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1、产品视点特别版 低速电机在油田中的应用 葛少杰 ( 大 庆油田 采油 六 厂) 1 新型低速电机的特点 在提高系统效率优化试验中采用的低速电机主 要 是 1 2级 电机 ,额 定 电 流 为 6 0 A,转 速 为 4 8 0 r rai n 。众所周知 ,异步电动机启动电流常大于额定 电流 的好几倍 。启动 电流大一方面影响电源 电压, 产生较大线路压降,影响电源上其他电机 的运行 ; 另一方面在线路和电机中产生损耗引起发热,尤其 是对于频繁启动 的抽 油机设 备来说,设 备受损严 重。新型低速电机通过增加磁极对数降低了启动电 流。低速电机在降低启动电流的同时提供了足够大 的启动力矩 ,保证
2、 了适当的机械特性曲线。与常规 6 、8级普通异步电机一样 ,低速 电机具有 长久 运 行 的抗 疲劳 性 、稳 定性 。 经研究发现 ,抽油机井在低冲次、长冲程 、满 载荷运转时设备运行效率及能耗状况最为 良好 ,此 刻系统效率水平也较高。低速电机由于级数高 、转 速慢,能满足抽油机井较低 冲次的调整要求,降低 抽油机井的抽汲参数 。 2 低速电机在提高系统效率中的应用 ( 1 )低速电机调整抽汲参数界限分析 。经大量 现场试验与计算 ,初 步认定 1 2级电动机可调抽油 机 井 冲次在 2 5 3次之 问 。 以窄 V 带传 动为 例 , 为保证皮带轮的运行强度 ,同时考虑到电机常规轴 尺
3、寸 ,经计算确 定 电机 最小轮径 为 1 6 0 c m 左右。 分别取 D与 的最大、最小值 ,电机转速为 4 8 0 r mi n ,计算 可 得 N 一5 3次 , N i 一2次 。 以上低速电机抽汲参数的确定仅从设备使用方面 进行了分析计算,实际上为保证低速电机安全稳定运 行,还需要通过单井具体生产状况来进一步验证。 ( 2 )低速 电机的应用。在提高抽油机井系统 效率的措施试验 中共应用低速 电机 4 3台,平均冲 次由原来的 6 5 8次下降到 3 8 9 次 ,优化后平均系 统效率达到 3 3 7 6 。低速电机的应用在保证机采 井生产水平的同时降低了生产参数 ,延缓 了设备
4、的 使用寿命 ,同时降低了能耗水平 。 ( 3 )低速电机启动实测曲线 。对现场安装的低 速电机进行启动电流的测试分析后发现,原电机型 号为 Y 2 8 0 M一6 ,额定 功率 为 5 5 k W,更换 为 l 2 级 2 4 k W 电机后 启 动 电流峰 值 由 1 7 5 A 下降 到 1 4 5 A,下降了 1 7个百分点。 ( 4 ) 应 用 低 速 电 机 优 化 效 果 分 析 。 以 1 O 一 1 8 3 6井为例简要 分析应用低速电机实施参数优 化 的效果。该井优化前泵挂 1 0 9 7 4 m,冲程 3 m,冲 次 6次,5 5 k W 电机 ,经过优化设计后 ,泵挂上
5、提 到 9 1 0 m,冲程 4 2 m,更换 2 4 k W1 2级电机 ,冲次 降 为 2 5次。该 井 在 优 化 设 计 前 有 功 功 率 为 6 9 6 k w,系统效率为 2 5 1 9 9 , 5 ,优化后有 功功率 下降了 2 1 4 k w,系统效率 上升 l 5 O 9个 百分点, 日节 电 5 1 3 6 k W h ,见 到 了明显 的 节 能效 果 ( 见 表 1 ) 。 表 1 l O一1 8 3 6 井优化前后效果对比 产液 含水 动液面 油压 套压 有功功率 系统效率 项 目 ( t ) ( ) ( m) ( MP a ) ( MP a ) ( k W) (
6、) 优化前 5 0 9 4 9 2 5 0 7 5 0 3 2 2 3 6 9 6 2 5 1 9 优化后 4 7 9 4 4 4 3 9 8 0 2 8 1 4 8 2 4 0 2 8 差值 一3 0 5 2 6 7 7 0 0 4 1 3 2 1 4 1 5 0 9 另外,从 1 0 1 8 3 6井优化前后的示功图 ( 见 图 1 )可以看出,应用低速电机降低冲次对抽油机 载荷( k N ) m) 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0位移( m ) 图1 优化前后测试功图对比 ( 下转第 6 2页) 维普资讯 http:/ 6 2 油气田地面工程第 2 6卷第 4期( 2 0 0 7
