低产井节能减速器的设计与应用评价

邓少松（大庆油田有限责任公司第六采油厂）

随着油田开发时间的延长，油井产量逐年递减，抽油机井存在“大马拉小车”的现象，如何提高抽油机井系统效率、降低能耗，已成为油田降低生产成本、提高经济效益的一个重要课题。抽油机井节能减速器，可根据实际生产需要对抽油机井冲速进行调整，特别是针对低产井、低效井、间抽井以及杆管偏磨井具有较好的应用价值。通过合理调整冲速，可以解决间抽井的生产管理问题，提高低效、低产井的泵效，使抽油机井在合理的工况下高效运行，从而降低抽油机井的能耗，提高抽油机井的整体效率[1]。

1 节能减速器的工作原理

抽油机井节能减速器主要由变速座、大小变速轮、锥度轴承、轴套、联轴器、油箱等组成。变速轮设计有四种规格，即1.5、1.7、2、3min-1等，可根据油井产量安装相应的调谐速度轮。

改造把皮带轮的直径Dc改为Db，增加一个减速轮，减速轮的转速设为n2，大小轮直径分别为Dc和Dd，冲轮直径不作调整，见图1和表1。

图1 二级减速器结构原理

表1 改造前后参数

由表1可以看出：

mDa=nDc，m1=Da=n2Dd，n2Dc=n1Db

减速器制作成后，大小轮的直径之比固定（一般在1.5左右），这样不改变原有电动机的转速，只要适当设计皮带轮直径就可以使冲速降至原来的0.67倍。

有杆抽油机井光杆功率计算如下[2]:

式中：

P——抽油机光杆功率，kW ；

A——示功图的面积，mm2；

SD——示功图减程比，m/mm；

FD——示功图力比，N/mm；

NS——光杆实测平均冲速，min-1。

在油井产液量没有变化时， A、SD、FD也不变，在调冲速前后抽油机的传动效率也基本保持不变，那么抽油机调冲速前后的电动机的输出功率之比等于调前调后的冲速之比，也就是