抽油機工作原理-防堵技術(shù)-計算預測的討論

1、抽油機工作原理防堵技術(shù)計算預測的討論摘要：隨著科技生產(chǎn)力的發(fā)展，通過抽油機的發(fā)展而衍生出來的技術(shù)已在開采井下石油時被得到了普遍的應用，本文主要重點分析了針對上述技術(shù)進行了分析，同時更從抽油機的防堵防卡技術(shù)、曲柄的平衡調(diào)整計算以及效果預測等方面進行涉獵和介紹。關(guān)鍵詞：抽油機 抽油泵平衡調(diào)整計算以及預測效果技術(shù) 1 抽油機的工作原理抽油機是作為深井泵抽油程序中的地面上主要設(shè)備，所以可以看出它是非常重要。根據(jù)不同作用的種類也會不同。隨著抽油機的技術(shù)的不斷發(fā)展，從20世紀90年代后，不斷開發(fā)了多種形式的抽油機。有普通式的抽油機，也有其他形式的。普通抽油機一般情況下采用機械平衡，而前置式抽油機一開始大多

2、采用氣動平衡，但是因為技術(shù)上的發(fā)展不完善，后來利用機械平衡的方法才得到一定程度的改善。前置型抽油機上沖程曲柄旋轉(zhuǎn)的角度是195度，下沖程曲柄旋轉(zhuǎn)的角度為165度，導致上沖程較下沖程的速度低。有一種叫做游梁式的抽油機大部分是利用游梁-連桿-曲柄機構(gòu)、減速箱、動力設(shè)備、輔助設(shè)備這四個部分組成。開始工作的時候，動力機帶動高速旋轉(zhuǎn)動經(jīng)過皮帶與減速箱傳遞到曲柄軸，促使曲柄軸作較慢的旋轉(zhuǎn)工作，曲柄利用連桿經(jīng)橫梁帶著游梁作上下運動，掛在頭上的懸繩器便帶動抽油桿作上下來回運動。2 抽油機的防堵技術(shù)抽油機的使用大大增加了石油的開采效率，節(jié)約了人力，同時也為節(jié)約資源做出了大量的貢獻，抽油機節(jié)約能源的技術(shù)是不容小覷

3、的，抽油機的節(jié)約能源的技術(shù)可以分為兩種類型:一種按照開發(fā)不同類型的抽油機節(jié)能電機，比如特高轉(zhuǎn)差率電動機、三相永磁同步電機和高啟動轉(zhuǎn)矩雙定子結(jié)構(gòu)電機和電磁調(diào)速電機等一些節(jié)能電機。但是由于投入的資金量較大，在很多油田用節(jié)能電機替代普通異步電機還不能推廣到市場被廣泛利用。第二種是利用節(jié)能配電箱，利用改變定子繞組的方法就能改動電機電壓，但因為電機只能得到固定電壓，節(jié)能效果并不理想。抽油機是一種技術(shù)設(shè)備，在各大油田開采石油時廣泛使用，抽油機還有一個別稱，叫做 “磕頭機”，利用加大壓力的辦法把石油從井里抽出。當抽油機開始運作時，油管彈性開始收縮向上運動，并帶著機器解堵采油器一起往上運動，碰撞滑套產(chǎn)生振動；

4、所謂解堵采油器的原理就是當抽油機上沖程時，油管彈性收縮向上運動，帶動機械解堵采油器向上運動，撞擊滑套產(chǎn)生振動；同時，正向單流閥關(guān)閉，變徑活塞總成封堵油套環(huán)形油道，使正向單流閥下方區(qū)域形成負壓區(qū)，相當于對地層產(chǎn)生了一個強大的抽吸力，同時，正向單流閥關(guān)掉，變徑活塞總成封堵油當抽油機下沖程的時候，油管彈性伸長作向下運動，帶動機械解堵采油器向下運動，碰撞滑套產(chǎn)生振動；同時，反向單流閥部分關(guān)掉，變徑活塞總成仍然堵住油套環(huán)形油道，使反向單流閥下方區(qū)域變成高壓區(qū)，這種運動還可以對地層里面的油流通道產(chǎn)生了另一種方向的沖擊力。3 抽油機的平衡調(diào)整計算以及效果預測抽油機采油是我國使用的采油方面的最常用的采油方式，

