抽油機范文10篇

摘要：為提高石油開采的效率，抽油機的創新設計非常重要。基于此，文章將抽油機作為主要研究內容，重點闡述其創新設計、動力設計、結構強度以及穩定性、應用實踐等多方面內容，主要的目的就是能夠不斷優化抽油機的創新設計質量與效果，在實踐應用中，不斷優化國內石油的開采率，確保石油開采能夠創造更為可觀的經濟和環境效益。

關鍵詞：抽油機；創新設計；結構強度

根據調查研究結果顯示，在國際范圍內很多國家在開采原油方面都選擇使用了杠抽油技術。在我國，采油作業也已經實現機械化，通過對杠桿技術原理的合理運用，在油井開采中取得了理想的成績。當前有的杠抽油機器實際應用的效率不高，必須要合理運用減速裝置等，對發電機運動形式加以改造，只有這樣，才能夠避免效率低所帶來的石油開采成本增加問題發生。近年來，世界能源儲量降低，加之我國對環境保護重視程度的不斷提高，將新型技術應用于石油開采過程中，不斷優化石油開采效率具有一定的現實意義。由此可見，深入研究并分析抽油機的創新設計十分有必要，以期能夠實現石油開采效率的不斷提升，節省石油開采成本的支出。

1抽油機設計方案闡釋

對抽油機進行創新設計的過程中，最關鍵的就是要具備科學化的設計方案，對抽油機的創新設計內容進行確定，同時還要重視抽油機的動力設計。只有這樣，才能夠實現抽油機的創新設計目標，在實際應用的過程中，能夠充分發揮新型抽油機的作用與價值，不斷優化石油開采的效率。1.1抽油機的創新設計內容。對抽油機進行創新設計的過程中，需要引入全新的理論，一般被稱為ARIZ，即為發現問題解決算法。針對ARIZ而言，其本質上就是分析工具，在問題諸多且情況相對復雜的技術中被廣泛應用。ARIZ最基本的工作原理就是要準確定義問題，隨后明確主要目標，進一步探討并研究存在的問題，有效轉化。此算法應用的主要目的就是尋找問題解決的最優解，確保問題能夠轉化成理想狀態。所在整個過程中發生問題，即可將其當做全新問題不能夠展開在此求解，屬于持續性的求解過程。在抽油機的創新設計階段，將ARIZ算法引入其中，抽油機的創新設計與分析李平（大慶石油管理局有限公司裝備制造分公司抽油機制造分公司，黑龍江大慶163000）摘要：為提高石油開采的效率，抽油機的創新設計非常重要?；诖?，文章將抽油機作為主要研究內容，重點闡述其創新設計、動力設計、結構強度以及穩定性、應用實踐等多方面內容，主要的目的就是能夠不斷優化抽油機的創新設計質量與效果，在實踐應用中，不斷優化國內石油的開采率，確保石油開采能夠創造更為可觀的經濟和環境效益。就是對其不對稱性和合并原理進行運用，以保證抽油機高度不斷提升，優化合并減速設備和轉動設備，只有這樣，在開采石油的過程中才能夠具備充足沖擊力。1.2抽油機的動力設計內容。在抽油機的動力設計方面，通常來講，應用抽油機的過程中，驅動包括兩種，即硬驅動與軟驅動。其中，硬驅動有鏈式和卷式兩種，其最主要的優勢就是確保動力輸出能夠向抽油桿直接傳送。然而，這種驅動同樣存在不足之處，即在電流相對較大的情況下，無法發揮保護的作用，甚至還會對采油工具造成嚴重的破壞。對于軟驅動而言，則主要涵蓋了鋼絲繩帶動式與帶式，最突出的優勢就是在發生故障的情況下可以充分發揮自我保護作用。然而在具體應用過程中，若繩子亦或是皮帶受摩擦會形成熱能，很難確保動力箱抽油桿直接傳送。在抽油機創新設計過程中，選擇使用鋼絲繩軟驅動的方法，最基本的工作原理就是在鋼絲繩的作用下，通過拽引替代硬驅動機械運動。這樣，不僅可以使齒輪間磨損程度降低，同樣也有效規避了抽油機運行期間的熱能損耗。

