目前国内采油方式90%为人工举升方式,靠外界动力将石油从底层深处举升到地面,一般采油的设备叫抽油机,也叫磕头机,对抽油机的数据采集、控制是数字化油田一个重要方面。请谈谈你见到过的抽油机。
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bonbo 发表于 2016/11/11 9:03:07
抽油机是开采石油的一种机器设备,俗称“磕头机”,通过加压的办法使石油出井。当抽油机上冲程时,油管弹性收缩向上运动,带动机械解堵采油器向上运动,撞击滑套产生振动;同时,正向单流阀关闭,变径活塞总成封堵油当抽油机下冲程时,油管弹性伸长向下运动,带动机械解堵采油器向下运动,撞击滑套产生振动;同时,反向单流阀部分关闭,变径活塞总成仍然封堵油套环形油道,使反向单流阀下方区域形成高压区,这一运动又对地层内的油流通道产生一种反向的冲击力。
油井内的机械解堵采油器就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,从而对地层产生抽吸挤压频繁交替变换的活塞作用。油层内“粘连”的液滴和堵塞颗粒物受到这种频繁地抽吸力和挤压力扰动后, 被迫脱离原位,最终,使不易移动的液滴开始流动,使“粘连”的堵塞颗粒物脱离油道,实现疏通油道、扩大油流增加原油产量的目的。套环形油道,使正向单流阀下方区域形成负压区,相当于对地层产生了一个强大的抽吸力。磕头机即游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备,通常由普通交流异步电动机直接拖动。其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆,驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动,把井下的油送到地面。在一个冲次内,随着抽油杆的上升/下降,而使电机工作在电动/发电状态。上升过程电机从电网吸收能量电动运行;下降过程电机的负载性质为位势负载,加之井下负压等使电动机处于发电状态,把机械能量转换成电能回馈到电网。
然而,井下油层的情况特别复杂,有富油井、贫油井之分,有稀油井、稠油井之别。恒速应用问题显而易见。如抛却这些不谈,就抽油机油泵本身而言,磨损后的活塞与衬套的间隙漏失等都是很难解决的问题,况且变化的地层因素如油中含砂、蜡、水、气等复杂情况也对每冲次抽出的油量有很大的影响。看来,只有调速驱动才能达到最佳控制。
引进调速传动后,可根据井下状态调节抽油机冲程频次及分别调节上、下行程的速度,在提高泵的充满系数的同时减少泵的漏失,以获得最大出油量。尤其是采用变频调速既无启动冲击,又可解决选型保守、线路较长等所致的功率因数偏低等问题,获得节能增效的同时又能提高整机寿命。尤其是油泵的寿命,减少机械故障提高可靠性.塔架式数控抽油机
塔架式数控抽油机属于“长冲程、低冲次”机电一体化的抽油机,是现代机械制造技术、控制技术、功率电子技术与机电一体化技术集成创新的完美结合它采取控制系统驱动电机运行,通过组合减速传动使抽油机的动力源和终端负载作换向运动,拖动抽油杆上下反复运行,抽油杆和配重形成了天平式的平衡,相互不断地交换储存和释放势能的过程,实现了运行时的平衡,使机械效率达到90%以上,无功损耗接近于零,起到了四两拨千斤的效果,与常规抽油机相比节能效果达到30~70%,解决了常规抽油机机械效率低、难以实现长冲程和高耗能的难题。
塔架式数控抽油机的主要特点是: 1. 采用牢固耐用的组合减速传动系统,结合工业电脑数字化控制的永磁同步制动电机技术,实现了柔性启动、加速、减速、超低速运行,避免了抽油机在换向启动时的机械冲击,做到了抽油机只保养无大修,延长了抽油机的使用寿命。
2. 采用简练机身,最大限度的利用空间位置,突破了常规抽油机最大冲程和最低冲次的局限,最大冲程可达8米、最低冲次0.5次。扩大了抽油机的使用范围,扩展了抽油机的使用范围,特别适合中高含水期大排量、深井、稠油井的重载强抽;延长了抽油杆、抽油泵的使用寿命,适合了当今大排量、低渗透、稠油井、深井的不同开采的需要。 3. 运用变频调速和程序自动控制技术,变传统机械式抽油为现代智能化采油,运行效率高、能耗少、使用可靠,一举将传统的机械采油装备带入了电子时代。采用无线遥控操作,液晶屏数字显示,清晰可见,调整参数(冲程、冲次)简便易行,无级分别调整上下冲程的冲次。可根据井下工况随时改变参数,达到最大泵效及工艺的要求。
4. 独特的配重设计,能轻松、迅速地完成调整平衡的作业。
5. 可靠的安全保障,运行时运动件与人隔离;操作机器与高压电隔离;调平衡时配重块落地调整安全无忧,电脑全方位监控抽油机运行,具有过载、失载、缺相等多种保护功能并有自动起机、不平衡报警、停机、显示故障原因、历史故障记录等保护功能。
6. 牢固耐用使用方便。抽油机装卸载、调防冲距上提下挂、碰泵等不用辅助设备即可完成。
大庆油田采油十厂五矿自2007年至今已有108台塔架式数控抽油机投产运行,平均运行功率1kw左右,维护简单、方便。
