游梁式抽油机节能降耗方法分析

吕睿（大庆油田有限责任公司第二采油厂）

游梁式抽油机节能降耗方法分析

油田开采进入高含水后期，如何降低开采成本成为亟待解决的问题。目前，开采设备所耗电量已占据开采成本的30%左右，在不进行更多成本投入的情况下，展开了游梁式抽油机设备方面的调整以及现场试验，包括抽油机盘根松紧度、皮带松紧度与耗电量的有关试验。通过分析试验结果，得到了较为普遍的规律，即可以通过对游梁式抽油机的简单调整，实现一定范围内电能消耗的最小化，对降低能耗控制成本有着积极作用。

游梁式抽油机盘根皮带松紧度耗电量节能

目前，各大油田节能手段主要以采用节能电动机、节能配电箱，以及诸如双驴头抽油机、偏置（异相曲柄）抽油机、弯游梁抽油机等新型抽油机来实现。但常规型抽油机仍然占据整个油田采油设备的85%以上，如果对老式抽油机进行整体改造成本将十分高昂。如何在零成本的基础上通过调整老式抽油机以达到节能目的成为了关键。

1　理论研究

1.1实测耗电量与理论耗电量关系的纠正

选取2口抽油机安装可拆卸式电度表，连续5天每天录取这两口井的电流值计算耗电量，发现2口实验井按理论公式计算得到的耗电量值均小于电度表实测耗电量值。为了得到电流与耗电量之间更为准确的关系，将曲柄顺时针运转方向划分为0°、45°、90°、135°、180°、225° 、270°、315°的8个方向，分别录取8个方向抽油机运转中的电流计算耗电量，发现在规定的45°位置录取的电流值所计算出的耗电量与电度表实测的耗电量最为接近，将45°处的电流记作I试验。

原计算公式为

改进后计算公式为

后文所讨论耗电量均按45°方向测取电流值计算。

1.2盘根松紧度对抽油机能耗的影响

盘根对抽油机光杆起到密封作用，主要密封的是光杆圆周间隙。盘根盒过松会导致漏气跑油，盘根盒过紧则会导致光杆上下行过程中与盘根盒的摩擦力增大，耗费更多能量。现场试验的目的即为了找出在保证盘根盒不跑油前提下耗能最小的松紧度范围。

1.3皮带松紧度对抽油机能耗的影响

抽油机产生的动力依靠皮带传输，因此皮带松紧度很关键，过松会降低传输效率导致丢转，使得系统效率降低；过紧会加速皮带和电动机轴承的磨损，耗电量也随之上升。由理论分析可知，在抽油机皮带过松的情况下，其传输的能量大大降低，而要举升同样质量的液体则需要耗费更多的电能；当皮带过紧时同样有大量能量耗费在皮带及电动机的磨损上。因此，现场试验数据预期结果应该为皮带松紧适中范围内的某一段。

2　现场试验

2.1盘根盒松紧度调节

选取井况正常的3口抽油机进行试验，首先分别找到每口井盘根盒最松且微微跑油的位置，接着以圈为单位，不断紧固盘根盒直到最紧为止。在这个过程中，每次调整盘根盒松紧度后在该位置停留5min以测取电流值。在3口井上得到了具有相似性的数据，N6-20-P49盘根盒试验数据如表1所示。

由表1可知，日耗电量大小与盘根盒松紧度呈线性递增关系。虽然盘根盒在微微跑油状态下抽油机日耗电量最小，但此状态不符合生产要求，因此，选取盘根盒稍微拧紧到两圈左右是比较合适的调节范围。此时光杆的状态应为不发热且上部无油膜，下部附一层不明显的油膜。

表1　N6-20-P49盘根盒松紧度调节试验数据

2.2皮带松紧度调节

选取4口井况完好井进行试验。皮带型号为6350mm及8000mm的井各2口。试验前首先将皮带最松与最紧的标准规定如下：皮带运转中发出啪啪响声但不打滑为最松；抽油机停止运行时用手翻皮带，不能使皮带背面朝上为最紧。用毫米刻度尺测量电动机顶丝由最松调至最紧状态时移动的距离，将该段距离分成3等分，依次调整电动机至这4点处，分别记录电流变化情况。定义皮带最松处距离为0。试验数据如表2、表3所示。

表2　6350型皮带松紧度调节试验数据

表3　8000型皮带松紧度调节试验数据

通过以上试验数据可以发现，电动机位移量在2cm处，电流最小，日耗电量也相应最低。皮带松紧度与对应电流呈类似上开口抛物线趋势，通过进一步计算找到类抛物线的最低点还可以达到更加节能的目的。

3　结论

1）理论耗电量与实测耗电量之间存在差异，理论计算中电流值取值为上下电流的平均值，而在抽油机实际运行中，曲柄自最高处顺时针转动45℃时的电流值计算出的耗电量与实际耗电量最为符合。在几口试验抽油机井上都取得了相同的试验结果。

2）抽油机耗电量与其盘根松紧度呈线性正相关关系，在实际生产中普遍将盘根盒拧得过紧，这会造成不必要的能耗浪费。根据试验所得数据，将盘根松紧度调整至合适位置，平均每天每口抽油机井至少可节电3kWh，按10万口井计算，则每天可节电30×104kWh，带来的经济效益十分可观。

3）抽油机耗电量与皮带成类似上开口抛物线关系，其松紧度以较紧为宜，在日常更换皮带作业中，一般都是以岗位员工个人习惯来调试皮带松紧度。在此试验结果的基础上，可细化皮带更换标准，皮带调节区间不应距离最紧状态过远；然后，再根据每口井的生产参数与井况的不同制定符合每口井的具体调节方案。

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.002.006

2014-12-30）

吕睿，2013年毕业于西北大学，从事采油工作，E-mail：typhoon0625@163.com，地址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第二采油厂第四作业区采油6-4队，163000。