叢式井一機雙采抽油設備的應用與改進

王繼偉（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

叢式井一機雙采抽油設備的應用與改進

王繼偉（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

叢式井一機雙采抽油設備是利用叢式井井距近的特點而研制出的一種新型舉升工藝。經(jīng)過現(xiàn)場驗證，該工藝的節(jié)能效果十分明顯，且能夠有效地減少叢式井的占地面積，具有較好的推廣前景。但在試驗過程，該工藝還存在一些問題，影響了設備的運行時率，針對所存在的問題提出了改進思路，為工藝推廣提供技術借鑒。

叢式井一機雙采抽油設備技術改造

引言

為了降低叢式井的舉升能耗，減少地面設備投資成本，研制出叢式井一機雙采抽油設備，實現(xiàn)了1臺設備同時抽汲2口油井的目的。該設備以“T”字形塔架結構為主體，由調(diào)速換向電動機、減速箱、驅(qū)動輪、配重導向輪、調(diào)節(jié)輪、配重箱、底座等部分組成。運行時通過變頻器控制調(diào)速換向電動機，驅(qū)動纏繞在滾筒上的鋼絲繩來帶動2口井的柱塞做上下往復運行。

2012年現(xiàn)場試驗1臺，累計無故障運行時間700 d以上，與安裝前的2臺游梁式抽油機相比，日節(jié)電136.6 kWh，有功節(jié)電率59.9%，年節(jié)電4.99× 104kWh，取得了較好的應用效果。

2014年，針對一機雙采抽油設備在安裝、運行過程中存在的問題，對導向輪、同步帶輪等主體部件的設計結構進行了改進，提高了設備應用適應性，為規(guī)模化推廣提供了保障。

1 設備主體部件的改進

1.1同步帶輪

同步帶輪安裝在電動機輸出軸上，用于連接電動機和皮帶輪。同步帶輪的原設計是采用內(nèi)鑲嵌漲套結構，現(xiàn)場應用過程中發(fā)現(xiàn)，在電動機正反轉(zhuǎn)運行時，易造成緊固螺栓松動，漲套結構碎裂等問題，從而導致同步帶輪從電動機軸上脫落。因此，將同步帶輪的寬度由64 mm調(diào)整為148 mm，增加同步帶輪與電動機輸出軸的接觸面積，同時采用鍵緊結構，使同步帶輪與電動機輸出軸的連接更加穩(wěn)固。

1.2斜支撐臂

斜支撐臂安裝在支架和伸縮臂之間，能夠起到支撐和固定伸縮臂的作用。斜支撐臂的原設計支撐點在導向輪下部，轉(zhuǎn)動導向輪時，必須將斜支撐臂拆除，這就給修井作業(yè)帶來不便。因此，將斜支撐臂的支撐點從伸縮臂轉(zhuǎn)動軸中心線的外側(cè)調(diào)整到里側(cè)（圖1），這樣在作業(yè)時就不需要拆除斜支撐臂，從而減少了工作量。

圖1 斜支撐臂安裝位置改進前后示意圖

1.3導向輪

導向輪安裝在伸縮臂末端，用于井口鋼絲繩的導向。導向輪的原設計是采用鑄鐵材質(zhì)，不但安裝不便，而且導向輪與鋼絲繩之間的摩擦系數(shù)較高，易造成鋼絲繩的斷裂。因此，改用高分子復合材料作為導向輪的加工材料（圖2），降低鋼絲繩與導向輪之間的摩阻，延長鋼絲繩的使用壽命。

1.4傳動齒輪罩

傳動齒輪罩安裝在滾筒總成和傳動總成之間。現(xiàn)場應用過程中發(fā)現(xiàn)，傳動齒輪罩的原設計結構（圖3）密封性較差，存在漏油現(xiàn)象。因此，在傳動齒輪罩內(nèi)部增加擋油板，并加大泄油空間，使齒輪轉(zhuǎn)動時，飛濺到擋油板上的齒輪油能夠回流到傳動齒輪罩內(nèi)部（圖4）。

圖2 導向輪改進前后實物對比

圖3 傳動齒輪罩改進前

圖4 傳動齒輪罩改進后

2 應用效果

2014年8月初進入現(xiàn)場試驗階段，1臺設備2口油井，無故障運行時間26 d，有功功率2.9 kWh，日耗電69.6 kWh，負功功率降為零，年耗電2.4× 104kWh。由圖5可知有功功率峰值平緩，說明一機雙采抽油設備的負載波動較小，這樣對井下管柱的震動也隨之降低，對于延長油井壽命起到一定的作用。

圖5 一機雙采抽油設備運行1個周期內(nèi)的有功功率變化曲線

3 結論及認識

1）一機雙采抽油設備屬于一種新型舉升工藝，從現(xiàn)場應用情況看，目前的問題較少，但是隨著試驗時間的延長和應用數(shù)量的不斷擴大，問題也會越來越多，這就需要技術人員加大攻關力度，不斷完善結構設計，進一步提高工藝適應性。

2）與游梁式抽油機相比，一機雙采抽油設備具有能耗低、占地面積小、操作維護方便等優(yōu)勢，具有較好的推廣應用前景。

10.3969/j.issn.2095-1493.2014.012.013

2014-08-27）

王繼偉，2009年畢業(yè)于大慶石油學院成人教育學院，從事采油工程工作，E-mail：cy7_wangjiwei@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大同區(qū)第七采油廠安全環(huán)境監(jiān)督檢測中心，163517。