2022年抽油机工作原理-防堵技术-计算预测的讨论 .pdf
抽油机工作原理防堵技术计算预测的讨论摘要：随着科技生产力的发展，通过抽油机的发展而衍生出来的技术已在开采井下石油时被得到了普遍的应用，本文主要重点分析了针对上述技术进行了分析，同时更从抽油机的防堵防卡技术、曲柄的平衡调整计算以及效果预测等方面进行涉猎和介绍。关键词：抽油机抽油泵平衡调整计算以及预测效果技术1 抽油机的工作原理抽油机是作为深井泵抽油程序中的地面上主要设备，所以可以看出它是非常重要。根据不同作用的种类也会不同。随着抽油机的技术的不断发展，从20 世纪 90 年代后，不断开发了多种形式的抽油机。有普通式的抽油机，也有其他形式的。普通抽油机一般情况下采用机械平衡，而前置式抽油机一开始大多采用气动平衡，但是因为技术上的发展不完善，后来利用机械平衡的方法才得到一定程度的改善。前置型抽油机上冲程曲柄旋转的角度是195度，下冲程曲柄旋转的角度为165度，导致上冲程较下冲程的速度低。有一种叫做游梁式的抽油机大部分是利用游梁-连杆- 曲柄机构、减速箱、动力设备、辅助设备这四个部分组成。开始工作的时候，动力机带动高速旋转动经过皮带与减速箱传递到曲柄轴，促使曲柄轴作较慢的旋转工作，曲柄利用连杆经横梁带着游梁作上下运动，挂在头上的悬绳器便带动抽油杆作上下来回运动。2 抽油机的防堵技术精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页抽油机的使用大大增加了石油的开采效率，节约了人力，同时也为节约资源做出了大量的贡献，抽油机节约能源的技术是不容小觑的，抽油机的节约能源的技术可以分为两种类型: 一种按照开发不同类型的抽油机节能电机，比如特高转差率电动机、三相永磁同步电机和高启动转矩双定子结构电机和电磁调速电机等一些节能电机。但是由于投入的资金量较大，在很多油田用节能电机替代普通异步电机还不能推广到市场被广泛利用。第二种是利用节能配电箱，利用改变定子绕组的方法就能改动电机电压，但因为电机只能得到固定电压，节能效果并不理想。抽油机是一种技术设备，在各大油田开采石油时广泛使用，抽油机还有一个别称，叫做“磕头机”，利用加大压力的办法把石油从井里抽出。当抽油机开始运作时，油管弹性开始收缩向上运动，并带着机器解堵采油器一起往上运动，碰撞滑套产生振动；所谓解堵采油器的原理就是当抽油机上冲程时，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，同时，正向单流阀关掉，变径活塞总成封堵油当抽油机下冲程的时候，油管弹性伸长作向下运动，带动机械解堵采油器向下运动，碰撞滑套产生振动；同时，反向单流阀部分关掉，变径活塞总成仍然堵住油套环形油道，使反向单流阀下方区域变成高压区，这种运动还可以对地层里面的油流通道产生了另一种方向精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页的冲击力。3 抽油机的平衡调整计算以及效果预测抽油机采油是我国使用的采油方面的最常用的采油方式，抽油机在我国油井被使用的百分比为80。有关抽油机井的设计和平衡调整的文献有很多。经过很多专家研究发现，根据一些文献所阐述的方法都要要很多的抽油机特征数据和井下杆管的有关数据，不容易计算，而且忽略了考虑抽油机的运动和杆柱的振动，只是一种类似的方法，与实际情况有较大的出入，只可以利用于新井设计。有人研制出一种抽油机功率曲线付立叶分解方法，那种方法对于抽油机的电耗检验之后，只需知道平衡块数目、重量与目前的安装位置三个相关数字，就可以计算出平衡块的最佳位置，并可以对调节后的电能参数、扭矩曲线和节能情况进行估计。3.1 抽油机的平衡调整计算目前看来，我们国家生产的抽油杆按级别上划有c、d、k 三种级别。 c 级抽油杆被用于轻、中型负荷的抽油机井；d 级抽油杆被用于中、重负荷的抽油机井；k 级抽油杆被用于轻、中负荷有腐蚀性的抽油机井。大多数油田使用的抽油杆为c 级与 d 级抽油杆。因为各个抽油杆生产厂家采取的加工工艺不相同，所以使用的加工材料也不一样，抽油杆的机械性能也各不相同一般来讲，抽油机的负荷特点在很大程度上决定了一旦选用普通的异步电动机来驱动抽油机的话，那么就会不可避免地形成精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页“大马拉小车”现象的出现。