王 仲，李 智（玉門油田分公司青西采油廠采油隊(duì)，甘肅酒泉 735200）

塔式抽油機(jī)在青西采油廠的應(yīng)用

王 仲，李 智
（玉門油田分公司青西采油廠采油隊(duì)，甘肅酒泉 735200）

青西采油廠塔式抽油機(jī)是玉門油田分公司機(jī)械廠開(kāi)發(fā)的新型抽油設(shè)備，可根據(jù)不同油井的工況特點(diǎn)，在運(yùn)行中可實(shí)時(shí)調(diào)整抽油桿上下抽汲的速度，具有長(zhǎng)沖程、大扭矩、慢沖次、低能耗、高效率、低噪音、使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。以青西采油廠塔式抽油機(jī)的節(jié)能分析為基礎(chǔ)，通過(guò)機(jī)體結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)的具體對(duì)比，明確了塔式抽油機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，為塔式抽油機(jī)在青西采油廠的應(yīng)用做了基礎(chǔ)的分析資料，也為提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率，降低能耗提供了數(shù)據(jù)依據(jù)。

青西采油廠；塔式抽油機(jī)；節(jié)能；變頻器；永磁電機(jī)

塔式抽油機(jī)為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)、數(shù)字化控制技術(shù)、功率電子技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。永磁同步電機(jī)通過(guò)滾筒帶動(dòng)皮帶直接驅(qū)動(dòng)光桿實(shí)現(xiàn)原油抽汲，而不需要減速箱及四連桿等中間機(jī)構(gòu)，提高了使用效率。它的出現(xiàn)填補(bǔ)了游梁式抽油機(jī)的空白，該抽油機(jī)具有沖程長(zhǎng)、載荷大、效率高、節(jié)能的特點(diǎn)，適應(yīng)于深井、大排量井、間抽井、稠油井等，擴(kuò)展了抽油機(jī)的應(yīng)用范圍。

1 塔式抽油機(jī)結(jié)構(gòu)原理和驅(qū)動(dòng)原理

電機(jī)直接帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪總成轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)需減速設(shè)備。依靠低速大轉(zhuǎn)矩電機(jī)在頂部進(jìn)直接驅(qū)動(dòng)滾輪帶動(dòng)抽油桿進(jìn)行抽油作業(yè)。塔架為直立式，盡可能使T1=T2，運(yùn)行過(guò)程中勢(shì)能近似守恒，系統(tǒng)做功僅為克服阻力及平衡差，運(yùn)行功率顯著降低。

2 塔式抽油機(jī)的特點(diǎn)

2.1 運(yùn)行特點(diǎn)

塔式抽油機(jī)最顯著的特點(diǎn)是低轉(zhuǎn)速、大轉(zhuǎn)矩；電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾輪裝置，無(wú)需減速機(jī)構(gòu)，無(wú)沖擊換向，長(zhǎng)沖程、慢沖次，這樣的運(yùn)行特點(diǎn)體現(xiàn)了塔式抽油機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)、低能耗且泵效高的優(yōu)勢(shì)。

2.2 操作特點(diǎn)

塔式抽油機(jī)控制柜內(nèi)采用變頻器進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，抽油機(jī)的啟停、換向、沖程、沖次調(diào)節(jié)等均可由控制柜控制完成。一方面省去了人工操作的工作量，另一方面使參數(shù)的調(diào)節(jié)變得更加安全。此外，抽油機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)在觸摸屏上清楚地顯示出來(lái)，可達(dá)到即時(shí)監(jiān)測(cè)。

