探究抽油机节能降耗技术-精品文档 (2).docx
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1、探究抽油机节能降耗技术摘要:石油天然气采集经过既是能源生产经过,寸也是能源大量消耗经过。其中,抽油机能耗占整个能源消耗比例的,其年耗电量超过,同时能源效率最高仅为左右。怎样降低抽油机的能耗一直是油气行业的难题。近年来,随着物联网技术的发展,安装在井口的各种传感器采集了大量的油气生产相关的数据,为利用大数据技术研究抽油机节能降耗方法提供了有利条件,同时也带来了新的能耗问题。本文对抽油机能耗进行分析,概述了游梁式抽油机井工作原理及主流节能降耗技术,包括:改良机械构造、添加光杆减震器或减载器等额外控制装置、改良电机驱动技术、调整抽油机、基于回归神经网络改良算法捜索最优操作参数、示功图压缩等方法,指出
2、了新技术在此领域应用的方向。关键词:抽油机;物联网;示功图游梁式抽油机井是覆盖范围最广的油井类型,中国内陆地区的油井均为游梁式抽油机井。其能耗占整个能源消耗比例的。因其数量宏大每年耗电量超过,同时能源效率最高仅为左右,怎样降低抽油机能耗、提高能源效率是亟待解决的问题。同时,随着物联网技术的发展,为加快推进油气田生产信息化建设,实现信息化与工业化的融合,提髙油气生产管理水平,确保安全生产,各石油企业先后建设大量信息化系统。信息化系统依靠的机器仪表以及系统天天产生数据的传输和存储又会消耗大量的资源,怎样降低这部分能耗是摆在油气企业面前的难题。本文对游梁式抽油机井能耗进行原理分析,综述主流的节能降耗
3、方法,希望对抽油机降耗的研究人员起到引路的作用。游梁式抽油机能耗分析现阶段,梁式抽油机因其构造简单、可靠耐用、维护方便等特点,已经使用年。由于梁式抽油机平面四连杆机构的固有特点,尽管其具备出色的扭矩平衡特性,但实际生产中仍存在平衡效果差、负扭矩、齿轮箱扭矩波动较大工作效率逐步降低、能耗不断增加、“大马拉小车等现象。梁式抽油机的系统效率大部分低于,有极大的优化改良空间。除抽油机的能耗效率外,为了实时监控抽油机井的工作状态而安装的抽油机辅助生产设备的能耗也日渐攀升。包括示功图、变频器、温度、压力等相关生产参数的采集,传输与存储。抽油机井大部分地处偏僻,数据传输需要自建通讯基站来完成。采集参数中数据
4、量最大的示功图,因采集频度高、抽油机数量庞大,天天产生的数据量非常宏大,按口抽油机井计算,每幅功图通讯时约需要带宽。对于地处偏僻无公网的油井来讲,需要自建基站来知足数据传输的需求,全国的抽油机示功仪每年约耗电,每台示功仪需要年更换一次电池。以示功图数据为代表的采集参数造成的能耗问题,亦有很大的提升空间。要提升抽油机工作效率,降低能耗,要从抽油机的工作原理人手。游梁式抽油机工作原理抽油机的核心部件是由齿轮箱轴、曲柄与连杆连接点、连杆与游梁连接点、支架轴之间的连接线组成的平面四连杆机构。该平面四连杆机构具有将变速箱的旋转运动转化为操作井下泵所需的往复运动,它的几何参数和动力学特性对抽油机的工作性能
5、有着极其重要的影响。梁式抽油机的平面四连杆机构具有出色的扭矩平衡特性,但实际生产中仍存在平衡效果差、负扭矩、齿轮箱扭矩波动较大、工作效率逐步降低、能耗不断增加,“大马拉小车等现象。梁式抽油机的系统效率大部分低于,有极大的优化改良空间。从原理出发,下面从改良机械构造、添加额外控制装置、改良电机驱动技术、调整抽油机参数及新技术在此领域的应用这几方面对抽油机节能降耗技术进行分析。游梁式抽油机节能方法浅析为了提高梁式抽油机的系统效率、节约能耗,国内外研究学者从多个方面人手,获得了重要的研究成果。改良机械构造通过改良机械构造来加强平衡,节约能耗的典型方法异相梁式抽油机,又称偏置型抽油机,它具备良好的性能
6、和耗电量低等特点。异相梁式抽油机与一般的梁式抽油机的区别主要是它的变速箱和支架是偏离的且曲柄中心线与平衡块的中心线有个相位角。这种设计使曲柄设计降低了上冲程的载荷和加速度,减小齿轮箱的峰值扭矩,到达了节能降耗的效果异性游梁式抽油机,包括双驴头抽油机、弯游梁抽油机和其他基于常规游梁式抽油机改良的机型。其中,双驴头抽油机自投入使用以来,其应用效果表明节能率约为。这种抽油机由于采用变径圆弧的游梁后臂,使其实现负载大时平衡力矩大,负载小时平衡力矩小的工作状态,进而降低光杆扭矩,到达加强平衡、降低能耗的目的。这种在机械构造上进行改良的抽油机具有很好的节能效果,在国内大多数油田都有广泛的应用。但是,这种节
7、能方法只适用于安装抽油机之前抽油机的选型阶段,对于已安装投产的抽油机不太适用。添加额外控制装置梁式抽油机的基本原理是驱动光杆做上下往复运动,光杆的载荷包括抽油杆和流体的重力、惯性载荷、震动载荷、摩擦载荷和光杆的弹性力等。降低光杆的载荷是提高梁式抽油机性能的一种有效方法,详细方法包括加装光杆减震器和减速器等。光杆减震器光杆减震器能在光杆运动经过中起到缓冲作用,能有效抑制震动载荷和摩擦载荷,还能提高杆柱的使用寿命。研究人员设计了不同类型的减震器,如螺旋弹簧【、碟形弹簧橡胶弹簧或空气弹簧?。大庆油田研发的空气弹簧减震器具有出色的减载节能效果,并且使用寿命优于其他类型的光杆减震器,如用空气弹簧减震器显
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