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[摘 要]随着科学技术的发展，我国抽油机的更新换代加快，每年的节能抽油机数量都在持续增加，但是据调查可知，当前的抽油机的用电量仍占油田用电总量的约40%，是耗能大户，其中大部分都是普通抽油机。本文通过分析普通抽油机装置的特点以及节能潜力，进而提出能有效的节能对策。以供参考。
[关键词]普通抽油机；节能潜力；分析；对策
中图分类号：P426.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0072-01
抽油机是当今开采石油的一种机器，主要是通过加压的方法使石油出井，目前，在我国油田的生产活动中，大量使用的抽油机主要是偏置游梁式抽油机和常规游梁式抽油机，其用电量之高[1]，不符合我国倡导的节能理念，因此，对普通抽油机的节能分析是极为有必要的。
1.普通抽油机的工作原理及装置特点
抽油机的工作原理是通过抽油杆的上下运动，形成压强差，进而将原油抽到地面的管网中来的一个过程，抽油机在工作时，通常情况下，为保持负荷的变化均匀，均会装置平衡块，当抽油机在上冲程时，由于要提起油柱而功率增大，下冲程时无需做功，直接自行下落。当然，抽油机不同，其负荷曲线也是不尽相同的，通过分析总结出如下特点：
1.1 负荷变化具有周期性，普通抽油机的冲次一般为2-4次/min，波动周期大概为10-20s。
1.2 抽油机的平衡扭矩的变化可用正弦曲线来表示，并没有确定的规律，由于油井负荷扭矩的不规则性，往往使所形成的负荷扭矩曲线出现一、二次负功率的现象。
1.3 普通抽油机启动时均需带载启动，使启动困难，要求有足够大的起动转矩，然而在真正工作时，并未以最大的扭矩来运行，造成最大扭矩间的能量损耗。
1.4 负载扭矩平均值的3倍才是最大值[2]。因其装置的负荷特点，普通抽油机在工作时，需选用普通异步电动机来驱动抽油机的运行，造成大材小用的现象，如在选配电机时需考虑油田出现结蜡、砂卡等异常工况，使油机载荷增加，功率增大，电机在正常运行时，负荷率也变低了，很大程度上，损耗了大量能量。
2.普通抽油机的节能潜力分析
影响抽油机系统效率的因素诸多，如抽油机类型、冲程、皮带、沉没度、泵径以及结蜡状况等等，为了实现抽油机的有效节能，就需从这些因素进行分析，通过研究发现，与普通抽油机相比，偏轮抽油机、双驴头抽油机均能在很大程度上减少能量损耗，提高能源的利用效率，主要是因为对它们有些不足性能的改造。如偏轮抽油机，它主要通过改进扭矩大小的方式，使其平衡性大大进步，进而降低了使用功率，抽油机工作时的输出电能能够满足正常生产的需要，能够减低能量损耗，再如双驴头抽油机，它主要通过用更柔性的连接部件优化四连杆结构的方式，使抽油机在正常运行时，抽油机扭矩的变化规律与其负荷变化基本一样，从而减少了因扭矩过大而损失的能量，对抽油机的节能具有重要意义[3]。
3.普通抽油机的节能对策
3.1 应用新型节能抽油机
（1）将高能耗的老型普通抽油机进行技术改造，主要有两种方式：第一，为从根本上实现节能的目的，可把普通抽油机改造成下偏杠铃式抽油机；第二，将其改造成；驴头抽油机，这两种改造均可通过利用原有结构的基础上，进行部分改造优化升级，使改造后的抽油机能安全、平稳运行的同时，还能实现20%的节电率。
（2）为考虑到总的资金回报率，可适当的在新井上应用偏置式负荷平衡抽油机以及异型等新型抽油机，会整体上节能4%-20%左右[4]。
3.2降低抽油机的井悬点载荷
想要降低抽油机的井悬点载荷，主要可通过降低静载和降低动载的方式得以实现。
（1）降低静载。可通过使用轻质抽油杆替代普通油机抽油杆的方式，来大幅度降低抽油机的井悬点载荷。
（2）降低动载。结合抽油机的负载特点，在达到降低动载目的的同时，还要保证不影响原本其他系统的配合运转，可通过采用软特性驱动、低冲次的方式来降低减速器的峰值扭矩，从而实现降低动载的目的。
3.3 降低抽油机的最大负荷