抽油机-深井泵采油
机械举升采油方式是目前大庆油田的最主要的、也是应用最为广泛的是采油方式。在机械举升工艺中,抽油机-深井泵采油是应用井数最多的举升工艺。在本章节中,重点介绍抽油机-深井泵采油的基础理论、技术发展、测试技术以及节能新技术的应用。
抽油机-深井泵抽油装置及基础理论计算
抽油机-深井泵采油方式,简称为抽油机采油方式。本节介绍的主内容是抽油机装置的构成,抽油机技术的发展以及抽油机举升工艺的基础理论。
抽油机-深井泵抽油装置
抽油机-深井泵抽油装置 是指由抽油机、抽油杆、深井泵组成的抽油系统。它借助于抽油机曲柄连杆机构的运动,将动力机(一般为电动机)的旋转运动转变为光杆的上下往复运动,用抽油杆带动深井泵柱塞进行抽油。
(一)抽油机
抽油机是抽油机-深井泵抽油系统中的主要地面设备。游梁式抽油机主要由游梁-连杆-曲柄机构、减速箱、动力设备、辅助设备等四大部份组成。工作时,动力机将高速旋转动动通过皮带和减速箱传给曲柄轴,带动曲柄轴做低速旋转运动,曲柄通过连杆经横梁带动游梁作上下往摆动,挂在驴头上的悬绳器便带动抽油杆作上下往复动动。
游梁式抽油机按照结构主要分为两大类:即普通式游梁式抽油机和前置式游梁式抽油机。
随着抽油机制造技术的不断发展进步,自20世纪90年代后,陆续开发了不同形式的以节能为目的的抽油机,节能抽油机仍然属于普通式游梁式抽油机结构。关于节能型抽油机的结构特点,将在节能技术中加以介绍。
普通式游梁式抽油机和前置式游梁式抽油机两者的主要组成部分相同,只是游梁与连杆的连接位置不同。普通抽油机一般采用机械平衡,而前置式抽油机最初多采用气动平衡,但由于技术上的不完善,后来使用机械平衡的方法,目前在我厂使用的前置式抽油机均为机械平衡。前置式抽油机上冲程曲柄转角为195?,下冲程曲柄转角165?,使得上冲程较下冲程慢。
(二)抽油泵
抽油泵是抽油机-深井泵抽油系统中的井下设备。由于它的工作环境复杂,条件恶劣,而且它工作的好坏直接关系到油井的产量,因而应满足以下一般要求:
(1)结构简单,强度高,质量好。连接部分密封可靠;
(2)制造材料耐磨,抗腐蚀性好,使用寿命长;
(3)规格能满足排量要求,适应性强;
(4)便于起下。
抽油泵主要由工作筒、柱塞及固定凡尔、游动凡尔组成。按照抽油泵在油管中的固定方式分为杆式泵和管式泵。在我厂主要应用管式泵。
(三)抽油杆
我国生产的抽油杆从级别上分有C、D、K三种级别。C级抽油杆用于轻、中型负荷的抽油机井;D级抽油杆用于中、重负荷的抽油机井;K级抽油杆用于轻、中负荷有腐蚀性的抽油机井。大庆油田使用的抽油杆为C级和D级抽油杆。由于各个抽油杆生产厂家采取的加工工艺不一,使用的加工材料不一,抽油杆的机械性能也各不相同。
晶变频器对抽油机变频改造的几个好处
1. 大大提高功率因数。减小供电电流,从而减小了电网及变压器的负荷。2. 动态调整抽取速度,一方面节能,同时增加原油产量。
3. 实现真正“软起动”对电机变速箱抽油机,避免过大机械冲击,延长设备使用寿命。
引用 bonbo 2016/11/11 9:03:07 发表于2楼的内容
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martion 发表于 2016/11/11 19:56:04
一提到抽油机,首先想到的是石油开采,那一上一下往复运动的,石油人又叫它磕头机设备。通常由普通交流异步电动机直接拖动,其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆,驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动,把井下的油送到地面。
我们这边没有油田,但是有很多和磕头机一样的抽气机。只不过个头小一些,功率小点。
引用 martion 2016/11/11 19:56:04 发表于3楼的内容
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hebby 发表于 2016/11/11 20:03:13
一提到抽油机,首先想到的是石油开采,那一上一下往复运动的,石油人又叫它磕头机设备。通常由普通交流异步电动机直接拖动,其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆,驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动,把井下的油送到地面。 我们这边没有油田,但是有很多和磕头机一样的抽气机。只不过个头小一些,功率小点。4楼 回复本楼
引用 hebby 2016/11/11 20:03:13 发表于4楼的内容
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引用 mhz555555 2016/11/12 14:25:36 发表于5楼的内容