2抽油機結構強度研究

摘要：本文根據抽油機負荷的特點，分析了中原油田油區配電系統無功補償存在的問題，并結合油田的實際，提出了一種抽油機電機無功就地補償方式。通過實施效果較好，取得了顯著的經濟效益。

關鍵詞：抽油機低壓配電系統無功補償

1前言

中原油田油區配電系統是采用35kV直配供電方式，配電變壓器(35/0.4kV)和低壓配電裝置設在計量站，再由計量站經低壓電纜輻射配電至抽油機電動機(額定電壓為交流380V、額定容量45～55kW，油區主要用電負荷為抽油機電機)。低壓配電系統一般采用在計量站變壓器低壓側進行集中自動無功補償。根據多年的運行情況，我們認為這種無功補償方式、補償裝置的安裝位置不能滿足實際補償的需要，致使油區低壓配電系統的功率因數長期偏低(約0.5左右)，低壓配電線路損耗過大，系統的整體經濟效益下降。因此，經過我們對油區抽油機負荷特點的分析研究，提出了在油區抽油機電機旁進行無功就地補償，即直接把補償裝置并接在抽油機電機的接線端。通過應用效果較好，目前我局油區低壓配電系統的功率因數顯著提高，線路損耗大幅度降低，取得了較好的經濟效益。

2抽油機負荷的特點

在油田的后期原油生產中，機械采油是生產原油的主要手段，同時機械采油的電力消耗也是主要的能耗之一。就中原油田而言，油區抽油機負荷約占生產用電負荷的80%以上。而這類負荷是一種依抽油機的沖程為周期性連續變化的負荷。電動機功率的匹配通常是根據負載電流或扭矩變化規律，按均方根求出等值電流或等值扭矩來計算的。但在實際運行中，因藏油情況的變化、泵掛深度的改變、地面調參情況的優劣及自然氣候等因素的影響，抽油機電機的運行與負載的變化又很難處于最佳配置中，所以使得抽油機電機實際運行中負載率低下，又因單井電動機的無功補償不到位，致使整個油區低壓配電系統的功率因數偏低，力能指標(η×cosφ)也就低下。因此機采系統單井用電的功率因數的高低，是決定整個油區低壓配電系統功率因數高低的關鍵因素，要想提高油區低壓配電系統的功率因數，必須提高單井用電的功率因數，這對提高電能的利用率，獲得可觀的經濟效益具有重大的現實意義。

一、新型抽油機的創新設計方案

（一）新型抽油機的創新設計

在設計新型抽油機時，我們應用了一種理論，我們稱作“ARIZ—發現問題解決算法”，這種算法是一種分析工具，主要應用于問題較多、情況較復雜的技術，而它的工作原理主要是先對問題進行定義，再確立目標對問題進行深入的分析與轉化，這種算法旨在找到標準化的最優解，從而使得問題能夠朝著理想的方向轉化。如果在此過程中遇到了問題，那么就會將該問題作為一個新的問題再次進行求解，從而不斷進行標準化的求解過程。而我們將ARIZ算法應用到新型抽油機的設計過程中主要是運用它的算法中的不對稱性以及合并原理，提升抽油機的高度，將減速設備與轉動設備合并，從而能夠利用更大的沖擊力進行石油的開采。

