抽油机节能设备优化配置研究在杏北开发区节能降耗中的应用

赵娜娜

[摘 要]随着各行业对石油需求量的进一步增大以及过去对自然资源的“破坏性”开发，使得目前石油开采的困难程度不断增大。因此，为了提高原油产量与质量，同时达到节能减排的要求，研发新的节能控制技术势在必行，本文试图在现有抽油设备入手，通过了解抽油机的各项机能，并研究其设备节能性的改造，在提高抽油机工作效率与使用寿命的同时，达到节约资源，提高企业经济效益的目的。

[关键词]油田生产；抽油机；节能控制技术；研究运用

中图分类号：TE933.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0385-01

当下国内各大主要油田对原油的开采方式多集中在机械采油方面。机械采油方式又可以分为抽油机采油、螺杆泵采油以及电泵采油。其中抽油机采油在当下的油田开采作业中的应用广泛，成为了开采装备中必不可缺的一项内容。但随着开采难度的加大以及浪费资源现象严重，传统的抽油机因自身需要高速运转，使得起动冲击大，运行耗能多，继而造成效率过低、出现断杆、烧电机等诸问题。因此，降低现有的抽油机能耗，开发关于抽油机节能技术的相关运用，不仅能够延长抽油机的使用寿命，而且也会为油田的生产节约大量成本，进一步提高油田经济效益。

一、抽油机的发展趋势

抽油机使用距今已经超过了100多年，我国自20世纪50年代以来，所使用的抽油机多数为前苏联的游梁式抽油机。随着生产技术的不断发展，我国工业水平也在逐步稳定的发展提高，到80年代，我国在抽油机的使用方面，已逐步将前苏联的外表设计与结构功能全部完成了国产化，也逐步发展起了自己的品牌，可以说这是我国石油在开采作业与生产发展的极大突破。

近年来的抽油机发展趋势主要迈向了可靠性、经济性和发展性的方向，并逐渐地能够适应日益增大的工作量以及高效的工作要求，缩小了了工作的变化范围与形式，进一步提高了工作性能。不仅如此，随着技术的不断精进，机器体积也进一步缩小，更加节能环保，在维持高性能的基础上再次扩大了适用范围，降低了对环境的适应要求，强化了远程控制与自测能力的检测。

二、采油系统节能控制技术应用必要性

我国石油开采作业中，最为常见的是使用常规游梁式抽油机，这种开采方式最终形成的油量能够占到全部机械采油油量的百分之八十以上。使用这种抽油机的优点有很多，例如结构简单、制造容易、可靠性高、耐久性好、维修方便等特点，但也正是这些特点同样也使得常规游梁式抽油机在采油作业中容易出现载荷率低、效率低和能耗大等缺点，由于我国百分之九十以上的油井在进行开采作业中均需要抽油机采油，使得抽油机能耗占到了采油成本的百分之四十以上，浪费了大量的物力与财力。

另外，随着科学技术的不断进步，各种新型抽油机也不断涌现在市面上，例如国产数控抽油机、链条式抽油机、液压抽油机等，虽然这些新型抽油机为油田企业的开采作业提供了多种选择性，但它们也多多少少也有一些缺点，象是价格较传统机型更为昂贵、性能的不确定性、后期维修保养系统不完善以及操作技术要求高等，这些问题也使得新型机型无法得到进一步的推广使用。因此，在进行新机型的研发过程中要注重对节能技术的研究运用，在能够降低采油作业成本的同时，提升企业的经济效益，做到国家对节能减排的要求。

三、抽油机节能控制技术的研究运用

（一）进一步改进抽油机的传统结构模式

主要是指对抽油机四杆机构以及抽油机平衡方式进行优化升级，通过改变抽油机曲柄轴的净扭矩曲线，来满足负扭矩降低的目的，从而使扭矩波动较之过去更为平稳，降低抽油机周期载荷系数，提高电动机的工作效率，最终完成节能的要求。这种利用改进抽油机结构的方式而形成的新一代节能机型，包括有异相曲柄平衡抽油机、渐开线抽油机、双驴头抽油机、直线电机式抽油机、前置式抽油機等，这种新型节能机型不仅能够延续传统游梁式抽油机的优点，还降低了能源损耗率、提高系统效率等。

（二）加快研发电机定子绕组调压控制技术

从传统游梁式抽油机的装机功率来看，由于技术有限，使得功率过大导致启动后的负荷运用，实验表明，游梁式抽油机的实际运转状况下，其工作的功率仅为装机功率的三分之一左右，造成了大量能源的消耗浪费。针对这种现象需要对电机进行调压，可以继电接触器来对抽油机的电动机定子绕组进行切换，从而满足降压节能的效果。此外，由于抽油机启动转矩的需求量大，因此在启动过程张可以将定子绕组接成三角形，在正常工作时，可以改变定子绕组的变接方式为星接法，通过改变电机定子绕组的接法来实现减压的功能，降低资源的损耗率。

（三）节能控制装置的研发利用

目前关于节能的控制装置一般分为两种，变频控制装置以及电能跟踪回馈装置。所谓变频控制装置也就是说可以通过改变电源频率的方式来降低电机转速和功率，从而进一步改善电网环境，再一次实现电机的软启动，达到降低能耗的目的。但这一装置的缺点就在于当频率降低时，冲次量降低，从而影响油井的产量。

电能跟踪回馈装置是指使用晶闸管调压调流控制技术，同时利用集成控制模块动态，来对电机的电压与电流进行调节，使电流在抽油机工作状态下始终保持正常值，以此确保电机的输出功率与负荷需求的匹配。这种装置的最大优点就在于能够利用自动跟随控制，可以在不减少抽油量的前提下继而来实现节能效果。

四、结语

随着工业化的进一步发展，各行业对石油的需求量也在逐步上升，如何对油田的开采作业做到更加高效、环保的作业成为各油田企业发展面临的重要课题。抽油机作为开采过程中的重要装置，对其节能技术的研究更成为重中之重，从而进一步满足日益企业的经济效益与节能减排目标的实现。

参考文献

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