3 塔式抽油機(jī)節(jié)能分析

3.1 用電量分析

泵掛相似、液面相似的井，塔式抽油機(jī)產(chǎn)液量高，但是日用電量只有130.41kW·h。一般游梁式抽油機(jī)在工頻下的日用電量最大為344.77kW·h，產(chǎn)液量較低的井在變頻狀況下的日用電量大約在158.66kW·h左右，因此通過(guò)計(jì)算塔式抽油機(jī)相對(duì)游梁式抽油機(jī)、變頻狀況下的節(jié)電率為17.38%；相對(duì)游梁式抽油機(jī)、工頻狀況下的節(jié)電率為62.17%。可見(jiàn)，塔式抽油機(jī)節(jié)電效果明顯。

3.2 節(jié)能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

從表1可以看出，在產(chǎn)液量相當(dāng)?shù)那闆r下，塔式抽油機(jī)系統(tǒng)效率高，單耗低，比游梁式抽油機(jī)系統(tǒng)效率約高14.88%，單耗對(duì)比降低50.45%。

表1 節(jié)能監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)

3.3 性能對(duì)比分析

塔式抽油機(jī)在運(yùn)行上的優(yōu)點(diǎn)，傳動(dòng)效率高、運(yùn)行平穩(wěn)、慣性載荷小、傳動(dòng)部件少，加上智能控制柜的即時(shí)調(diào)整，大大降低了抽油機(jī)的能耗。

3.4 其他項(xiàng)目對(duì)比分析

長(zhǎng)沖程、慢沖次的塔式抽油機(jī)的盤根更換周期明顯要長(zhǎng)，并且長(zhǎng)的多。此外，塔式抽油機(jī)長(zhǎng)沖程、慢沖次這一特點(diǎn)可減小抽油桿、油管的磨損，大幅度延長(zhǎng)油井修井周期，保持了油井穩(wěn)定生產(chǎn)。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)塔式抽油機(jī)在以上幾個(gè)方面的分析對(duì)比，主要取得了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

1）塔式抽油機(jī)省去了四連桿結(jié)構(gòu)，電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，只需克服平衡塊與井下重量的平衡差，傳動(dòng)效率高。

2）塔式抽油機(jī)長(zhǎng)沖程、慢沖次，慣性載荷小、系統(tǒng)效率高，運(yùn)行平穩(wěn)且能耗低，節(jié)電率約17.38%。

3）塔式抽油機(jī)長(zhǎng)沖程、慢沖次使抽油桿、油管磨損減小，延長(zhǎng)了盤根更換周期和修井周期，保證了油井平穩(wěn)生產(chǎn)。

4）塔式抽油機(jī)配置智能控制柜，變頻調(diào)速，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)軟啟、軟停和電機(jī)的無(wú)沖擊換向，沖次、沖程等參數(shù)可隨時(shí)調(diào)整。

[1] 朱改新，馮振國(guó)，趙衛(wèi)江.新型智能塔式曳引抽油機(jī)[J].裝備制造技術(shù)，2010，（3）.

[2] 張雪梅.運(yùn)用綜合節(jié)能措施降低機(jī)采能耗，中國(guó)石油化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，（5）.

Application of Tower Pumping Unit in Qingxi Oil Production

Wang Zhong，Li Zhi

The tower pumping unit of Qingxi Oil Production Plant is a new oil pumping equipment developed by Yumen Oilfield Branch Machinery Factory.According to the working conditions of different oil wells，the pumping speed of sucker rod can be adjusted in real time，With long stroke，high torque，slow red times，low energy consumption，high efficiency，low noise，long service life characteristics.Based on the energy saving analysis of the tower pumping unit in Qingxi Oil Production Plant，the advantages of the tower pumping unit are clarified through the comparison between the structure of the airframe and the field test data，and the application of the tower pumping unit in Qingxi Oil Production Plant The basic data are also provided to improve the system efficiency and reduce the energy consumption of the pumping unit.

Qingxi oil production plant；tower pumping unit；energy saving；frequency converter；permanent magnet motor

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1003-6490（2016）12-0023-02

2016-12-04

王仲（1989—），男，甘肅酒泉人，助理工程師，主要從事油田節(jié)能、設(shè)備工作。