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摘 要：我国经济的快速增长和社会建设的大力推进对能源开发利用提出了严峻的要求，作为能源行业的重要组成部分，油田生产对于我国国民经济和综合竞争力的提升具有非同寻常的意义。通过技术改进和管理手段创新能够切实提升油田开采效率和资源利用率，减少能源浪费，实现经济效益、社会效益和生态效益的协调增长。本文在长期实践的基础上研究了我国油田抽油机的工作原理和出现的问题，并着重探讨了抽油机工作状态下节能减排的实现途径。
关键词：油田生产；抽油机；节能技术
我国地域辽阔，天然能源分布广泛，储量也较为丰富，但是相对于庞大的人口基数，我国的总体能源储备还处于较低的水平。提升能源开采率、降低能耗能够最大程度上促进能源效益形成，为我国的发展提供良好的发展动力。截止到目前，我国大部分油田已丧失了自喷能力，抽油机工作方式占到了油田开采模式的85%以上。抽油机机井在工作状态下能够产生大量的能耗，如果系统效率得不到有效的提升，将会大大增加开采成本，甚至造成“以能源换能源”的局面。因此，加强对抽油机工作节能技术的研究和应用具有非常重要的现实意义和经济价值。
1.造成抽油机能源浪费的原因探析
1.1.抽油机工作效率低
油层开采的初始阶段为自喷状态，这是对于设备的能耗利用率没有很大的要求，但是随着开发向后期阶段迈进，油层能量不能够支持自喷现象发生，为了维持对剩余能源的开采必须借助人为方式对油层施加作用，促使原油上升到井口。抽油机作业就是一种利用机械能量进行油田开采的工作方式，并且随着我国原油开采的持续进行，抽油井作业已经占据了油井工作面的85%，因此如果抽油机工作效率低下自然会造成大量的能源浪费。对油井工作面进行调查显示抽油机电能耗损占到了整体工作面的25%，而在工作中由于各种原因，将近70%的电能被浪费掉。造成这种现象的主要原因是抽油机的设计规格和实际工作需要存在较大的不匹配性，因此在实际的抽油工作中很难出现抽油机达到PH点的负载状况。抽油机的实际负载通常维持在25%左右，最高不超过50%，导致工作效率极为低下，电能耗费严重。
1.2.空抽运转
空抽运转是指抽油机在空负载或者接近空负载情况下仍维持运行，造成这种现象的原因有两种，一是由于抽油机在设计制造时会按照油井最大抽取量进行选择，并且为了防止意外情况还会预留下设计余量；第二是抽油机在工作过程中随着工作深度的不断增加，地下油量会越来越少，最后出现空抽现象。
1.3.抽油机设备陈旧
设备陈旧是导致抽油机工作效率低的重要因素，此外设备老化现象还会对企业生产的经济效益产生较大的影响。对于中型油田企业来说，由于设备陈旧老化造成的折旧可能达到上亿元，依靠引进抽油机很难对油田工作面整体运行情况进行全面的改善，并且新增抽油机还要依靠大量的资金进行长期的规划，这给企业运行造成了设备和资金上的负担。引起抽油机陈旧的原因很多，其中与地质层的摩擦、机器之间的磨损以及原油的侵蚀是造成设备陈旧的主要因素，也是很难控制的因素。此外由于操作不当或者维护力度不够也能够对设备的使用寿命和工作效率产生影响，抽油机工作環境较为复杂，并且多维露天作业，因此工况情况十分恶劣，为抽油机的维护保养造成了阻碍，但是这种影响因素能够通过管理水平的提升得到有效的改善。
2.油田抽油机节能实现途径
2.1.提升设备运行效率
在运用机械能量辅助油层上升的工作面中，采油设备主要包括电动机、抽油机、井口装置、抽油杆等，抽油机作为其中的核心设备通常由四部分构成，即减速器、游梁、传动装置、减速器、四连杆机构，而其中最易发生能耗的事四连杆机构。减少抽油工作电能浪费药从提升设备运行效率入手，首先要加强对抽油机和电动机的技术改进或者引进节能效果良好的设备，例如目前已经在很多油井投入工作的异响曲柄平衡抽油机和高滑差电机等；对加强有杆抽油系统的结构优化，特别要主义根据实际生产状况选择对应参数的设备，对于已经投入运行的抽油系统设备要合理设置汲油参数，提升设备的利用率。
