两种双井抽油机性能及技术适用性对比分析

黄晶杨（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

随着油田开发的不断深入，为了增加原油产量、节约征地费用，各油田大量部署丛式井。丛式井井口位于同一个平台，相邻油井井口间距一般在7～10 m。主要采取游梁式抽油机举升方式，存在效率低、能耗高等缺点。利用平台井井距近的特点，提出1台抽油机带双井的设计理念，利用双井载荷互动平衡，实现1台抽油设备同时抽汲2口油井，实现降低投资、节能降耗的目的。目前试验应用的一机双井节能抽油机主要有塔架式一机双井抽油机、常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机两种。

1 塔架式一机双井抽油机

1.1 技术原理

塔架式一机双井抽油机利用丛式井在同一平台的条件，采用永磁同步电动机为动力，通过钢丝绳连接井口上方的驱动轮实现动力传动，在变频器控制下，直接驱动安装在驱动轴上的滚筒，缠绕在滚筒上的高强度钢丝绳通过导向轮的换向作用后带动光杆上下运行[1]。当1口井为上冲程时，另外1口井为下冲程，利用2口油井载荷维持自平衡，实现1台抽油机抽汲2口油井（图1）。

图1 塔架式一机双井抽油机

1.2 技术特点

◇应用永磁同步电动机，降低电网能量损失[2]；

◇实现2口井的冲程参数各自调节；

◇设计采用齿轮带带动减速机构，提高传动效率；

◇设计采用可调支撑臂[3]，实现在不拆卸的情况下进行单井作业；

◇设计辅助主、次配重平衡，实现双井、单井生产时抽油机的精确平衡。

2 常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机

2.1 技术原理

常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机由伸缩游梁、支架、双向平衡曲柄和基础水泥板等组成。将1台常规游梁式抽油机和1台前置式抽油机结合在一起，在常规游梁式抽油机的另一端增加1个驴头，实现可以同时抽汲2口油井目的（图2）。

图2 常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机

2.2 技术特点

◇设计双向平衡曲柄使2口油井分别达到平衡；

◇游梁伸缩使常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机适应不同的井距；

◇双向平衡曲柄能够使抽油机两侧分别达到平衡；

◇在相应的井距情况下，通过游梁伸缩，改变两侧驴头曲率半径，可实现2口井在不同冲程下同时生产；

◇抽油机一侧油井因故障作业或转注，可通过基础水泥板将抽油机旋转180°，一侧油井满足作业的安全距离，另一侧油井仍可正常生产。

3 现场应用及节能效果

3.1 塔架式一机双井抽油机

在大庆油田现场试验11台设备，最长运行时间为1444天，设备平均运行时率91.3%。与试验前游梁式抽油机能耗情况进行对比，平均单井日产液由5.6 t下降到5.3 t，动液面由922 m下降到898 m，有功功率由3.86 kW下降到1.78 kW，日耗电由92.67 kWh下降到42.78 kWh，日节电49.89 kWh，综合节电率达到56.81%，吨液耗电由16.54 kWh/t下降到8.06 kWh/t，下降51.3%。

3.2 常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机

在吉林油田试验应用66台设备[4]，最长运行时间为1642天，设备平均运行时率94.6%。与试验前游梁式抽油机能耗情况进行对比，平均单井日产液由4.4 t上升到4.6 t，动液面由1064 m上升到1075 m，平均单井有功功率由4.49 kW下降到2.33 kW，日耗电由107.8 kWh下降到55.9 kWh，日节电50.9 kWh，综合节电率达到40.6%，吨液耗电由24.49 kWh/t下降到12.16 kWh/t，下降50.3%。

4 设备性能对比

塔架式一机双井抽油机[5]与常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机[6]，在投入成本、占地面积、生产参数调整、维护保养、安全性等方面各有技术优势，也各自存在问题（表1）。

5 技术适用性

1）塔架式一机双井抽油机适用于两井井距为6.5～11m，井深小于1500m，双井井深差小于200m，日产液量小于25 t，双井日产液量差小于15 t的丛式井。

表1 两种设备各项性能对比

2）常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机适用于两井井距为6～8 m，井深小于2500 m，日产液量小于40 t的丛式井。

6 结论及认识

1）塔架式一机双井抽油机、常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机为两种新型节能抽油机，均实现了1台抽油设备同时抽汲2口油井，节省了1台抽油设备，同时利用双井载荷互平衡，节能效果较好；并且具有实现两双井不同生产参数生产，单井故障或作业时，另一口井正常生产等技术特点。

2）通过各项性能对比，塔架式一机双井抽油机具有节能效果较好，传动效率、系统效率较高，占地面积小，参数调整便捷，安全性能高等优势；而常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机则具有投资成本低、维护成本少，故障率低，平衡调整便捷等优势。

3）从技术适用性对比得出：对于井距较远，产液量较低，双井产液量差较小的丛式井，可应用塔架式一机双井抽油机；对于井距较近，产液量较高，双井产液量差较大的丛式井，可应用常规曲柄双向平衡游梁式双驴头双井抽油机。