5、抽油機在我國油井被使用的百分比為80。有關(guān)抽油機井的設(shè)計和平衡調(diào)整的文獻有很多。經(jīng)過很多專家研究發(fā)現(xiàn)，根據(jù)一些文獻所闡述的方法都要要很多的抽油機特征數(shù)據(jù)和井下桿管的有關(guān)數(shù)據(jù)，不容易計算，而且忽略了考慮抽油機的運動和桿柱的振動，只是一種類似的方法，與實際情況有較大的出入，只可以利用于新井設(shè)計。有人研制出一種抽油機功率曲線付立葉分解方法，那種方法對于抽油機的電耗檢驗之后，只需知道平衡塊數(shù)目、重量與目前的安裝位置三個相關(guān)數(shù)字，就可以計算出平衡塊的最佳位置，并可以對調(diào)節(jié)后的電能參數(shù)、扭矩曲線和節(jié)能情況進行估計。3.1 抽油機的平衡調(diào)整計算目前看來，我們國家生產(chǎn)的抽油桿按級別上劃有c、d、k三種級別。c

6、級抽油桿被用于輕、中型負荷的抽油機井；d級抽油桿被用于中、重負荷的抽油機井；k級抽油桿被用于輕、中負荷有腐蝕性的抽油機井。大多數(shù)油田使用的抽油桿為c級與d級抽油桿。因為各個抽油桿生產(chǎn)廠家采取的加工工藝不相同，所以使用的加工材料也不一樣，抽油桿的機械性能也各不相同一般來講，抽油機的負荷特點在很大程度上決定了一旦選用普通的異步電動機來驅(qū)動抽油機的話，那么就會不可避免地形成“大馬拉小車”現(xiàn)象的出現(xiàn)。而形成這種現(xiàn)象的原因首先是因為抽油機在最初起動的時候都是帶載起動，慣性矩較大，同時更重要的是總是在上下死點處進行起動，所以造成了油田在選配電機時為了達到起動順利同時不影響生產(chǎn)的目的，一般都是按照最大扭矩的

7、規(guī)格來選配電機的，同時抽油機起動后進行正常工作時平均轉(zhuǎn)矩同最大的扭矩相比又較低，所以就造成了電機在輸入功率方面表現(xiàn)出來的狀態(tài)僅有額定功率的三分之一，這就是最終形成“大馬拉小車”的主要原因；另外一個方面，由于油田在選配電機時通常都會考慮到油井工況異?，F(xiàn)象的存在，較為明顯的比如砂卡結(jié)蠟的狀況發(fā)生時，不僅會導致起動困難同時還可能造成電動機的燒毀，所以當油井因為修井等方面的原因存在而最終導致負荷變大時不必采取頻繁地更換電動機的方式，因為這種方式不僅會人為地增大裕量，同時還會加劇“大馬拉小車”這一現(xiàn)象所帶來的不良影響。3.2 抽油機的效果預測因為抽油機從很大程度上講是按照油井最大化的抽取量來最終進行選擇

