機械采油井系統(tǒng)節(jié)能測試方法-文庫吧資料
2024-12-14 10:04本頁面
【正文】 ? 國內外的理論研究和測試結果表明，如果以抽油機的能耗最小為抽油機平衡最佳的判斷準則，則上下沖程的峰值扭矩不一定相等，調平衡時，需要按照能耗最小的原則，通過計算或測試得出最佳平衡重的調整點。 ? 近年來出現(xiàn)了許多抽油機的平衡方式，如游梁偏置平衡、懸重偏置游梁復合平衡、下偏杠鈴型游梁復合平衡、擺桿式游梁抽油機的復合平衡、調徑變矩純下偏平衡等。該部分的主要損失是相對運動件間的摩擦損失以及鋼絲繩的變形損失。 4. 換向及平衡 ? 對于游梁式抽油機，換向部分主要是四連桿機構或其變形。從工程角度上看，這基本是目前大功率減速器傳動效率的最高值。對于減速箱，核心問題是潤滑，如果潤滑效果差，不僅使能耗增加，而且使軸承和齒輪很快磨損，因此要保證減速箱內軸承和齒輪的潤滑。因此，在我國現(xiàn)有技術條件下，帶傳動部分效率的提高潛力已很小。這種帶傳動動力大，摩擦損失小，滑差率小，丟轉少，傳動效率最高達 98%，并且?guī)л喼睆胶蛯挾榷济黠@減小。 2. 帶傳動 ? 工程上常用的皮帶的傳動效率都比較高，最高可達 98%，即其傳動損失僅為 2%。 ? (3) 研制高效節(jié)能電動機，擴大高效區(qū)范圍，提高電動機效率，降低裝機功率，從而減少電動機損失。這種方法主要是采用變頻調速的方法。從現(xiàn)場實測看，有些電動機平均效率只有 60%～ 70%，與普通異步電動機的額定效率90%?95%相比，提高效率潛力較大 。但多數(shù)抽油機 (尤其是常規(guī)游梁式抽油機 )在工作過程中，為滿足啟動或最大功率點的要求，其電動機的平均輸出功率與額定輸出功率之比通常為 ～ ，有的甚至更低。 五、抽油機系統(tǒng)中的能量損失及提高各環(huán)節(jié)的能效分析 ? （一）能量損失 ? （二）提高抽油機采油系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的能效分析 （一）能量損失 ? ? 2. 傳動帶損失 ? ? ? ? ? ? 電動機 電動機功率損失 ， 主要為能量轉換損失和摩擦損失 皮帶 減速箱 換向機構 盤根盒 管柱 抽油泵 抽油桿柱 抽油機采油系統(tǒng)輸入功率 抽油機采油系統(tǒng)有效功率 帶傳動功率損失 ， 主要為摩擦損失 減速箱功率損失 ， 主要為摩擦損失 換向機構功率損失 ， 主要為相對運動件間摩擦損失 盤根盒功率損失 ， 主要是光桿與盤根間的摩擦損失 抽油桿柱功率損失 ， 主要是桿與管 、 桿與井液間的摩擦損失 。 ??????mitimiaitiPP1111m??抽油機井平衡度的測量 ? 用數(shù)字電流儀表測試抽油機井上下沖程的最大電流。 ??????niiPniiiPa1111 ??某種機械采油井總的輸入功率 ? P1ti—— 第 i種機械采油測試井總的輸入功率， kW； ? P1tj—— 第 i種機械采油井系統(tǒng)第 j口井的輸入功率， kW； ? ni—— 第 i種機械采油井的井數(shù)。 抽油機井的井下效率 ? ηj—— 抽油機井的井下效率， %； ? P2 —— 有效功率， kW； ? P3 —— 光桿功率， kW。根據(jù)抽油機地面和系統(tǒng)效率的定義可知：應以光桿功率或有效功率除以電動機實際消耗的有功功率來計算抽油機的地面和系統(tǒng)效率。采用正向平均有功功率與平均發(fā)電功率的差值，即抽油機電動機實際消耗的有功功率時，該井的平均地面效率為： ()%。 根據(jù)標準 SY/T52642022的要求，抽油機的地面效率是以光桿功率除以電動機的輸入功率。 ? P1 —— 輸入功率， kW。 ? A—— 示功圖的面積， mm2； ? Sd—— 示功圖減程比， m/mm； ? fd—— 示功圖力比， N/mm； ? ns—— 光桿實測平均沖次， min1。 g1000pp tod??????）（HH油井液體密度 ? 當油井液體密度未能實際測得時，可用上式近似計算 ? fw—— 含水率； ? ρ o—— 油的密度， t/m3 ? ρ w—— 水的密度， t/m3 ff1 o ??? ???? ）＝（光桿功率的測量 ? 在抽油機懸繩器處裝動力示功儀，測量抽油機的示功圖，連續(xù)測量 3次，求其平均值。 ? Q—— 油井產(chǎn)液量， m3/d； ? H—— 有效揚程， m； ? ρ—— 油井液體密度， t/m3； ? g—— 重力加速度，＝ 。 ? 油井動液面深度測量 ：在井口上裝回聲儀連續(xù)測量 3次，求其平均值。 ? 油井含水率測量 ：井口取樣，用蒸餾或離心法測量。h ? tp—— 有功電度表轉 np圈所用時間， s。 用三相電度表測量時，公式如下 P1= ? P1—— 輸入功率， kW。現(xiàn)在，油田上一般用 3166型電參數(shù)綜合測試儀測試抽油機電機的電參數(shù)。 因此，標準 SY/T5264中明確提出：“數(shù)字式儀表必須負荷抽油機的耗電原理。對于其運行的電壓、頻率、電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)來講，在整個運行過程，頻率和電壓取決于發(fā)電機（電動機）所連接的電網(wǎng)，基本保持不變；電流、無功功率雖有較大波動，電動機（發(fā)電機）由于要向電網(wǎng)吸取無功功率，在未進行補償?shù)那闆r下沒有過零點（始終為正值）。 在抽油機正常的運行過程中， 70%以上的抽油機井均不同程度地存在有發(fā)電狀態(tài)，在這種狀態(tài)下類似于異步發(fā)電機并網(wǎng)運行。對于電動機的前兩種運行狀態(tài)，在壓縮機等機械設備中屢見不鮮，其電參數(shù)之間的關系無特別之處。在抽油桿向上運行的半個周期，電動機要克服抽油桿及采液的重力而做功；在抽油桿向下運行的半個周期，因抽油桿動能與平衡塊的勢能差，常常
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