游梁抽油机增产节能方式研究

【摘要】：常规游梁式抽油机是机械采油应用最广泛的抽油设备,在机械采油中占有举足轻重的地位;但其运行效率低,耗能大,为油田电耗的第二位,仅次于注水,已成为各油田耗电的主要设备之一。此外,我国油田的主要油区已处于高含水阶段,原油开采效果变差,石油开采的成本过高。因此,长期以来石油行业的专家、技术人员一直致力于常规游梁式抽油机在不降低产量的前提下减少电耗,研制出了许多新型抽油机和节能电机,但效果不是很理想。本文提出从系统角度考虑,采用机电控制技术来改变电动机的机械特性,以避免“大马拉小车”现象的发生,使机、杆、泵整个系统很好地得以平衡,达到较好的配合,消除发电问题,降低能耗,提高系统效率,从而实现增产节能。因而本课题的开展,从抽油机增产节能的角度来说,是一个比较新的思路,这对于油田实现增产节能,提高经济效益,无疑具有重要的意义。 本文在广泛收集国内外资料的基础上,针对油田在役抽油机的实际情况,对抽油机井进行了系统效率计算和系统能耗分析,找出了效率损失的主要因素,提出了应采取的相应措施。对在油田得到推广应用的节能方式在节能效果方面进行分析和对比,针对老油田为保稳产而采用注水开采逐步进入高含水采油期的地质条件和在役抽油机现场运行状况,本文提出了采用变频调速技术和计算机控制技术对在役常规游梁式抽油机进行节能改造的观点。提出了改造的总体方案,并进行相关控制硬件的设计和控制程序的设计。对机抽井增产节能的可行性进行理论分析,根据现场实测数据,进行了相关增产节能计算;并利用抽油机变频调速现场运行情况进行了对比验证,得出采用变频调速技术对有杆捅油系统进行智能化改造可以节约大量电能,并有利于增加原油产量,从而可以大幅度降低原油生产成本。最后进行了经济效益和社会效益预算分析,建议油田推广应用变频调速技术,不仅具有很大的经济效益,而且具有很重要的社会意义。 【关键词】：常规游梁抽油机 节能改造 变频调速技术 系统效率 增产
【学位授予单位】：西南石油学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TE933.1
【目录】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 抽油机简介7-8
• 1.2 国内外抽油机发展状况及抽油机节能技术的发展8-9
• 1.3 选题的科学依据9-10
• 1.4 研究的目的意义10-11
• 1.5 研究的总体思路11-12
• 1.6 主要研究内容12-13
• 第2章 有杆抽油系统能耗分析及节能方式探讨13-41
• 2.1 基本数据13-14
• 2.2 游梁抽油机运行现状及存在的主要问题分析14-19
• 2.2.1 现用抽油机的工作原理14-15
• 2.2.2 现有设备使用情况及存在的主要问题15-19
• 2.3 机抽井系统效率计算及能耗状况分析19-34
• 2.3.1 系统效率计算19-22
• 2.3.2 系统能耗状况分析22-34
• 2.4 可采取的措施分析34-36
• 2.4.1 地面部分可采取的措施34-35
• 2.4.2 井下部分可采取的措施35-36
• 2.5 游梁抽油机节能方式探讨36-38
• 2.6 游梁抽油机节能方式的选取38-41
• 第3章 采用变频控制技术对游梁抽油机进行智能化改造研究41-64
• 3.1 异步电动机变频调速的基本原理41-43
• 3.2 变频调速的机械特性43-45
• 3.3 采用变频调速技术对游梁式抽油机进行智能化改造45-61
• 3.3.1 改造的总体方案设计45-48
• 3.3.2 主要控制硬件的选取48-58
• 3.3.3 系统构成及控制原理58-60
• 3.3.4 控制程序设计60-61
• 3.4 游梁抽油机进行智能化改造后运动规律的变化分析61-63
• 3.5 小结63-64
• 第4章 机抽井变频调速增产节能可行性研究64-75
• 4.1 抽油机变频控制增产节能原理64
• 4.2 变频调速节能的可行性分析及对地面设备的影响64-66
• 4.2.1 变频调速节能的可行性分析64-65
• 4.2.2 采用变频调速后对地面设备带来的影响65-66
• 4.3 变频调速增产的可行性分析及对井下设备的影响66-67
• 4.3.1 变频调速增产的可行性分析66
• 4.3.2 采用变频调速后对井下设备带来的影响66-67
• 4.4 变频调速增产节能的可行性计算67-72
• 4.5 机抽井变频调速增产节能验证72-74
• 4.6 小结74-75
• 第5章 经济效益和社会效益分析75-78
• 5.1 经济效益75-76
• 5.2 社会效益76-78
• 第6章 结论及建议78-80
• 6.1 结论78
• 6.2 建议78-80
• 致谢80-81
• 作者在攻读硕士学位期间发表及待发表的论文81-82
• 参考文献82-84

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