（二）新型抽油機的動力設計

我們看一下，新型抽油機的驅動設計。在抽油機的應用中主要有兩種驅動，分別是硬驅動和軟驅動。其中硬驅動包括卷式的、鏈式的等等，這種驅動的優點是能夠保證動力的輸出直接到達抽油桿，但是缺點也有，就是當電流過大時，不能有效的提供保護，嚴重時甚至能夠破壞采油工具；軟驅動包括帶式的、鋼絲繩帶動的等等，其優點是當出現故障時能夠起到自我保護的作用，但是缺點是在繩子或者皮帶在摩擦的過程中會產生一部分熱能，從而不能保證動力直接到達抽油桿。而新型的抽油機是采用鋼絲繩的軟驅動方式，這種新型抽油機的基本工作原理是用鋼絲繩的拽引代替硬驅動中的機械式傳動，既減少了齒輪之間的磨損又減少了在工作過程中熱能的損失。

二、關于新型抽油機的結構強度分析

摘要：伴隨社會生產生活對于資源的依賴程度逐漸提升，油田企業得到迅速發展，與此同時，世界能源的經濟形勢又致使企業面臨巨大的可持續發展壓力。抽油機節能技術的應用符合社會集約型經濟的發展模式要求，本文通過對抽油機技能技術的現狀及發展進行深入探究，使企業降低生產經營成本的管理目標得以實現，以促進油田企業的平穩發展。

關鍵詞：抽油機；節能技術；現狀；發展

當前國際原油價格持續低迷，我國國內的油氣資源市場價格也受到嚴重影響。原油市場價格持續走高時，油田企業是國內的優勢企業，其生產經營活動中的成本控制理念也相對較弱，而當原有經濟市場陷入冰封期時，進行生產成本的控制成為油田企業不得不重視的問題，有效的生產成本控制能夠為企業拓展更廣闊的盈利空間，有助于促進企業平穩渡過生產經營的艱難時期。抽油機是油田企業進行生產活動的重要設備，同時再其生產過程中也需要進行大量的能源消耗，將節能技術應用于抽油機的作業環節中，能夠大幅降低其生產過程中造成的能源消耗。針對其節能技術的應用現狀以及未來發展趨勢問題進行探討，對于促進油田企業節能降耗管理目標的實現具有現實意義。

1抽油機節能技術應用的現實意義

油田進行采油作業主要采用兩種工作模式：其一，自噴式采油方式，應用郵儲儲層自身所能夠產生驅動能量，將油層中的原油在內部壓力作用下推到地面位置進行集采，由于其對于油層內部的壓力要求較高，因而此種作業方式適用于原油儲量相對較高、開發年限較短的新油藏；其二，人工舉升式采油方式，國內的大部分的油田多屬于已經超過豐產期的老油藏，油藏內部的釋放壓力不足以將原有舉升至地面，因而普遍采用人工舉升式的采油方式，通過機械設備的輔助力量，進行原油集采作用[1]。我國的油藏類型多屬于低孔低滲的油藏類型，在開采作業中需要輔助進行注水等開采技術的應用，通過地層中水壓的升高，將原油擠壓流動到井管中，在通過抽油機將原油抽取至地面，實現完整的生產流程。抽油機的設置需要根據油藏類型、油層位置、注水條件等方面的因素進行綜合考量，有些油層位置的抽油機較為密集，而有些油層的抽油機分布卻十分分散，抽油機在作業過程中也需要進行大量的電力能源消耗，因而油田企業也肩負巨大的生產投入壓力，通過節能技術的應用，能夠大幅降低企業的生產成本，促進企業經濟效益的提升。

2抽油機節能技術的應用現狀

摘要：進入21世紀以來，在社會經濟穩步發展的背景下，我國油井開發事業發展迅速。值得注意的是，在油井開發工作過程中，少不了采油設備的參與。對于游梁式抽油機來說，屬于一種應用廣泛的采油設備，在結構上比較簡單，并且操作簡便，工作穩定；但同時也存在效率低的缺陷，因此有必要重視對油梁式抽油機傳動系統效能分析，并注重節能技術的掌握。本課題重點分析研究游梁式抽油機傳動系統效能及其節能技術，以期為游梁式抽油機發揮最大化工作效能提供有效建議。