而形成这种现象的原因首先是因为抽油机在最初起动的时候都是带载起动，惯性矩较大，同时更重要的是总是在上下死点处进行起动，所以造成了油田在选配电机时为了达到起动顺利同时不影响生产的目的，一般都是按照最大扭矩的规格来选配电机的，同时抽油机起动后进行正常工作时平均转矩同最大的扭矩相比又较低，所以就造成了电机在输入功率方面表现出来的状态仅有额定功率的三分之一，这就是最终形成“大马拉小车”的主要原因；另外一个方面，由于油田在选配电机时通常都会考虑到油井工况异常现象的存在，较为明显的比如砂卡结蜡的状况发生时，不仅会导致起动困难同时还可能造成电动机的烧毁，所以当油井因为修井等方面的原因存在而最终导致负荷变大时不必采取频繁地更换电动机的方式，因为这种方式不仅会人为地增大裕量，同时还会加剧“大马拉小车”这一现象所带来的不良影响。3.2 抽油机的效果预测因为抽油机从很大程度上讲是按照油井最大化的抽取量来最终进行选择的，更重要的是在最后的设计方面还留有设计余量。所以随着油井由浅入深的抽取，井中的液面会逐渐地下降，泵的充满度也变得越来越不足，直到最后空抽现象的发生。在这种情况下，如果不对于抽油井的整体工作状况加以控制的话，那么就会在很大程度上白白地浪费大量的电能，同时也无法完成最终的效果预测的工作。因为对于这种油井而言，较为简单的效果监测方精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页法是实行间抽，指的是当油井出液量不足或者发生了空抽的现象时，就采取关闭抽油机的措施，这样的做的目的一方面是等待井下液量的蓄积，只有当液面超过一定深度时，然后才可开启抽油机，这样以来就会使得抽油机的工作效率大大提高，避免了大量的电能浪费，同时也保证了效果预测的稳定性和正确性。通过上述方法针对抽油井的效果进行预测不仅缩短了抽油时间，同时也实现了能量消耗方面的大大减少。但是，需要注意是：在使用人工控制以及定时自动来针对抽油井的工作时间进行控制时，因为顾及到唯恐减产方面的影响，在大多数情况下几乎都会发生实际抽油时间和必要的抽油时间相比，前者的时间会超出后者很长的情形的存在，所以有此我们可以知道空抽现象的存在是无法从根本上避免的。另外一个方面，通过传感器信号来最终实现针对闭环控制条件下的智能间抽控制（ipoc ），不仅可以实现在检测到空抽时立即将抽油机进行关闭处理，这样不仅避免了空抽现象的存在和发生，同时也可以平均可多节约能量20% 30% 左右。更重要的是：相对于人工间抽以及定时间抽来讲，智能间抽控制因为在很多时候都达到了较低的平均液面，更是在一定程度上增加了单位时间内的总体产量。这是因为，较低的液面在相当大的程度上行不仅仅意味着较低的井底流压，同时更代表着在这种情况下结果会有较多的液体流入到井底，最终也可实现1% 4% 的增产。4 结语精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页抽油机实际上与家里打水的负压原理是一样的，当你向下压下时，缸体内部形成真空，把水吸上来，当返回时，缸体下部的阀门自动闭合，水从上部阀内流出，如此重复，就把水引上来了，其实就是一个活塞两个单向阀。也是通过一个活塞拉杆的抽汲压力把油抽上来，并通过地下面的管道运输出去。不同的地方就是抽油机的拉杆是要有一个电机带动的。抽油机在现代有很多中形式，一般常见的就是我们平时看到的那种带有一个类似于的扇形铁块那种，形象地成为“磕头机”。也有直线电机带动的，体积小，节能效果更好，但是成本相对高。抽油机这样的外表设计不是因为节能，是因为站在减少对电网影响的角度来设计的，由于我们知道当抽油杆下落的时候，电机是不运作的，相反还有电能回溃电网（做无用功甚至作负功），油田的抽油机很多，这些回溃的电能使电网产生了严重的变形，所以现在有的抽油机就带了回溃制动或者回溃逆变等多种方法。参考文献1 邹振春 ,邓立新 , 王艳华. 游梁式抽油机节能技术及最新进展j. 承德石油高等专科学校学报, 2005,(01) . 2 姜道民 ,王素玲 , 李运福, 冯子明 , 李春红 . 新型摆杆式游梁抽油机的性能分析 j. 大庆石油学院学报 , 2003,(04) . 3 朱君, 赵洋, 常瑞清. 一种常规游梁式抽油机的“下偏杠铃”改造方法 j. 大庆石油学院学报 , 2009,(01) . 4 丁宝, 齐维贵, 朱学莉 . 基于模糊神经网络预报的抽油机节精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页能控制研究 j. 电子学报 , 2004,(10) . 5 李敏, 何平, 孟臣. 基于模糊神经网络的抽油机节能专家控制器设计 j. 计算技术与自动化 , 2009,(04) . 6 冯成宝 . 油田抽油机的现状及节能方式综述j. 内蒙古石油化工 , 2008,(24) . 7 薛梅. 抽油机节能效果测试评价技术研究j. 石油天然气学报, 2011,(05) . 8 郭清元 ,王红茹 , 储继松. 抽油机电机底座安全调整装置的研制与应用 j. 内江科技 , 2011,(11) . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页