2.2.电动机节能方式
总体来讲实现电动机节能的方式较为多样，可以通过改变电动机机械特性特别是电源频率来加强设计负载和实际负载的糅合度，也可以通过在设计阶段改变电动机机械特性来达到与抽油机的紧密配合，再有就是提升电动机的功率因数或者负荷率，从而实现节能效果。在具体实施环节可以通过以下途径进行：第一是采用节能电机，目前应用较为广泛的节能电机有永磁同步机、双定子电机、超高转差率多速电机以及电磁调速电机等；第二是增添蓄能器装置，蓄能器能够最大程度上增强抽油机的惯量，从而将其能量均衡作用充分发挥出来，对于降低电动机波动量有重要意义；第三是增加调压节能装置，这种装置的原理是根据设备实际运行情况实时调节输入电压，并且通过降低输入电压，避免了电动机不必要的电能浪费，达到节能目的。
2.3.优化抽油机结构
可以通过两种方式对抽油机结构进行优化设计，从而在根本上解决其耗能问题。这两种方式分别为间抽控制器设计和变频器调速节能设计。间抽控制器主要包含定时钟、流量传感器、人工控制装置、电流传感器以及抽油杆载荷传感器等形式。但是综合实践经验可以发现电流传感器在检测电流方面具有绝对的优势，同时其设计和控制成本较低，易于实施；变频器调速节能设计主要是为了将油井渗透能力与抽油机中的油泵排量相搭配，，并且将抽油机电动机转速进行重新设置达到节能目的。
结论
能源开采效率是衡量国家综合竞争力的重要标志，我国的油田分布广泛，开采条件复杂，加上技术、设备以及管理方式等方面的影响，抽油机作业效率仍有很大的提升空间。随着我国经济发展的快速推进，能源问题将逐渐成为制约发展的重要因素，因此必须加强技术改进，全面提升管理水平和能源利用率，促进能源行业为社会建设做出卓越的贡献。
参考文献：
[1]赵晓春，李晓峰.油田抽油机节能改造中节能电控装置的应用分析[J].中国化工贸易，2013（08）
[2]张选正.国内外油田抽油机各种节能方案的分析[J].电机与控制应用，2012（04）
[3]吴永正，常菁铉，吴希杰等.抽油机设计软件在油田节能生产中的应用[J].石油石化节能，2013（10）
[4]周录方.高含水后期抽油机系统节能方法探讨[J].油气田地面工程，2010（06）
关键词：油田生产；抽油机；节能技术
我国地域辽阔，天然能源分布广泛，储量也较为丰富，但是相对于庞大的人口基数，我国的总体能源储备还处于较低的水平。提升能源开采率、降低能耗能够最大程度上促进能源效益形成，为我国的发展提供良好的发展动力。截止到目前，我国大部分油田已丧失了自喷能力，抽油机工作方式占到了油田开采模式的85%以上。抽油机机井在工作状态下能够产生大量的能耗，如果系统效率得不到有效的提升，将会大大增加开采成本，甚至造成“以能源换能源”的局面。因此，加强对抽油机工作节能技术的研究和应用具有非常重要的现实意义和经济价值。
1.造成抽油机能源浪费的原因探析
1.1.抽油机工作效率低
油层开采的初始阶段为自喷状态，这是对于设备的能耗利用率没有很大的要求，但是随着开发向后期阶段迈进，油层能量不能够支持自喷现象发生，为了维持对剩余能源的开采必须借助人为方式对油层施加作用，促使原油上升到井口。抽油机作业就是一种利用机械能量进行油田开采的工作方式，并且随着我国原油开采的持续进行，抽油井作业已经占据了油井工作面的85%，因此如果抽油机工作效率低下自然会造成大量的能源浪费。对油井工作面进行调查显示抽油机电能耗损占到了整体工作面的25%，而在工作中由于各种原因，将近70%的电能被浪费掉。造成这种现象的主要原因是抽油机的设计规格和实际工作需要存在较大的不匹配性，因此在实际的抽油工作中很难出现抽油机达到PH点的负载状况。抽油机的实际负载通常维持在25%左右，最高不超过50%，导致工作效率极为低下，电能耗费严重。
1.2.空抽运转