關鍵詞：游梁式抽油機；傳動系統；效能分析；節能技術

游梁式抽油機作為應用廣泛的采油設備之一，具備操作簡單以及工作穩定的優勢，但同時也存在工作效率低的缺陷。因此，有必要加強對游梁式抽油機傳動系統效能分析，并實施有針對性的節能技術，確保游梁式抽油機的應用價值得到最大化體現。從現狀來看，在游梁式抽油機傳動系統效能分析過程中，每口機井抽油參數均存在差異，這樣便使得研究工作存在較大的困難[1]。針對這種情況，便有必要綜合分析游梁式抽油機傳動系統效能，注重節能技術在其中的應用。鑒于此，本課題針對“游梁式抽油機傳動系統效能與節能技術”展開研究具備一定的價值意義。

1游梁式抽油機工作原理分析

游梁式抽油機屬于地面設備，同時具備桿抽油系統，主要的部分包括：①電動機；②減速箱；③機架；④連桿機構等。而對于一般的游梁式抽油機來說，指的是曲柄連桿與驢頭分別處于游梁支架兩側，而曲柄中心基本處在游梁軸承正下方，主要的平衡方法為使用曲柄平衡的抽油機。在抽油桿柱的帶動作用下，抽油泵柱塞，或者活塞，能夠基于泵筒內行上下往復直線運動，以此使油井當中的原油舉升至地面，從而實現抽油的工作目標[2]。

2游梁式抽油機傳動系統效能分析

抽油機

(一)項目建設的必要性

近年來,我國大部分油田已進入注水開發的中后期,開發深度和難度與日俱增,油田供液能力明顯不足,雖然對采油設備采取了多種技術措施,但機械采油設備仍占據主導地位.據統計,我國目前機械采油井的數量占油井總數的90%以上,其中由抽油機組成的抽油設備的抽油井占80%左右,采油量占總產量的75%以上.

為了提高稠油井的產量和油藏的開采效率,需要采用"小泵探抽"和"大泵提液"采油工藝,這樣就要求采油設備必須具有長沖程和大載荷的特點.實踐表明,游梁式抽油機盡管是使用制造經驗較為成熟的機型,是現有有桿抽油設備的主力,但是把其發展成為長沖程大載荷抽油機的困難較大,而無游梁抽油機在這方面具有較大的優越性.在無游梁式抽油機中,液壓抽油機具有傳能密集可使整機結構緊湊,重量輕,適應井況范圍廣,沖程長度和沖程次數的調節方便等特點.因此,液壓抽油機在我國可望會得到較快發展,并會在今后幾年內出現幾種不同形式的液壓抽油機用于油田的采油作業.針對我國海洋油田及陸地油田的開發實際,尤其針對我國西部油田開發前景,液壓抽油機的開發與應用前景是相當廣闊的,也是勢在必行的.

(二)資源現狀,問題與需求分析

1,國際現狀及發展趨勢

摘要：在油田生產過程中，電能是最基本的動能來源。隨著我國社會的快速發展，能源需求量也在迅速增加，油田油氣的開采力度也在不斷地擴大，因而油田生產所需的電能也越來越多。在油田生產中，抽油機是重要的設備之一，同時，也是消耗電能最多的設備之一。從我國油田生產的現狀來看，絕大多數的抽油機的工作效率都不高，普遍存在資源浪費和設備壽命短的現象。因此，從油田企業的長遠發展角度出發，必須挖掘抽油機在節能方面的潛能，本文將對抽油機節能方法與變頻技術的應用進行深入的探討，以提高我國石油開采的效率和質量。

關鍵詞：抽油機；節能方法；變頻技術

眾所周知，我國是世界上石油儲備大國，在油田油氣勘探和開采中，收油機是必不可少的設備，但從當下抽油機的作業情況來看，普遍具有耗電量大、效率低、成本高以及資源浪費的特點。據數據統計，在石油開采工程的總耗電量中，抽油機的占比高達40%，因此，有效地提高抽油機的工作效率是當下油田發展中急需解決的問題。通過對抽油機節能方法與變頻技術應用進行研究并提出收油機變頻節能技術，對保障油田的生產和經濟效益的提升，都有十分重要的現實意義。