7、4 ) 测试钢丝保护装置 姜福 东 ( 大庆油田 采油一厂) 1 问题的提 出 注 水井分 层测试 操 作时 ,测试 钢丝不可 避免 的 要沾上污油水 ,起仪器过程中,污水会随着绞车转 动 而溅 出 ,影 响 车 内及 设 备 卫 生 。钢丝 收 到绞 盘 后 ,污水易使钢丝腐蚀生锈 ,影响钢丝寿命 ,甚至 造成测试仪 器落井事故。另外 ,仪器在下井过程 时 ,钢丝脱落的生锈粉尘严重影响了测试工的身心 健康 。为此 ,必须对测试环节 的这一过程进行研 究 ,以进一步提高测试钢丝的使用寿命 ,减少测试 时钢丝粉尘对员工身心健康 的伤害以及工作环境的 污染 ,达 到环 保 、节 能 、增 效 的
8、目的。 2 确定 思路 及改 制 通过对目前水井测试操作过程进行分析,确定 测试钢丝是影响测试不利因素的主导之一 ,钢丝附 着污水 及粉 尘影 响工 作环境 ,钢丝 生锈影 响钢丝 寿 命等 。钢丝保护器的研制可有效地解决这些问题 , 该装置由除水器 、清洁器和涂油仓三部分组成 ,整 体安装 在测试 车绞 车 上面 ,当测试 完收钢 丝时 ,钢 丝经过除水器 ,将钢丝上的污水清除掉 ,经过清洁 器保证钢丝彻底清洁 ,同时避免污水溅出达到环保 效果。然后进入涂油器,涂油器与涂油仓相连接 , 钢丝经过时 ,涂油仓 自动给涂油器注油,保证钢丝 涂 油均 匀 ,从 而起 到 防止钢丝 生锈 的作用 ,
9、达 到延 缓钢丝使用寿命 的目的。 3 应 用评价 改 制完成后 ,先 后在 3台测 试 车辆 的绞车上 安 装 了钢丝保护器装 置,经过一段时期 的使用观察, 可以看到,测试车辆工作环境得到改善。以前 ,测 试钢丝每下井一次 ,员工都要对车内的绞车部位及 周 边进行 擦 拭 。安装 后 ,此 项 劳 动 强度 得 到 减 轻 。 改制后测试操作时 ,由于钢丝经过涂油,钢丝不再 腐蚀,钢丝寿命得以延长。重要的是钢丝生锈粉尘 得到了有效控制 ,使员工身心健康得到保障。改制 后 ,经过不段摸索 ,增加了装置与绞车的移动定位 装置,使装置与钢丝及绞车之间在不同状态下搭配 更 加协调 ,应用 效果更
10、好 。 4 结论 ( 1 )环 保型 测试钢丝 保 护装置 的安装 ,解决 了 钢丝腐蚀生锈问题 ,以及环境的污染和对人身健康 的伤 害 。 ( 2 )合理使用环保型钢丝保护装置 ,延长了钢 丝使用寿命 ,节约了成本 ,也可减少因钢丝折带来 的作业费用 ,经济效益显著。 ( 3 )装置体积小 ,安装方便 ,不增加工人劳动 强度。建议测试 车辆改装 出厂时直 接加上此保护 装 置 。 ( 4 )该方法可广泛应用到油 田测试 当中。 ( 上接特别 版)井 负荷变化有直 接影响。优化后 , 该井最大负荷 由 7 4 4 k N 下降到 6 0 0 k N,最小负 荷 由 2 7 4 k N 上 升
11、到 3 3 3 k N,平 均 上 下 负 荷 由 6 5 5 3 7 9 k N下降 到 5 6 2 3 6 5 k N。交变 载荷 降 低 ,延长了抽汲设备 ( 井下杆管 、地 面传动机构) 的使用寿命 。 3 结论 ( 1 )抽油机井应用低转速电机能有效降低启动 时的电流 ,同时也降低抽油机井装机功率 ,提高电 机 的运 行效 率 。 ( 2 )常规 6 、8级电机 的使用 与油田开发初期 机采井高产高负荷的生产状况密切相关,伴随油田 高含水开发后期能耗现状 ,低速电机的应用能较好 地调整抽油机井抽汲参数 ,降低设备使用损耗,对 油 田开发 后期生 产有着 积极 的意义 。 ( 3 )应用低速电机能有效提高抽油机井系统效 率 ,降低抽油机井能耗。 ( 4 )低速电机在油 田的使 用还仅 限在抽油机 井,而且必须和抽油机井其他参数调整相结合 ,与 常规级 数 电机 相 比来说应 用范 围有 限 。今 后低 速 电 机的研制应集中在其广泛的适应性上 。 ( 栏 目主持樊韶华) 维普资讯 http:/
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