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引用 aaing 2016/11/12 14:37:30 发表于6楼的内容
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引用 aaing 2016/11/12 14:39:19 发表于7楼的内容
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引用 zhanghe 2016/11/13 9:51:18 发表于8楼的内容
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swy 发表于 2016/11/13 9:59:59
驴头抽油机,其他的没怎么见过,我们这井架比较多,不过了解一下抽油机也不错。
有游梁,通过连杆机构换向,曲柄重块平衡的抽油机,俗称磕头机。工作时,电动机的传动经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动,驴头经光杆、抽油杆带动井下深井泵的柱塞作上下运动,从而不断地把井中的原油抽出井筒。
引用 swy 2016/11/13 9:59:59 发表于9楼的内容
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bonbo 发表于 2016/11/13 17:02:15
抽油机是开采石油的一种机器设备,俗称“磕头机”,通过加压的办法使石油出井。抽油机种类:干扰平衡游梁抽油机: 是一种新型的节能抽油机。不仅保持了常规游梁抽油机结构简单、可靠耐用的优点,而且具有附加动载小,能耗低,综合效率高,比常规抽油机节电30-50%以上,能延长整机使用寿命的特点。如14干扰平衡机只需要配37千瓦电机及53KN减速箱。 塔式节能抽油机:高效、节能、冲程、冲次在额定范围内无级调节,并可内设无线集中监控接口,通过配套设施实现遥控。该机调参简易、维护方便、安全可靠、维护费用低,与常规抽油机相比节能50%以上,是一种智能型的节能抽油机偏轮游梁式抽油机: 该抽油机是在常规游梁抽油机的基础上,在游梁尾部配置一偏轮,以偏轮为中心形成一六连杆机构,能很好的改善抽油机的运动性能。在相同情况下,与常规抽油机相比:1.悬点动负荷减小,最大线速度小;2.减速箱输出扭矩减小30%-50%;3.节能37%以上;4.所配电网容量减少30%以上。游梁式抽油机: 是一种变形的四连杆机构,其整机结构特点像一架天平,一端是抽油载荷,另一端是平衡配重载荷。对于支架来说,如果抽油载荷和平衡载荷形成的扭矩相等或变化一致,那么用很小的动力就可以使抽油机连续不间断地工作。直线式抽油机:采用双边长初级、短次机的稀土永磁直线电机做拖动,以塔架式钢结构作为抽油机承载体,构成了结构紧凑的机电一体化抽油设备。三维复式永磁电机抽油机: 抽油机是主要的生产设备,传统的游梁式抽油机,能耗大、难维修,光大庆油田,传统抽油机一年的耗电费用就是600亿度。据了解,复式永磁电机抽油机是新型的双盘面电机与外转子电机复合的三维永磁电机。它结合变极变频、永磁新材料、盘面电机、外转子电机各方面优势,对电机的结构、材料以及加工方法、控制系统进行了大胆创新。由此,该电机最大冲程可以达到8米,冲次无级可调,不但节约能源,还可以最大限度地提高采液量。 新型的复式三维永磁电机的立体三维磁场更符合电机机电能量变换的要求,它充分利用了电机的三维空间,采用电动机轮直接传动带动抽油杆,有效功率达90%以上,与现在的各种低速大力矩盘式永磁电机相比,在同体面积下,力矩明显提高。而复式永磁电机的功率是22kw,工作时提升力矩优于传统抽油机45~55kw,由于甩掉了传统抽油机的变速传动系统,节电效果超过50%,仅此一项便可以为大庆油田每年节约电费300亿元。
引用 bonbo 2016/11/13 17:02:15 发表于10楼的内容
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atmupkeep 发表于 2016/11/14 18:41:05
梁式抽油机主要由游梁—连杆—曲柄机构、减速箱、动力设备和辅助装备等四大部分组成。 工作时,电动机的传动经变速箱、曲柄连杆机构变成驴头的上下运动,驴头经光杆、抽油杆带动井下深井泵的柱塞作上下运动,从而不断地把井中的原油抽出井筒。 主要特点: 1、整机结构合理、工作平稳、噪音小、操作维护方便; 2、游梁选用箱式或工字钢结构,强度高、刚性好、承载能力大; 3、减速器采用人字型渐开线或双圆弧齿形齿轮,加工精度高、承载能力强,使用寿命长; 4、驴头可采用上翻、上挂或侧转三种形式之一; 5、刹车采用外抱式结构,配有保险装置,操作灵活、制动迅速、安全可靠; 6、底座采用地脚螺栓连接或压杠连接两种方式之一。11楼 回复本楼
引用 atmupkeep 2016/11/14 18:41:05 发表于11楼的内容