什么是塔架式抽油機
時間:2023-12-14 10:09
來源:
作者:宮柯

走遍國內(nèi)陸上大大小小的油田,最搶眼的印象便是綽約多姿的抽油機。星羅棋布的鋼鐵矩陣猶如感恩大地賜予寶藏的信徒,一年四季日夜不停叩拜的虔誠,構(gòu)成了油田獨有的標志性風(fēng)景。自打1859年美國率先實現(xiàn)工業(yè)化開采石油以來,樣貌酷似驢頭的游梁式抽油機始終占據(jù)主導(dǎo)地位,一個半世紀的歲月磨礪并沒有使其發(fā)生多大的改變,撬動游梁上下往復(fù)運動的基本結(jié)構(gòu)百年依舊。于是人們給這種古老的采油機械起了一個十分形象的綽號,稱為磕頭機。
20世紀后半葉科學(xué)技術(shù)飛速進步,促使新型采油機械的研發(fā)日新月異,多種形態(tài)的塔架式抽油機異軍突起,成為當(dāng)下各油田競相采用的新寵。但是古老的游梁式抽油機并沒有被淘汰出局,仍然以結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)久耐用的頑強生命力與新興的塔架式抽油機并駕齊驅(qū)。雨后春筍般涌現(xiàn)的塔架式抽油機,因何能夠在競爭激烈的采油機械市場上奪得一席之地?
主要原因是新穎的設(shè)計理念突破了游梁式抽油機固有的局限性。
眾所周知,抽油機的主要功能是帶動下入井內(nèi)幾百米乃至一兩千多米長的抽油桿,向沉沒于液面之下的深井泵傳遞往復(fù)做功的動力,通過機械能把地層滲流出的油、氣、水混合液體舉升到地面上來,從而達到提高單井產(chǎn)量的目的。由于抽油桿的長度類似一根承受拉伸力的彈簧,嚴重消減了抽油機輸出的動力,導(dǎo)致深井泵的抽吸效率不高。同時,抽吸的過程還受石油粘滯性和含氣量多少兩項主要因素的影響,造成每一抽吸行程吸入泵腔的實際液量與理論值相差比較大。特別是開采黏度比較高的稠油,需要抽油機具有長沖程、慢沖數(shù)的寬泛調(diào)節(jié)功能,否則難于提高深井泵的充滿程度。
傳統(tǒng)的游梁式抽油機由于受四連桿傳動機構(gòu)俯仰角度的限制,最大沖程超不過10米,沖次要靠更換不同直徑的皮帶輪調(diào)節(jié)減速箱的轉(zhuǎn)數(shù),不僅改變工作制度的操作很麻煩,并且還無法根據(jù)采油井的實際需要做到無極調(diào)速。應(yīng)運而生的塔架式抽油機較好地解決了這些困擾采油生產(chǎn)的難題,塔架高度不受空間限制,可以把拉動抽油桿的行程提升到10米以上,因而在同等泵徑的條件下,每一沖程舉升的排液量顯著增加。更為精妙的是,一些塔架式抽油機采用先進的線性電機變頻驅(qū)動,不僅能夠依據(jù)被開采石油的粘滯程度任意設(shè)定沖次,還可以隨機控制上下沖程的不同速度,既能做到長沖程、慢沖次,又能無級調(diào)速。針對一些產(chǎn)出能力比較弱的低產(chǎn)井,塔架式抽油機甚至可以把沖次降低到每分鐘不足一次。優(yōu)越的機械性能大大提高了井下深井泵的充滿度,從而使機械采油井的舉升效率大幅度上升。
塔架式抽油機自動化、智能化程度高,調(diào)節(jié)靈活,適應(yīng)廣泛。與常規(guī)游梁式抽油機相比,同等排量下消耗的電量下降了大約三分之一,非常適合開采黏度比較高的稠油和產(chǎn)液量比較低的中深井使用,因而展現(xiàn)了廣受歡迎的推廣前景。但是,剛剛占有一部分市場份額的塔架式抽油機并非完美,還有許多需要改進設(shè)計的發(fā)展空間,目前還取代不了傳統(tǒng)的常規(guī)游梁式抽油機。各有所長的性價比,導(dǎo)致塔架式抽油機與游梁式抽油機的競賽如同比拼耐力的馬拉松,決勝金牌的歸屬還有待時間的考驗。