8、的，更重要的是在最后的設(shè)計方面還留有設(shè)計余量。所以隨著油井由淺入深的抽取，井中的液面會逐漸地下降，泵的充滿度也變得越來越不足，直到最后空抽現(xiàn)象的發(fā)生。在這種情況下，如果不對于抽油井的整體工作狀況加以控制的話，那么就會在很大程度上白白地浪費大量的電能，同時也無法完成最終的效果預測的工作。因為對于這種油井而言，較為簡單的效果監(jiān)測方法是實行間抽，指的是當油井出液量不足或者發(fā)生了空抽的現(xiàn)象時，就采取關(guān)閉抽油機的措施，這樣的做的目的一方面是等待井下液量的蓄積，只有當液面超過一定深度時，然后才可開啟抽油機，這樣以來就會使得抽油機的工作效率大大提高，避免了大量的電能浪費，同時也保證了效果預測的穩(wěn)定性和正確性

9、。通過上述方法針對抽油井的效果進行預測不僅縮短了抽油時間，同時也實現(xiàn)了能量消耗方面的大大減少。但是，需要注意是：在使用人工控制以及定時自動來針對抽油井的工作時間進行控制時，因為顧及到唯恐減產(chǎn)方面的影響，在大多數(shù)情況下幾乎都會發(fā)生實際抽油時間和必要的抽油時間相比，前者的時間會超出后者很長的情形的存在，所以有此我們可以知道空抽現(xiàn)象的存在是無法從根本上避免的。另外一個方面，通過傳感器信號來最終實現(xiàn)針對閉環(huán)控制條件下的智能間抽控制（ipoc），不僅可以實現(xiàn)在檢測到空抽時立即將抽油機進行關(guān)閉處理，這樣不僅避免了空抽現(xiàn)象的存在和發(fā)生，同時也可以平均可多節(jié)約能量20%30%左右。更重要的是：相對于人工間抽以

10、及定時間抽來講，智能間抽控制因為在很多時候都達到了較低的平均液面，更是在一定程度上增加了單位時間內(nèi)的總體產(chǎn)量。這是因為，較低的液面在相當大的程度上行不僅僅意味著較低的井底流壓，同時更代表著在這種情況下結(jié)果會有較多的液體流入到井底，最終也可實現(xiàn)1%4%的增產(chǎn)。4 結(jié)語抽油機實際上與家里打水的負壓原理是一樣的，當你向下壓下時，缸體內(nèi)部形成真空，把水吸上來，當返回時，缸體下部的閥門自動閉合，水從上部閥內(nèi)流出，如此重復，就把水引上來了，其實就是一個活塞兩個單向閥。也是通過一個活塞拉桿的抽汲壓力把油抽上來，并通過地下面的管道運輸出去。不同的地方就是抽油機的拉桿是要有一個電機帶動的。抽油機在現(xiàn)代有很多中形

11、式，一般常見的就是我們平時看到的那種帶有一個類似于的扇形鐵塊那種，形象地成為“磕頭機”。也有直線電機帶動的，體積小，節(jié)能效果更好，但是成本相對高。 抽油機這樣的外表設(shè)計不是因為節(jié)能，是因為站在減少對電網(wǎng)影響的角度來設(shè)計的，由于我們知道當抽油桿下落的時候，電機是不運作的，相反還有電能回潰電網(wǎng)（做無用功甚至作負功），油田的抽油機很多，這些回潰的電能使電網(wǎng)產(chǎn)生了嚴重的變形，所以現(xiàn)在有的抽油機就帶了回潰制動或者回潰逆變等多種方法。參考文獻1 鄒振春,鄧立新,王艷華. 游梁式抽油機節(jié)能技術(shù)及最新進展j. 承德石油高等?？茖W校學報, 2005,(01) .2 姜道民,王素玲,李運福,馮子明,李春紅. 新型擺桿式游梁抽油機的性能分析j. 大慶石油學院學報, 2003,(04) .3 朱君,趙洋,常瑞清. 一種常規(guī)游梁式抽油機的“下偏杠鈴”改造方法j. 大慶石油學院學報, 2009,(01) .4 丁寶,齊維貴,朱學莉. 基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預報的抽油機節(jié)能控制研究j. 電子學報, 2004,(10) .5 李敏,何平,孟臣. 基于模糊神經(jīng)