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智能抽油機(jī)
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智能抽油機(jī)
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技術(shù)原理:
無游梁智能程控抽油機(jī),是立體塔架式結(jié)構(gòu)。有機(jī)座、下機(jī)架、調(diào)節(jié)拉桿、內(nèi)配重平衡導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、內(nèi)外牽引帶、過渡輪及可調(diào)支架機(jī)構(gòu)、光桿連接節(jié)器、上機(jī)架及安全工作臺、動力驅(qū)動機(jī)構(gòu)裝置、防護(hù)罩組成。整機(jī)全封閉型態(tài),具有較高的安全性能。各傳動組件均是模塊化設(shè)計,維修更換安裝都不用吊車,大大減少了施工費(fèi)用,還提高了安全性。其節(jié)能基本原理是:
(1)動力傳動裝置由特制永磁伺服大扭矩電機(jī)驅(qū)動,通過特殊設(shè)計的減速增矩機(jī)構(gòu),驅(qū)動滾筒帶動繞纏在滾筒上的內(nèi)外牽引帶正反運(yùn)動,無中間傳動消耗動力的環(huán)節(jié)。
(2)內(nèi)配重是牽引帶垂直牽引的、與井下重力相匹配的、直接配重方式,配重量在工作中是定數(shù)的(游梁式抽油機(jī)是變數(shù)的)。由于用小的動力源使減速增矩機(jī)構(gòu)輸出大的轉(zhuǎn)矩,再加上滾筒上牽引帶是直接牽引,無傳動消耗,并且支臂重力點(diǎn)短(僅有同型號游梁機(jī)的五分之一),垂力點(diǎn)變化小,所以消耗動力就小。
(3)又加之采用了專用于該結(jié)構(gòu)傳動原理的電控變頻控制系統(tǒng),是上海交大國家電器控制研究中心歷經(jīng)三年多的反復(fù)現(xiàn)場試驗,具有比目前國內(nèi)外市場上所通用的多功能變頻器程序單元少、耗能小、可靠耐用的節(jié)能特性。所以就實(shí)現(xiàn)了較明顯的節(jié)能效果。
(4)該抽油機(jī)動力滾筒上的牽引帶是相對繞纏于滾筒旋轉(zhuǎn)中心的,只有在上止點(diǎn)和下止點(diǎn)時,內(nèi)外牽引帶的拉力點(diǎn)與滾筒中心才有力點(diǎn)差,也就是才有大的動力消耗,中間位置時動力消耗甚少。
(5)該機(jī)具有自行懸吊內(nèi)配重性能,裝機(jī)及作業(yè)停機(jī)時,內(nèi)配重不用外援吊裝機(jī)械,大大節(jié)約了作業(yè)費(fèi)用。
(6)無游梁智能程控抽油機(jī),沖程速度是可以任意調(diào)整的,在換向時將速度設(shè)定在與井下泵固定閥凡爾球及柱塞閥凡爾球的起降速度適宜的參數(shù)中,泵內(nèi)充液量在時間單位內(nèi)就必然增多,井下泵的相對充填量就提高,泵效顯然就提高的了。這就是常規(guī)式游梁抽油機(jī)和其他任何抽油機(jī)所不能實(shí)現(xiàn)的、特殊的、泵效提高的優(yōu)勢。
3、應(yīng)用領(lǐng)域:
無游梁智能程控抽油機(jī),是取代游梁式抽油機(jī)的新型采油設(shè)備,適應(yīng)于油田礦場目前游梁式抽油機(jī)的各種工作條件,并且在油田采油生產(chǎn)中與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比,具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、操作方便、節(jié)能環(huán)保、智能新穎等優(yōu)點(diǎn)。更是頁巖氣、煤層氣開采中排液的良好設(shè)備。
4、依據(jù)《SY/T6729-2014無游梁式抽油機(jī)》中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),已設(shè)計為系列化產(chǎn)品:
整機(jī)技術(shù)參數(shù)
抽油機(jī)型號
抽油機(jī)參數(shù) | 無游梁智能程控抽油機(jī) | ||||
懸點(diǎn)載荷(t) | 16型(A) | 14型(B) | 12型(C) | 10型(D) | 8型(E) |
動力總成扭矩(N.m) | 23000 | 18600 | 13650 | 9300 | 6200 |
**動力功率(K.W) | 37 | 30 | 22 | 15 | 10 |
**沖程長度(m) | 7.0 | 6.0 | 5.2 | 3.2 | 2.1 |
沖次(min-1) | 0.5-2.0 | 0.5-2.5 | 0.5-3.0 | 0.5-4.5 | 0.5-6.5 |
平衡箱**重量(t) | 8.0-12 | 6.0-10 | 5.0-8.0 | 3.0-5.0 | 2.0-3.0 |
抽油機(jī)重(t) | 25-30 | 20-25 | 15-20 | 12-16 | 10-13 |
機(jī)型(長×寬×高) | 2600×1600 ×11500 | 2200×1300 ×10500 | 2000×1200 ×9500 | 1800×1100 ×7000 | 1600×1000 ×5500 |
5、與國內(nèi)外同類產(chǎn)品比較:
