抽油机弹簧节能装置在青海油田的研制与应用.pdf

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1、设吝·产品■抽油机弹簧节能装置在青海油田的研制与应用屈彬刘全李海梁钟富萍马勇(1．青海油田采油一厂；2．青海油田质量安全环保处；3．青海油田钻采丁艺研究院)摘要针对常规游梁式抽油机平衡效果差、效率低及能耗高的现状，利用在常规游梁式抽油机游梁前端加装弹簧蓄能装置，把游梁式抽油机抽油杆等下降的重力势能转换为弹簧弹性势能，并在抽油机上行时释放能量，从而降低抽油机运行负荷，削减常规抽油机曲柄平衡方式的峰值，实现抽油机由单纯的机械平衡达到系统自身的功率和扭矩平衡。通过测试，单井节电率25％左右，推广应用前景广阔。关键词常规游梁式抽油机节

2、能改造弹簧蓄能装置平衡节电率DOl：10．3969／i．issn．2095—1493．2012．012．012常规游梁式抽油机在运转过程中，悬点承受的能耗过大等缺点，对其进行节能改造。是不对称的脉动载荷，导致抽油机电动机上下冲程游梁式抽油机弹簧节能装置是针对常规游梁式所承受的载荷不均匀，电动机的效能低下。为了使抽油机进行的节能改造，在游梁前端加装弹簧节能抽油机上下冲程的载荷达到平衡，目前油田普遍采装置，完全取消抽油机平衡块，减小了曲柄质量，用以下4种平衡方式：游梁平衡、曲柄平衡、复合取消了大回转半径的配重块。平衡、气动(液压)

3、平衡。前3种平衡方式所形成设计安装尺寸根据单井的冲程长度，不同抽油机的平衡扭矩曲线均为规则曲线，与不规则的抽油机停留在上止点时游梁到底座的距离不同，弹簧节能装载荷fH1线叠加存在较大的峰值扭矩和负扭矩，不能置的总长将不同，现场安装时需对尺寸进行调整。达到抽油机的完全平衡，无法实现最佳节能效果。弹簧是该装置最关键的部件，规格、材料及制气动(液压)平衡减少了抽油机的动负荷及振动，造均需要严格要求。节能效果较为理想，但装置精度要求高，加工复1)弹簧材料：60SiMnA。杂，成本高。2)弹簧几何尺寸计算：按照标准GB／青海油田采油一厂

4、针对常规游梁式抽油机平衡T1239．6—1992。效果差、效率低及能耗高等问题，研发并应用了游3)弹簧型式：圆柱螺旋压缩弹簧。梁式抽油机弹簧节能装置。抽油机安装该装置后，弹簧规格：在同等技术参数条件下，实现节电25％以上，既减◇155X1350×22(3型抽油机)少了常规老式抽油机的维修，又达到了节能降耗的◇175X1350X25(5型抽油机)目的。◇215X1280X35X2(8型抽油机)◇215X1280X35X3(10型抽油机)1抽油机弹簧节能装置4)弹簧钢丝要求：弹簧钢丝必须是整根圆目前青海油田采油一厂主要运用提液采油

5、方钢，中间不允许有拼接，其表面应光滑，不得有明式，采油设备主要采用抽油机。目前全厂共有各型显缺陷。抽油机1168台套，其中常规游梁式抽油机565台弹簧成型：均采用热卷成型方式，均需在专用套。针对常规游梁式抽油机平衡效果差、效率低及工装上绕制完成。5)弹簧热处理：热卷弹簧成型后，必须进行第一作者简介：屈彬，高级工程师，1995年毕、于石油大学(华均匀热处理，即淬火、回火处理，热卷弹簧成型东)，现任青海油田公司采油一厂储运副总T程师，E—mail：后，应进行喷丸处理。弹簧制造完成后，表面应进qbqh@pochina．eom．en，

6、地址：甘肃省敦煌市七里镇青海油田公行防锈处理。司，736202。l20I2年第12期石油石化节能l31■Equipment&Product减少手}h油机负倚，单井l达25％2结构及工作原理3)根据抽油机的矿负荷，方便调半衡，使游梁式抽油机弹簧节能装置由缸筒、活塞、弹平衡器承载载荷与抽油机负荷达到最佳组合簧、调顶丝、【古l定连接座等组成。平衡装置f端3现场应用及效果分析用螺丝连接在游梁上，下端用螺丝连接在底座上。游梁式抽油机弹簧节能装置是将弹簧蓄能回收平衡装置于2011年6月底在油砂I}}1矿歼始发装使用，到H前为止各油}}j已

7、安装r30台，使』}J系统常规游梁式抽油机相结合，将平衡原理归人功率回收来考虑，把游梁式抽油机抽油杆等F降的情况良好。重力势能转化为弹性势能，使游梁式抽油机南单纯日前针对该产品EL制定了制作、安装、维护、的机械平衡达到系统自身的功率和转矩平衡，实现节能等多项标准，并获得家专利证书。能量回收和再利用。即当抽油机f=I行时，抽油机载目前青海油H1采油一·厂在油砂山油矿、跃进油荷通过弹簧作用在活塞卜，产生向上的弹力，平衡区、尕斯一的3型、5、l0抽油机(图1)l了捕油机上行时抽油杆的重力和部分油液的提升安装使用，取掉了抽油机的全部平

8、衡块，达到r力；当抽油机下行时，在抽油杆的重力和抽油机动很好的平衡效果，节能效果明显。抽油机在安装弹力的作用下，压迫活塞下行，将弹簧压缩储能这簧能装置以后，在油井同等技术参数和产液量小样，抽油机卜下行程重复运动，减少动力做功，降变的情况下，经过测试，电率在25％左右，使川低抽