想要节约抽油机运行时的能量损耗的方式诸多，但每种对策均不能影响其正常运转，因此，为达到降低抽油机的最大负荷这一目的时，需在保持合理应力范围的情况下，来适当的减小抽油杆的直径，从而降低功率，实现抽油机整体效率的提高。
3.4 提高泵效和扬程
通过对油井特性的分析，发现提高抽油机功率便能实现有效节能，抽油机功率会随着泵效的提高而提高，因此可通过采用提高泵效的技术方法来提高抽油机的功率。其表达式为：
N有效=
其中，N有效为有效功率（kW）；Q为油井的产液量（m3/d）；H為有效扬程（m）；为油井的液体密度（kg/m3）；g是9.8m/s.提高泵效的的策略主要有：（1）在油气较高的油井里安装气锚[5]，来提高泵的容积效率，进而提高油井的系统效率，实现泵效的效率。（2）可利用现有的试验设备，来开展抽油机的效率评价工作的方式，主要目标为通过优化抽油机设备，实现系统效率的最大化，来不断提高普通抽油机的泵效。（3）加强抽油机设备的研究，通过生产有效的油管锚定工具来降低冲程损失，来提高泵效。而对于提高有效扬程，为避免抽油机在正常运行时，出现有效扬程过高或过低的现象，需针对不同的区块，采用不同的沉没度，从而有效的控制动液面的深度和套压等影响因素。
结束语
综上所述，普通抽油机装置存在着启动困难、负荷变化大等缺点，进而导致抽油机工作时的耗电量高，但其在油田开采的使用又极为广泛，因此对普通抽油机的节能潜力的分析具有很重要的意义，本文主要针对其运行特点，提出降低抽油机功率、改善抽油机设备等有效措施，相信对实现抽油机的节能目标有所帮助。
参考文献
[1] 孙连东.普通抽油机节能潜力分析[J].中国石油和化工标准与质量，2014，33（52）：121-121.
[2] 种冬锋.普通抽油机的节能潜力研究[J].中国高新技术企业，2013，25（14）：102-103.
[3] 刘晨.常规抽油机节能潜力分析及对策[J].内江科技，201132（28）：50-53，161
[4] 白冬杰.常规抽油机节能潜力分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，25（7）：32.
[5] 陈雪飞.抽油机节能潜力分析及应对措施[J].经济视野，2013，58（13）：228，236.
[关键词]普通抽油机；节能潜力；分析；对策
中图分类号：P426.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）07-0072-01
抽油机是当今开采石油的一种机器，主要是通过加压的方法使石油出井，目前，在我国油田的生产活动中，大量使用的抽油机主要是偏置游梁式抽油机和常规游梁式抽油机，其用电量之高[1]，不符合我国倡导的节能理念，因此，对普通抽油机的节能分析是极为有必要的。
1.普通抽油机的工作原理及装置特点
抽油机的工作原理是通过抽油杆的上下运动，形成压强差，进而将原油抽到地面的管网中来的一个过程，抽油机在工作时，通常情况下，为保持负荷的变化均匀，均会装置平衡块，当抽油机在上冲程时，由于要提起油柱而功率增大，下冲程时无需做功，直接自行下落。当然，抽油机不同，其负荷曲线也是不尽相同的，通过分析总结出如下特点：
1.1 负荷变化具有周期性，普通抽油机的冲次一般为2-4次/min，波动周期大概为10-20s。
1.2 抽油机的平衡扭矩的变化可用正弦曲线来表示，并没有确定的规律，由于油井负荷扭矩的不规则性，往往使所形成的负荷扭矩曲线出现一、二次负功率的现象。
1.3 普通抽油机启动时均需带载启动，使启动困难，要求有足够大的起动转矩，然而在真正工作时，并未以最大的扭矩来运行，造成最大扭矩间的能量损耗。
1.4 负载扭矩平均值的3倍才是最大值[2]。因其装置的负荷特点，普通抽油机在工作时，需选用普通异步电动机来驱动抽油机的运行，造成大材小用的现象，如在选配电机时需考虑油田出现结蜡、砂卡等异常工况，使油机载荷增加，功率增大，电机在正常运行时，负荷率也变低了，很大程度上，损耗了大量能量。
2.普通抽油机的节能潜力分析