1抽油機節能的意義

目前，我國大多數油田都是低滲透、低能、低產油田，在進行油田開發時難度較大，往往需要靠注水壓油入井，然后，再利用抽油機將油從地層中提取上來，這也就是我國油田生產中常見的以水換油、以電換油的現狀。由于油田開采探測必須使用抽油機，使得電費成為影響我國石油開采成本的重要因素，也是成本居高不下的主要原因。在大力倡導節能的今天，抽油機節能已經是油田生產中無法繞開的問題。據相關數據顯示，我國當下抽油機的保有量超過10萬臺，而每臺電動機裝幾種容量為3500MW，這樣計算，我國在油田生產過程中每年的耗電量將超過百億KMh，而我國抽油機平均工作效率為25.96%，比國外低4.09%。從長遠角度來看，要想實現抽油機的節能，要對抽油機的結構進行優化，通過降低石油開采的成本，提高企業的經濟效率和核心競爭力，使石油企業既做到完成國家任務，又能夠通過節能的方式實現長期低成本的發展目標。

2抽油機效率低下的原因

1抽油機井在油田生產當中的現狀

目前，在我國各大油田當中，抽油機井在所有的采油井當中所占的比例是最大的，而抽油機本身也是石油生產當中的一種最為重要的抽油設備，它運行的效率直接影響著石油生產的總量。然而，當油田開始生產的時候，抽油機井卻在對抽油機進行電能傳輸的過程當中，損耗掉了大量的電能，比如：在大慶油田的石油生產過程當中，由抽油機井自身所消耗掉的總電能就達到了采油生產總耗電能的82.4%。由此可見，要想降低油田采油過程當中的耗電總量，就必須要對抽油機井系統的設備進行合理的改善。而目前最能夠有效改善抽油機井這一現狀的，就是將抽油機井節能技術廣泛的應用在油田生產的過程當中。

2抽油機井各部分電能損耗情況

2.1各個節點對電能損耗的情況

抽油機井是一個集成式抽油系統，它主要由地上和井下兩個部分組成，它同時具有八個相對來說非常重要的節點，比如：電機、抽油管道、皮帶、井筒以及減速箱等。雖然，這八個節點都是抽油機井的重要組成部分，但是它們的實際運轉效率卻是大不相同的，比如：電機能夠達到的最大運轉效率是86%，皮帶能夠達到的最大運轉效率是67%。

2.2“黏滯”引起的電能損耗

目前，在我國各油田的抽油機總數已超過10萬臺，是各油田的主要耗能設備。按每臺電機容量30KW（實際上不止于此，在油田使用最多的是37KW和45KW電機，部分使用55KW和75KW電機）計算，裝機總容量在三百萬千瓦以上。作為油田生產中使用最多的耗能設備，抽油機拖動電機的負載率普遍較低，造成能源浪費。

在實際開采作業過程中，抽油機受油井的井深、油質、雜質、含沙量、含水量等諸多客觀因素的影響，須調整作業沖次、沖程，甚至更換電機、改變電機的功率；同時，由于油田所處地理位置、緯度的不同，以及所處地區的氣候等自然因素，也會對開采作業產生影響，要求抽油機根據實際工況進行相應的速度調整。

