抽油机二次节能减速器的应用

王玮（大庆油田有限责任公司第四采油厂）

抽油机二次节能减速器的应用

王玮（大庆油田有限责任公司第四采油厂）

在分析抽油机二次节能减速器的工作原理的基础上，对应用减速器前后的现场数据进行对比，结果表明抽油机二次节能减速器能够进一步降低冲速，使抽油机工作更加平稳，同时能够保持油井合理沉没度，提高抽油泵效，进而提高系统效率，降低抽油机井电耗，达到了节能降耗的目的。

抽油机 节能 减速器 应用

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

杏北油田已经进入特高含水开发阶段，大部分油井供液能力变差，抽油效率低，存在着严重的“大马拉小车”现象。截至“十一五”末期，杏北开发区有225口低效高耗能抽油机井，这部分井泵况正常，系统效率低于20%，沉没度低于50 m，平均消耗功率6.55 kW，单井日耗电157.20 kW·h，生产参数已调到最小，但供排关系仍不协调，治理难度高。因此，对这部分井使用了抽油机二次节能减速器，进一步降低了冲速，抽油机的系统效率得到了提高，达到了节能降耗的目的。

1 抽油机二次节能减速器

1.1 抽油机二次节能减速器结构

现场安装时将原电动机后移，把二次节能减速器安装在原电动机的位置上，电动机与节能减速器轴距为1 000 mm，由电动机转动输出给节能减速器大轮，再由节能减速器小轮传输给抽油机，形成一个节能减速的过程。抽油机二次节能减速器实物见图1。

1.2 抽油机二次节能减速器原理

把皮带轮的直径Dc改为Db，增加一个减速轮，减速轮的转速设为n2，大小轮直径分别为Dc和Dd，冲速轮直径不作调整，见图2和表1。

表1 抽油机井改造前后参数的变化

减速器制作成后，大小轮的直径之比固定(一般在1.5左右)，这样不改变原有电动机的转速，只要适当设计皮带轮直径就可以使冲速降至原来的0.5或0.67，见表2。

表2 抽油机二次减速器传动比设计参数

其节能减速的原理是：电动机转数N，由电动机皮带轮输出，通过传动I传给减速器输入轴，再经过减速器减速后输出轴输出工作转数（即冲速），可以将冲速从6 min-1下降为1、1.5、1.7、2、3 min-1，同时配备的电动机功率减小，达到满足油井使用合理生产参数，与地层供液能力相匹配，实现减少停机次数，稳定生产压差。

由此可见，当n减小时，其惯性负荷降低，所需电动机的运行功率下降，从而降低了能耗。

2 现场应用效果

2010年现场应用100口井，安装前后节能效果见表3。

表3 二次减速器井节能效果统计表

从表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，冲速由4.84 min-1下降至3.09 min-1，下降了1.75 min-1。平均单井日节电71.52 kW·h，节电率25%。目前累计节电40.61×104kW·h。

3 效果分析

通过对100口井的措施前后各种数据对比、分析，取得以下认识。

3.1 冲速和泵效得到改善

通过对措施前后冲速和泵效进行分析，可以看出，使用二次节能减速器后，在降低冲速的同时也改善了泵效。小于20%的低泵效状况减少，由措施前的20%～40%改善到40%～60%，而大于60%的泵效状况得到进一步改善，说明冲速降低可有效提高泵效，见表4。

3.2 沉没度得到合理调整

措施前后沉没度变化见表5，沉没度发生改变，呈上升趋势，且可以看出，随冲速降低，符合合理沉没度的井逐步增加，这说明降低抽油机的冲速可提高沉没度，可有效防止供液不足井抽空现象发生。

表4 措施前后泵效变化

表5 措施前后沉没度变化

3.3 保证抽油机平稳的工作状态

措施前后电流变化见表6，其中措施后上电流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。说明抽油机平稳工作状态得到明显改善，减少了应激性工作，进而降低电动机负荷，达到节电效果。

表6 措施前后上电流变化表

4 结论和认识

（1）抽油机井二次节能减速器的适用范围：功图显示供液不足，沉没度低于100 m，泵效低于40%，上电流大于40 A，且冲速已调至最小的抽油机井。

（2）抽油机井安装二次节能减速器后，各项经济技术指标都有了较大提高，达到了保持抽油机井合理沉没度和节能降耗的目的。

（3）抽油机二次节能减速器可以进一步降低冲速，减小惯性载荷，确保抽油机平稳运行，这是一项低成本、高效益的节能技术措施。

王玮，1992年毕业于大庆石油学院，2003年获浙江大学硕士学位，高级工程师，现从事采油工程规划方案设计工作，E-mail：wangw-cy4@petrochina.com.cn，地址：大庆油田第四采油厂工程技术大队，163511。

2011-03-28）