抽油機二次節(jié)能減速器的應用

王瑋（大慶油田有限責任公司第四采油廠）

抽油機二次節(jié)能減速器的應用

王瑋（大慶油田有限責任公司第四采油廠）

在分析抽油機二次節(jié)能減速器的工作原理的基礎上，對應用減速器前后的現場數據進行對比，結果表明抽油機二次節(jié)能減速器能夠進一步降低沖速，使抽油機工作更加平穩(wěn)，同時能夠保持油井合理沉沒度，提高抽油泵效，進而提高系統(tǒng)效率，降低抽油機井電耗，達到了節(jié)能降耗的目的。

抽油機 節(jié)能 減速器 應用

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.03.012

杏北油田已經進入特高含水開發(fā)階段，大部分油井供液能力變差，抽油效率低，存在著嚴重的“大馬拉小車”現象。截至“十一五”末期，杏北開發(fā)區(qū)有225口低效高耗能抽油機井，這部分井泵況正常，系統(tǒng)效率低于20%，沉沒度低于50 m，平均消耗功率6.55 kW，單井日耗電157.20 kW·h，生產參數已調到最小，但供排關系仍不協調，治理難度高。因此，對這部分井使用了抽油機二次節(jié)能減速器，進一步降低了沖速，抽油機的系統(tǒng)效率得到了提高，達到了節(jié)能降耗的目的。

1 抽油機二次節(jié)能減速器

1.1 抽油機二次節(jié)能減速器結構

現場安裝時將原電動機后移，把二次節(jié)能減速器安裝在原電動機的位置上，電動機與節(jié)能減速器軸距為1 000 mm，由電動機轉動輸出給節(jié)能減速器大輪，再由節(jié)能減速器小輪傳輸給抽油機，形成一個節(jié)能減速的過程。抽油機二次節(jié)能減速器實物見圖1。

1.2 抽油機二次節(jié)能減速器原理

把皮帶輪的直徑Dc改為Db，增加一個減速輪，減速輪的轉速設為n2，大小輪直徑分別為Dc和Dd，沖速輪直徑不作調整，見圖2和表1。

表1 抽油機井改造前后參數的變化

減速器制作成后，大小輪的直徑之比固定(一般在1.5左右)，這樣不改變原有電動機的轉速，只要適當設計皮帶輪直徑就可以使沖速降至原來的0.5或0.67，見表2。

表2 抽油機二次減速器傳動比設計參數

其節(jié)能減速的原理是：電動機轉數N，由電動機皮帶輪輸出，通過傳動I傳給減速器輸入軸，再經過減速器減速后輸出軸輸出工作轉數（即沖速），可以將沖速從6 min-1下降為1、1.5、1.7、2、3 min-1，同時配備的電動機功率減小，達到滿足油井使用合理生產參數，與地層供液能力相匹配，實現減少停機次數，穩(wěn)定生產壓差。

由此可見，當n減小時，其慣性負荷降低，所需電動機的運行功率下降，從而降低了能耗。

2 現場應用效果

2010年現場應用100口井，安裝前后節(jié)能效果見表3。

表3 二次減速器井節(jié)能效果統(tǒng)計表

從表3可以看出：平均消耗功率由11.92 kW下降到8.94 kW，下降了2.98 kW，沖速由4.84 min-1下降至3.09 min-1，下降了1.75 min-1。平均單井日節(jié)電71.52 kW·h，節(jié)電率25%。目前累計節(jié)電40.61×104kW·h。

3 效果分析

通過對100口井的措施前后各種數據對比、分析，取得以下認識。

3.1 沖速和泵效得到改善

通過對措施前后沖速和泵效進行分析，可以看出，使用二次節(jié)能減速器后，在降低沖速的同時也改善了泵效。小于20%的低泵效狀況減少，由措施前的20%～40%改善到40%～60%，而大于60%的泵效狀況得到進一步改善，說明沖速降低可有效提高泵效，見表4。

3.2 沉沒度得到合理調整

措施前后沉沒度變化見表5，沉沒度發(fā)生改變，呈上升趨勢，且可以看出，隨沖速降低，符合合理沉沒度的井逐步增加，這說明降低抽油機的沖速可提高沉沒度，可有效防止供液不足井抽空現象發(fā)生。

表4 措施前后泵效變化

表5 措施前后沉沒度變化

3.3 保證抽油機平穩(wěn)的工作狀態(tài)

措施前后電流變化見表6，其中措施后上電流0～19A部分由8.16%增加到16%，20～39 A部分由32.65%上升到53%，≥60 A部分基本消除。說明抽油機平穩(wěn)工作狀態(tài)得到明顯改善，減少了應激性工作，進而降低電動機負荷，達到節(jié)電效果。

表6 措施前后上電流變化表

4 結論和認識

（1）抽油機井二次節(jié)能減速器的適用范圍：功圖顯示供液不足，沉沒度低于100 m，泵效低于40%，上電流大于40 A，且沖速已調至最小的抽油機井。

（2）抽油機井安裝二次節(jié)能減速器后，各項經濟技術指標都有了較大提高，達到了保持抽油機井合理沉沒度和節(jié)能降耗的目的。

（3）抽油機二次節(jié)能減速器可以進一步降低沖速，減小慣性載荷，確保抽油機平穩(wěn)運行，這是一項低成本、高效益的節(jié)能技術措施。

王瑋，1992年畢業(yè)于大慶石油學院，2003年獲浙江大學碩士學位，高級工程師，現從事采油工程規(guī)劃方案設計工作，E-mail：wangw-cy4@petrochina.com.cn，地址：大慶油田第四采油廠工程技術大隊，163511。

2011-03-28）