鑒于以上所述油田抽油機的技術要求以及使用的社會效益，抽油機對電機控制系統的基本要求是：

☆大范圍的、穩定可靠的無級調速；

☆具有比較顯著的節電效果。

一、IMS系列油田抽油機伺服調速節能控制柜

影響抽油機井系統效率的原因分析

由于地下油層的各種情況是動態變化的過程，抽油機井實際采液也隨之變化，為此對抽油機運用8/12級雙速電機進行采油，可以改善抽油機井的輸入功率，從而提高系統效率。8/12級雙速自適應電機由2臺同軸不同功率的異步電動機組成。其中8級為高速運行狀態，12級為低速運行狀態，不同轉速下分別對應著大功率電機、小功率電機，自動控制裝置可根據抽油機負載情況，控制運行狀態的轉換，使其運行在最佳狀態，提高了電機有功利用率。通過比較10臺雙速自適應電機與普通電機的相關運行數據，雙速自適應電機系統效率提高3.12%，日耗電節約32.2KWh。抽油機的結構和機型對單井系統效率影響很大，但在抽油機型號選定的情況下，影響系統效率的主要因素是抽油機的平衡比（在通常情況下減速器和抽油機潤滑系統變化不大），這是一個隨生產時間而變化的參數。為了能夠確定合理的平衡比范圍，我們對單井井在不同平衡比的情況下進行系統效率測試，測試結果，我們可以得出，平衡比為100％是系統效率最大，由于抽油機平衡塊的慣性作用，欠平衡比過平衡時系統效率會高了一些。（1）保持該井其它數據不變，只對地面參數進行變化，并對變化后的系統效率進行測試，不同參數對應的系統效率，當S、n不同，抽油機系統效率不同。當沖次保持不變時，抽油機系統效率隨著沖程的降低而減小，當沖程保持不變時，抽油機系統效率隨著沖次的降低而增加。（2）泵徑不同對系統效率的影響。統計是我隊換大泵的兩口井），采取換大泵徑措施后，保持地面生產參數不變的情況下，對系統效率測試。對比換泵前后的數據，當泵徑不同，抽油機系統效率不同。隨著泵徑的增大，系統效率增加，抽油系統所需輸入功率增大，從而導致電機額定功率的增加。如果油層供液充足，隨著泵徑的增大，井下功率將會增加，井下效率將會增加。從公式（5）可以看出:系統效率與產液量、舉升高度乘積成正比，與消耗功率成反比。一般地，產液量高、動液面深、舉升高度大，系統效率越高;反之產液量低、動液面淺、舉升高度小，系統效率越低。泵況較差(即泵嚴重漏失時)將導致產液下降，動液面上升，功率加權值??；供液不足時，產量低，動液面深，都會使QH乘積小，即功率加權值小，導致系統效率低。由上面的分析可以看出，影響系統效率的主要因素是電機的功率利用率、平衡率、抽汲參數、井下泵況等。此外抽油機井皮帶松緊度、四連桿機構、減速箱的軸承狀況及潤滑、盤根松緊和質量、油井結蠟等其他問題也不同程度地影響系統效率。

幾點認識

（1）降低功率損耗，首先要合理匹配電機功率，避免大馬拉小車的現象，對不能進行電機調整的井，應用三相異步復式雙速電動機。（2）及時對抽油機平衡率進行調整，系統效率可以提高2%～7%?？梢酝ㄟ^加強日常管理，提高減速箱潤滑質量，皮帶和盤根質量，以提高傳動效率，及時洗井、清蠟、加藥，降低功率損耗，對供液產能不好的井，建立合理的間抽制度。（3）泵效是影響機械采油系統效率的一個主要因素，根據不同井的具體情況，合理優化抽汲參數，對于地面參數最小且供液不足的井，利用檢泵時機換小泵徑，提高抽油機井的系統效率。沖次減小、泵徑增大有利于提高系統效率，能有效減少桿管磨損，延長桿管乃及油井的使用壽命；延長檢泵周期，減小油井維護工作量。（4）提高泵質量，減少油井的非正常漏失對系統效率的影響。降低井下功率損失的主要途徑是改善泵的結構，提高泵的抗磨蝕性能、定期檢泵等措施來維護泵的正常工作，減少能耗，提高效率。

本文作者：姜佳工作單位：第五采油廠第二油礦十區四隊