大庆油田装备制造集团抽油机制造公司配件分厂 黑龙江大庆 163000
摘要：随着油田开发规模的不断扩大，开发成本越来越高，整体效益越来越低，节能降耗，降低成本不仅是油田目前的当务之急，而且是一项长期的战略任务与挑战。基于此，本文探索和研究了抽油机节能的关键技术。
关键词：抽油机、游梁平横、电动机、机械效率、自动化程度
一、抽油机的节能技术应用的必要性
油田耗电主要用于抽油机，抽油机的电能消耗约占油田总用电量的 20%～25%。在油田成本中，电费占比一直较大，特别是一些地理位置偏僻的油田，开发区块零散、面积大、集输半径大，供电成本较高，且随着生产规模扩大，一直不断上升。因此节电不仅是当务之急，也是长期的任务和挑战。为了提高油田开发经济效益，节能降耗，降低成本，本文研究了几种新型节能抽油机和节能部件。降低抽油机能耗，提高抽油机的寿命，使抽油机能够更加节能，提高抽油系统效率，降低生产成本，是这次要研究的关键。寻找提高抽油机的工作效率及平衡率，降低磨损，使抽油机的耗电降到最低的方法，是我们长期以来要解决和研究的主要课题。
二、游梁式抽油机的现状
游梁式抽油机细分起来又可分为多种游梁式抽油机，例如，弯梁式抽油机，变距弯梁式，整体弯梁式等，这些机型的基本结构和工作原理是基本相同的。这类抽油机主要由游梁、减速装置、动力设备和辅助装置等四大部分组成.游梁式抽油机的工作原理是：电动机将其高速旋转运动传递给减速箱的输入轴，并经中间轴带动输出轴，输出轴带动曲柄作低速旋转运动。同时，曲柄通过连杆经横梁拉着游梁后端上下摆动（或者是连杆直接拉着游梁后端）。游梁前端装有驴头，活塞、液柱及抽油杆等载荷，通过悬绳器悬挂在驴头上，驴头与游梁连接，并与游梁一同上下摆动，驴头下端带动抽油杆，抽油杆带动抽油泵上下往复运动，将原油从地层抽吸到地面进入管道或储油罐。
三、游梁式抽油机节能增效的途径
3.1游梁式抽油机效率低的主要原因
游梁式抽油机根据其自身结构特点，从节能的角度讲可以从以下四个方面进行考虑研究：1、电动机，2、连接机构，3、平衡装置，4、传动装置。每个部位都有其工作特性，这也就预示着我们可以从不同的环节考虑减少能量的损失，提高每个部位的运行效率，已达到最终的节能目的。任何机械都需要有设备为它提供动力，游梁式抽油机也不例外，目前在抽油机上应用最多的动力源是电动机，简称电机。游梁式抽油机目前有很大一部分能量损失是由于电机与抽油机不搭配造成的，不含动力装置的游梁式抽油机，其传动效率一般为 81.4％~88.5％；和它配套的普通电机的效率也可达到 91％~92.5％。但是两者在一起配合工作时产生的效率却很低，主要原因是游梁式抽油机的载荷在上冲程和下冲程时是变化的，而普通电机是按恒定负荷配套使用的，这就造成了电机和抽油机的工作特性不配套，从而造成了效率低下。电动机是抽油机的动力源，它的运行可靠是整机正常运行的根本保证。电机的选择对一台抽油机来说是非常重要的。
3.2游梁式抽油机节能增效的途径
其最基本的节能增效的途径就是：A、减轻抽油机的运动件的重量；B、降低抽油机运动件的摩擦；
C、采用新型结构使抽油机在运动时的不平衡系数为 0；D、采用低功率，高效率节能电动机；
E、采用变频器来使电动机的耗电随着负载而变化，使电耗降到最低；F、同时建议采用高效率抽油泵、低摩擦井口和轻质抽油杆。
为了使抽油机的工作载荷和工作电机能够互相搭配发挥出最大效率，专家们进行了大量现场实验和数据收集，以便找出最好的搭配效果，既产生了最大的效率值，又起到了节能的效果。人们从不同的角度出发，通过调节平衡块的重量和数量，调节抽油机负荷使其达到恒定负荷，与电机的额定输出功率达到一致，达到节能的目的。还有的，通过调整电机参数，电机的电压、频率，让电机的输出功率与载荷的输出功率变化曲线一致，载荷大时电机功率加大，载荷小时电机功率减小，这样就减少了电机功率不变造成的浪费。
3.3游梁式抽油机节能增效的技术与方法
3.3.1减轻抽油机的运动件的重量；
目前所使用的抽油机大多数结构比较笨重，同时在不改变现有的抽油机条件，不改变工人操作维护条件下，在减少运动机构的重量基础上做的研究。方法就是在尽可能不改变现有生产条件的前提下，通过减轻运动机构的重量，实现减少功耗，增加抽油机的效率，减低成本。
a、取消平衡块，可以减轻运动件重量。
b、减轻曲柄重量，例如：由原有的 2.4 吨减轻到 0.3 吨。
3.3.2降低抽油机运动件的摩擦；
造成轴承润滑不够的原因有：
A、轴承转速不够，导致刮油量过少B、润滑油不能完全与轴承结合
C、回油槽过小，造成润滑油流失 D、轴承与周围配件发生非正常摩擦E、润滑油缺失
改变以上问题可以减少因轴承摩擦给抽油机带来的能量损失。曲柄销润滑电机的节能控制不仅可以从外部进行改进控制，还可以从电机自身着手，让不同型号的电机具有不同的特性，以使用各种不同的采油环境，和地层特点。并且制造出了绕线式异步电动机、电磁滑差电动机、变频调速电动机、超高转差率电动机、稀土永磁同步电动机、双功率电动机。
在使用过程中，现场工人及电机厂家的技术人员根据一线生产实际情况，对原电机进行了改进，发明了双功率电机，这种电机改造成本较低，改动工艺简单，并且使用效果明显，在实际生产中得到了广泛使用。双功率电动机，有两个并联运行的定子绕组。把一台 37kW 的电机，将其定子绕组改成一个 22kW．一个 15kW。抽油机控制箱中的电流检测电路，能够实现绕组的自动切换。电机启动时两个绕组前后相差 0.5 秒投入运行，总的启动电流减小。在运行负荷较低时，低于 60％时，用 22kW 的绕组运行，低于 40％ 时，用 15kW 的绕组运行。在运行负荷比较大时，将两个绕组同时投入运行。在每种情况下电机都处于高负荷率运行，提高了运行效率和功率因数。
我国抽油机节能技术正处于飞速发展阶段，在油田生产中占有十分重要的作用，因此节能降耗的研究日益紧迫，仍需对抽油机节能技术未来发展趋势进行进一步的探究，实现抽油机的高效节能目标。
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