近幾年來,在無游梁式抽油機(jī)的探討上,眾多廠家都在力求研制出適合油田原油舉升的好機(jī)型、好產(chǎn)品,以取代老式采油設(shè)備---游梁式抽油機(jī)。目前,投入油田市場試驗應(yīng)用的無游梁式抽油機(jī)有如下幾種:
(1)鏈條皮帶傳動的無游梁抽油機(jī):其特點(diǎn)是電機(jī)減速機(jī)在機(jī)體下端,減速機(jī)輸出軸帶有主動鏈輪,機(jī)體內(nèi)上端設(shè)有從動鏈輪,通過鏈條上的鏈條軸聯(lián)接滑塊來帶動配重箱上下往復(fù)運(yùn)動,使配重箱上的聯(lián)接皮帶或鋼絲繩再繞過上滾筒與抽油桿光桿聯(lián)接,從而使抽油桿的上下運(yùn)動實(shí)現(xiàn)采油工作。該機(jī)型機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)較多,而且配重箱扶正導(dǎo)向機(jī)構(gòu)阻力大,又加之鏈條磨損間隙的調(diào)整及潤滑條件的必備,浪費(fèi)動力較多,維修費(fèi)用高且不太方便。該機(jī)型也不具備沖程長度任意調(diào)整的功能 。
(2)外轉(zhuǎn)子電機(jī)及摩擦式無游梁抽油機(jī):使用外轉(zhuǎn)子電機(jī)動力,**的不足是要想達(dá)到機(jī)型的采油技術(shù)條件要求,外轉(zhuǎn)子電機(jī)的體型太大且造價太高,無經(jīng)濟(jì)性。再者,大功率外轉(zhuǎn)子電機(jī)的散熱條件不能解決,退磁快壽命極短。摩擦式機(jī)型動力系統(tǒng)在機(jī)架上偏出機(jī)體平衡中心以外,況且在發(fā)生牽引力失控時,不能實(shí)施安全保護(hù)措施,安全無保障。
(3)塔架式長沖程抽油機(jī):主要采用的是雙循環(huán)鏈條傳動式結(jié)構(gòu),雖然具有一定的節(jié)能效果,但由于該機(jī)是主梁呈M型分布在雙循環(huán)鏈條中間又與換向機(jī)構(gòu)并聯(lián),使雙循環(huán)鏈條運(yùn)動變?yōu)橹鲬依K的上下往復(fù)運(yùn)動,鏈條磨損快,間隙調(diào)整頻繁。同時,維修較為麻煩。再就是鏈條潤滑條件要求高,潤滑油儲量多,溢油問題時有發(fā)生,不具備安全環(huán)保的要求。同時,該機(jī)不能實(shí)現(xiàn)沖程長度的任意調(diào)整,配重箱在外也不太安全,作業(yè)時卸載需要吊裝機(jī)械配合。
二、現(xiàn)場應(yīng)用試驗情況介紹
無游梁智能程控抽油機(jī),是經(jīng)多年來反復(fù)進(jìn)行市場調(diào)研后,根據(jù)目前國內(nèi)外油田采油現(xiàn)場用抽油機(jī)的具體狀況,廣泛吸取了采油作業(yè)工人和油田科研人員的意見,結(jié)合游梁式抽油機(jī)、各種無游梁式抽油機(jī)在采油生產(chǎn)過程中的優(yōu)、缺點(diǎn),而研發(fā)的一種智能式節(jié)能、結(jié)構(gòu)可靠、操作便捷、安全環(huán)保的新型塔架式抽油機(jī)。該機(jī)型先后經(jīng)過了多次改進(jìn)和現(xiàn)場試驗,現(xiàn)已達(dá)到了比較成熟和理想的效果。
三、節(jié)能測算:
無游梁智能抽油機(jī),其結(jié)構(gòu)原理是以配重平衡來減少牽動功率,其采油工藝性能是以長沖程、慢速度來提高泵腔的填充量,從而提高抽油泵的工作效率。據(jù)此,可將節(jié)能、增產(chǎn)效益分析如下:
1、目前油田現(xiàn)場使用的常規(guī)抽油機(jī),如:12型游梁式抽油機(jī)牽動功率是45KW,每日耗電型每日耗電量為600度;年耗電為219000度。按每度電0.7元計算,每年電費(fèi)為162000.00元;
2、無游梁智能抽油機(jī)相當(dāng)于12型工作性能的機(jī)型,實(shí)際牽動功率為22KW。每日耗電量為300度,年耗電為109500度。按每度電0.7元計算,每年電費(fèi)為81000.00元,與常規(guī)游梁式抽油機(jī)相比,每臺每年可節(jié)約電費(fèi):
162000.00元-81000.00元=81000.00元
3、目前常規(guī)游梁式抽油機(jī)帶動的井下抽油泵的效率為,泵掛800—1500米得泵效為50—60%;泵掛深度1500-2500米的泵效為40—50%。而無游梁智能抽油機(jī)可使泵效大大提高:泵掛深度800—1500米的泵效可達(dá)到75-85%,泵掛深度1500-2500米的泵效為65-75%,平均提高泵效在20%以上,衡均提高泵效達(dá)到15%以上。
4、若按照衡均提高泵效15%計算,常規(guī)游梁式抽油機(jī)日產(chǎn)原油10噸(產(chǎn)液量30噸,含水67%)的油井,使用無游梁智能程控抽油機(jī)可提高到日產(chǎn)原油11.5噸(產(chǎn)液量35噸,含水65%)以上。每日增產(chǎn)原油1.5噸。
5、按每噸原油3600元計算,年工作日300天,年增產(chǎn)原油450噸(1.5噸x300=450噸),年增加產(chǎn)值162萬元(3600元x450=162萬元)。
據(jù)此,一臺12型無游梁智能程控抽油機(jī)年節(jié)約增產(chǎn)合計提高經(jīng)濟(jì)價值:
162萬元+6.66萬元=168.66萬元。
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