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1、新型节能抽油装置的研制,发布人:张丹丹,第七采油厂工程技术大队,目录,QC小组成员情况简介,随着油田的不断开发，采油成本也日益增加。,我厂低产井井数不断增多，而且大多仍采用常规游梁式抽油机举升。,采 油 成 本,30%,25%,油田总耗电量,抽油机电费,抽油机年耗电量,急需研制一种能够节约成本，降低能耗的新型抽油装置,新型节能抽油装置的研制,小组活动课题,亲和图,3.设定课题目标,新型节能抽油装置与常规游梁式抽油机相比综合节电率达25以上。,各类节能抽油机综合节电率,课题目标,4.提出并优选最佳方案,方 案 提 出,大马拉小车,特别是当抽油机平衡不良时，损耗增大，而抽油机的平衡性能对曲柄轴净扭
2、矩变化有着十分重大的影响。,能量损失大,电机运行效率低,抽油机平衡度对能耗的影响,抽油装置采用复合平衡,抽油装置采用气动平衡,抽油装置采用直接平衡,方案二,方案三,一次性投资较大、实现长冲程困难,调节平衡精度低,四连杆在上、下死点处存在刚性冲击抽油机运行稳定性和安全性存在隐患,方案可行性分析,方案一：复合平衡,气缸和活塞加工精度要求高，制造成本高,方案二：气动平衡,调节平衡精度高，操作方便,加工制造容易降低一次性投入费用,方案三：直接平衡,平衡效果好,方案综合评估,三种方案提出后，小组成员运用决策树方法对各方案进行综合性评估:,评 价,指标系数评价表,（1）选定方案可比性指标5项,指标,项目系
3、数评价表,A抽油装置采用复合平衡B抽油装置采用气动平衡C抽油装置采用直接平衡,（2）绘制决策树，确定最佳技术方案,操作性0.2,适应性0.3,使用期0.15,成本费0.2,维修费0.15,操作性0.2,适应性0.3,使用期0.15,成本费0.2,维修费0.15,-6,B5,操作性0.2,适应性0.3,使用期0.15,成本费0.2,维修费0.15,-20,C4,-4,C5,决策树,XA=(0.2,0.3,0.15,0.2,0.15),101515-25-5,XA=0.210+0.315+0.1515+0.2(-25)+0.15(-5)=3.0,XB=(0.2,0.3,0.15,0.2,0.15)
4、,101010-20-6,XB=0.210+0.310+0.1510+0.2(-20)+0.15(-6)=1.6,XC=(0.2,0.3,0.15,0.2,0.15),151510-20-4,XC=0.215+0.315+0.1510+0.2(-20)+0.15（-4）=4.4,经综合评估，方案三抽油装置采用直接平衡为最佳方案,根据优选的方案，小组成员通过实际考察、借鉴多方经验，拓展思路，确定设计内容并制定出对策计划表。,对 策 计 划 表,小组成员根据所制定的对策计划表，开始采取相应措施并付诸实施：,实施一：降低系统载荷，利用直接平衡方式达到明显节能效果。,实施二：取消四连杆机构，采用无游梁
5、传动方式。,实施一,增强平衡稳定性，达到了配重块对电机输出能量的直接平衡，实现长冲程,措施一：采用动定滑轮组连接井口钢丝绳与配重块,降低系统载荷，利用直接平衡方式达到明显节能效果,措施二：使用钢丝绳代替井下抽油杆，降低系统载荷。,实施一,物理性能好。在单位横截面积下，该钢丝绳的抗拉强度、破 断拉力和相对承载能力都应是最大的，而且自重最轻；要求有较高的断面金属填充率；要求具有足够的抗弯曲、抗旋转性；钢丝绳在受拉伸力作用时结构伸长最小；钢丝绳具有足够高的强韧性，能承受大应力、高频率交变载荷的作用，并有足够的疲劳寿命。,电机功率为4kW，与试验前油井使用的15kW电机相比，电机参数大幅度减小,实施二
6、,取消四连杆机构，采用无游梁传动方式,措施一：利用行星轮，实现曲柄到配重块运动形式的转化。,滑轨之间距离为1.2m，减小了机体尺寸，平衡调节方便,实施二,措施二:利用支架定滑轮，实现无游梁传动。,结构尺寸为2.05m0.74m3.09m，整机重量4吨一次性投入费用约10万元,克服钢丝绳等固定部分重力及液柱重力使柱塞上行,下冲程,井下固定部分重力,电动机做功,上冲程,配重块下行释放势能,配重块上行,电动机做功,装机功率从15kW降到2.2kW 节电率达到72%,对滑轮组结构改进：,1.增大滑轮直径2.扩大动定滑轮组的分布结构3.用多根钢丝绳缠绕滑轮组,1、动力及底架 2、框架 3、曲柄滑轮连接4
7、、前支架与连杆 5、拉杆 6、井上连接 7、井下部分 8、配重 9、基础及供配电,葡94-80井成功应用,整机重量4.7吨运转正常,7.效果检查及效益分析,效 果 检 查,装机功率由原来的18.5kW降为4kW,试验前后抽油机扭矩曲线情况对比,常规游梁式抽油机的扭矩曲线,新型节能抽油装置的扭矩曲线,安装新型节能抽油装置后的扭矩曲线变得更加平缓，基本消除了负值扭矩的现象。,净扭矩,平衡扭矩,负荷扭矩,试验前后抽油机电参数测试情况对比,最大、最小电流都大大降低，节电率达到了47.49，节电效果明显，成功的完成了小组活动目标。,效益分析,（1）经济效益,新型节能抽油装置单井年可创经济效益13317元
8、，而且成本费比目前使用的常规游梁式抽油机节省了1/3。,每年运行300d每度电0.575元,年耗电额,17250元,日耗电,100KWh,综合节电率按47.49算,年节电额,8192元,低产井,（2）社会效益,该装置减少一次性投入成本，降低电能消耗，简化了作业工序，节省作业时间，减轻作业工人劳动强度，提高了作业效率；解决了常规抽油机调参及调平衡精度低、调节难度大的问题，降低了由于调参调平衡长时间停井造成的产量损失。,三是,一是,整理新型节能抽油装置的图纸，经厂有关部门审批后，申报了国家专利。,二是,制定新型节能抽油装置操作手册，加强对操作工人的培训力度，严格按照操作手册施工，杜绝违章操作。,认真详细录取资料，做好新型节能抽油装置节能效果检查工作。,四是,定期做好新型节能抽油装置钢丝绳及滑轮组的日常维护工作，延长钢丝绳使用寿命，降低摩擦损耗，进一步提高抽油机系统效率。,标准化措施,9.总结回顾及今后打算,工艺QC小组通过一年来的活动，研制了新型节能抽油装置，为节能降耗，创建节约型社会作出努力,目前部分注水井作业前需长时间关井降压、待作业周期长，以及常规带压作业费用高、放溢流作业易造成环境污染,活动课题,高压水井带压作业工具的研制,下一步,请各位评委批评指正,