空抽运转是指抽油机在空负载或者接近空负载情况下仍维持运行，造成这种现象的原因有两种，一是由于抽油机在设计制造时会按照油井最大抽取量进行选择，并且为了防止意外情况还会预留下设计余量；第二是抽油机在工作过程中随着工作深度的不断增加，地下油量会越来越少，最后出现空抽现象。
1.3.抽油机设备陈旧
设备陈旧是导致抽油机工作效率低的重要因素，此外设备老化现象还会对企业生产的经济效益产生较大的影响。对于中型油田企业来说，由于设备陈旧老化造成的折旧可能达到上亿元，依靠引进抽油机很难对油田工作面整体运行情况进行全面的改善，并且新增抽油机还要依靠大量的资金进行长期的规划，这给企业运行造成了设备和资金上的负担。引起抽油机陈旧的原因很多，其中与地质层的摩擦、机器之间的磨损以及原油的侵蚀是造成设备陈旧的主要因素，也是很难控制的因素。此外由于操作不当或者维护力度不够也能够对设备的使用寿命和工作效率产生影响，抽油机工作環境较为复杂，并且多维露天作业，因此工况情况十分恶劣，为抽油机的维护保养造成了阻碍，但是这种影响因素能够通过管理水平的提升得到有效的改善。
2.油田抽油机节能实现途径
2.1.提升设备运行效率
在运用机械能量辅助油层上升的工作面中，采油设备主要包括电动机、抽油机、井口装置、抽油杆等，抽油机作为其中的核心设备通常由四部分构成，即减速器、游梁、传动装置、减速器、四连杆机构，而其中最易发生能耗的事四连杆机构。减少抽油工作电能浪费药从提升设备运行效率入手，首先要加强对抽油机和电动机的技术改进或者引进节能效果良好的设备，例如目前已经在很多油井投入工作的异响曲柄平衡抽油机和高滑差电机等；对加强有杆抽油系统的结构优化，特别要主义根据实际生产状况选择对应参数的设备，对于已经投入运行的抽油系统设备要合理设置汲油参数，提升设备的利用率。
2.2.电动机节能方式
总体来讲实现电动机节能的方式较为多样，可以通过改变电动机机械特性特别是电源频率来加强设计负载和实际负载的糅合度，也可以通过在设计阶段改变电动机机械特性来达到与抽油机的紧密配合，再有就是提升电动机的功率因数或者负荷率，从而实现节能效果。在具体实施环节可以通过以下途径进行：第一是采用节能电机，目前应用较为广泛的节能电机有永磁同步机、双定子电机、超高转差率多速电机以及电磁调速电机等；第二是增添蓄能器装置，蓄能器能够最大程度上增强抽油机的惯量，从而将其能量均衡作用充分发挥出来，对于降低电动机波动量有重要意义；第三是增加调压节能装置，这种装置的原理是根据设备实际运行情况实时调节输入电压，并且通过降低输入电压，避免了电动机不必要的电能浪费，达到节能目的。
2.3.优化抽油机结构
可以通过两种方式对抽油机结构进行优化设计，从而在根本上解决其耗能问题。这两种方式分别为间抽控制器设计和变频器调速节能设计。间抽控制器主要包含定时钟、流量传感器、人工控制装置、电流传感器以及抽油杆载荷传感器等形式。但是综合实践经验可以发现电流传感器在检测电流方面具有绝对的优势，同时其设计和控制成本较低，易于实施；变频器调速节能设计主要是为了将油井渗透能力与抽油机中的油泵排量相搭配，，并且将抽油机电动机转速进行重新设置达到节能目的。
结论
能源开采效率是衡量国家综合竞争力的重要标志，我国的油田分布广泛，开采条件复杂，加上技术、设备以及管理方式等方面的影响，抽油机作业效率仍有很大的提升空间。随着我国经济发展的快速推进，能源问题将逐渐成为制约发展的重要因素，因此必须加强技术改进，全面提升管理水平和能源利用率，促进能源行业为社会建设做出卓越的贡献。
参考文献：
[1]赵晓春，李晓峰.油田抽油机节能改造中节能电控装置的应用分析[J].中国化工贸易，2013（08）
[2]张选正.国内外油田抽油机各种节能方案的分析[J].电机与控制应用，2012（04）
[3]吴永正，常菁铉，吴希杰等.抽油机设计软件在油田节能生产中的应用[J].石油石化节能，2013（10）
[4]周录方.高含水后期抽油机系统节能方法探讨[J].油气田地面工程，2010（06）