做功,这样不仅会降低电机的使用年限和效率,同时还会造成电能的浪费。②抽油机的载荷承受不均匀,从而导致抽油机振动激烈,进而影响电机设备的使用年限。③使曲柄旋转均匀性受到破坏,使其摆动不均匀,影响了泵和抽油杆的工作效率。因此,为了确保抽油机单井平衡率在85%以上,需要确保其平衡。

2 游梁式抽油机不平衡产生的原因

游梁式抽油机在实际工组中产生不平衡的原因很多,不同的原因造成的效果不尽相同,但是,都会直接影响抽油机的工作效率。主要的原因分为以下几个方面:抽油机配重过大、油井产能降低、低效低产井及机械磨损等,具体分述如下。

2.1 抽油机配重过大

抽油机在实际工作中配重过大是做成其不平衡的主要原因,不同的抽油机井的工作参数不同,在机型选择过程中,需要尽量做到量身定做,机型要和抽油机的功率相互匹配,同时还应该有一定的功率余留。而在将电动机配给抽油机时,为了确保抽油机可以正常的工作,需要保留一定量的功率,这样就使得抽油机的实际负载降低,而很多抽油机的负载率在25%左右,且最大的也会低于50%,这样就造成了一定的浪费。

2.2 油井产能降低

随着油田开采的不断进行,抽油机井液面也会不断下降,就会极大地降低油井的产液量,从而导致泵的充满度不足,降低了抽油机的负荷。与此同时,电动机在实际工作过程中,如果轻荷载运行时,就会造成功率数和效率的降低,从而造成电能的大量浪费,不仅影响了企业的生产成本,同时也降低了开采效率,不利于抽油机的正常工作。

2.3 低效低产井

随着我国油田开采的不断进行,油田的储层条件、储层条件等越来越复杂,与此同时,很多油田都进入了高含水后期,油田中很多油井出现了效率下降的情况,不仅降低了开采效率,同时也增加了企业的生产成本。抽油泵作为一种柱塞泵,电动机在实际工作中的电功率直接和转速有关,如果平衡荷载和抽油荷载的扭矩相等变化情况相同时,而抽油机的不间断工作就可以用到很小的动力。

2.4 机械磨损

抽油机在实际工作过程中经常要处于户外恶劣的工作环境中,且运转中做持续的运动。受到外界风吹日晒情况严重且机械磨损严重,这样不仅造成了一些零部件的老化,这样不仅造成了零部件更换次数加快,同时,一些工人在更换零部件之后,造成了不配套的现象,这样就极大的影响了抽油机的平衡率。

由于上述几个原因造成的抽油机平衡破坏,虽然经过调整之后恢复正常,然而,经过一段时间生产之后,就会出现不平衡的往复现象,导致抽油机很长时间处于不平衡的状态。

3 影响因素分析

抽油机在实际工作过程中会产生一定的不平衡现象,不仅影响了其工作效率,同时也降低了工作质量,提高了企业的生产成本。因此,分析影响抽油机井不平衡的因素就十分重要。影响该系统平衡的主要因素有:液体黏性(蜡、砂、温度)、井下动液面、井口回压、机采管柱系统的弹性及泵的效果等。在管柱伸缩性和流体弹性的联合作用下,就会相对损失抽油机的冲次,造成了冲次的效果小于抽油机动作的冲次。同时,机采管柱系统弹性和流体弹性之间会存在一定的相互作用,在很长的时间内发生相互的冲顶,这样不仅造成了成冲效果的损失,同时也使得光杆荷载的增大,且减小了其实际的弹性效果。而井下液体流动阻力的降低,不仅会使液体在实际流动过程中液体阻力降低,且会降低工作质量和工作效率。

因此,为了提高抽油机的平衡率,需要认真分析油井的实际工作情况,探索出适合油井的规律。这样可以提高抽油机的平衡率,从而提高企业的工作效率,提升企业效益。

4 结束语

综上所述,随着我国油田开采行业的不断深入,在油田开采过程中还存在很多问题,尤其是抽油机井的不平衡,不仅降低了其工作效率,同时也造成了电能的浪费。通过分析抽油机不平衡的原因及影响因素,进而在实际生产过程中,进行必要的改进,从而避免游梁式抽油机井的不平衡,提高油田开采效率。

[1] 杨明.浅析游梁式抽油机井不平衡的原因及影响因素[J].化工设计通讯,2016,(4):43.

Causes and Influencing Factors of Unbalance of Beam Pumping Well

Zhang Tian-hua

With the rapid development of our society and economy,China’s oil industry is also developing rapidly.Petroleum resources,as China’s strategic basic energy,are directly related to the stability and development of our society.With the continuous development of oil,the traditional pumping equipment,there is a serious lag,not only energy consumption and pumping unit imbalance.

pumping unit;balance;factor;control

TE933.1

:A

:1003–6490(2017)04–0189–02

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