影响抽油机系统效率的因素诸多，如抽油机类型、冲程、皮带、沉没度、泵径以及结蜡状况等等，为了实现抽油机的有效节能，就需从这些因素进行分析，通过研究发现，与普通抽油机相比，偏轮抽油机、双驴头抽油机均能在很大程度上减少能量损耗，提高能源的利用效率，主要是因为对它们有些不足性能的改造。如偏轮抽油机，它主要通过改进扭矩大小的方式，使其平衡性大大进步，进而降低了使用功率，抽油机工作时的输出电能能够满足正常生产的需要，能够减低能量损耗，再如双驴头抽油机，它主要通过用更柔性的连接部件优化四连杆结构的方式，使抽油机在正常运行时，抽油机扭矩的变化规律与其负荷变化基本一样，从而减少了因扭矩过大而损失的能量，对抽油机的节能具有重要意义[3]。
3.普通抽油机的节能对策
3.1 应用新型节能抽油机
（1）将高能耗的老型普通抽油机进行技术改造，主要有两种方式：第一，为从根本上实现节能的目的，可把普通抽油机改造成下偏杠铃式抽油机；第二，将其改造成；驴头抽油机，这两种改造均可通过利用原有结构的基础上，进行部分改造优化升级，使改造后的抽油机能安全、平稳运行的同时，还能实现20%的节电率。
（2）为考虑到总的资金回报率，可适当的在新井上应用偏置式负荷平衡抽油机以及异型等新型抽油机，会整体上节能4%-20%左右[4]。
3.2降低抽油机的井悬点载荷
想要降低抽油机的井悬点载荷，主要可通过降低静载和降低动载的方式得以实现。
（1）降低静载。可通过使用轻质抽油杆替代普通油机抽油杆的方式，来大幅度降低抽油机的井悬点载荷。
（2）降低动载。结合抽油机的负载特点，在达到降低动载目的的同时，还要保证不影响原本其他系统的配合运转，可通过采用软特性驱动、低冲次的方式来降低减速器的峰值扭矩，从而实现降低动载的目的。
3.3 降低抽油机的最大负荷
想要节约抽油机运行时的能量损耗的方式诸多，但每种对策均不能影响其正常运转，因此，为达到降低抽油机的最大负荷这一目的时，需在保持合理应力范围的情况下，来适当的减小抽油杆的直径，从而降低功率，实现抽油机整体效率的提高。
3.4 提高泵效和扬程
通过对油井特性的分析，发现提高抽油机功率便能实现有效节能，抽油机功率会随着泵效的提高而提高，因此可通过采用提高泵效的技术方法来提高抽油机的功率。其表达式为：
N有效=
其中，N有效为有效功率（kW）；Q为油井的产液量（m3/d）；H為有效扬程（m）；为油井的液体密度（kg/m3）；g是9.8m/s.提高泵效的的策略主要有：（1）在油气较高的油井里安装气锚[5]，来提高泵的容积效率，进而提高油井的系统效率，实现泵效的效率。（2）可利用现有的试验设备，来开展抽油机的效率评价工作的方式，主要目标为通过优化抽油机设备，实现系统效率的最大化，来不断提高普通抽油机的泵效。（3）加强抽油机设备的研究，通过生产有效的油管锚定工具来降低冲程损失，来提高泵效。而对于提高有效扬程，为避免抽油机在正常运行时，出现有效扬程过高或过低的现象，需针对不同的区块，采用不同的沉没度，从而有效的控制动液面的深度和套压等影响因素。
结束语
综上所述，普通抽油机装置存在着启动困难、负荷变化大等缺点，进而导致抽油机工作时的耗电量高，但其在油田开采的使用又极为广泛，因此对普通抽油机的节能潜力的分析具有很重要的意义，本文主要针对其运行特点，提出降低抽油机功率、改善抽油机设备等有效措施，相信对实现抽油机的节能目标有所帮助。
参考文献
[1] 孙连东.普通抽油机节能潜力分析[J].中国石油和化工标准与质量，2014，33（52）：121-121.
[2] 种冬锋.普通抽油机的节能潜力研究[J].中国高新技术企业，2013，25（14）：102-103.
[3] 刘晨.常规抽油机节能潜力分析及对策[J].内江科技，201132（28）：50-53，161
[4] 白冬杰.常规抽油机节能潜力分析[J].中国石油和化工标准与质量，2013，25（7）：32.
[5] 陈雪飞.抽油机节能潜力分析及应对措施[J].经济视野，2013，58（13）：228，236.