試論抽油機節能改造方式應用問題

羅先鋒

摘 要：結合油區具體生產實際情況，對于常規游梁式抽油機機械能耗進行分析，在此基礎上，分析并總結了3種抽油機節能改造方式，經過現場實施，均能取到一定效果，希望對于今后的抽油機節能改造具有一定幫助。

關鍵詞：抽油機；節能改造；能耗分析；現場效果

在老油田的生產過程中，常見的采油設備就是抽油機。根據現狀，我國的石油開采具有比較高的成本，這其中一大部分就是機械采油方面，所以，通過對于抽油機進行分析和改造，能夠保證采油成本中的維修費用以及電耗成本的降低，使得原油開產成本有可能降低。同時，傳統的增產方式就是多打井，增加井位，這樣就必然造成了總電容量的增加。所以，在這樣的背景下，通過應用節能型抽油機，保證降低單機能耗，能夠滿足總電容量一定情況下，保證產量的增加。對于節能改造來說，往往都是根據具體的抽油機的特點，保留原有的設計以及耐用的特點，對于減速箱的峰值扭矩和負扭矩應該盡量減少，以保證抽油機的性能得到必要的改善，一般來說，相比于傳統的游梁式抽油機，維護方面費用能夠下降35%左右，通過不斷的實踐應用和改進，則能實現傳統的游梁式抽油機的節能改造要求[1，2]。

1 常規游梁式抽油機機械能耗探討與思考

結合實際具體情況，在老油區，對于游梁式抽油機的改造來說，大都利用調徑變矩節能改造的方式。傳統的游梁式抽油機具有可靠性高、耐用度強、操作方便等特點，依然是油田生產的重要舉升設備。但是，經過統計和分析，它們存在比較高的能耗問題，維護具有比較大的強度以及過長的調參時間，經過總結，相應的運行狀況如下：

1.1 平衡特性差

經過統計分析，對于油區內的常規游梁式抽油機研究，其平衡率大約在70%～80%之間。

1.2 常規游梁式抽油機能耗分析與探討

根據在油區內的相關的抽油機井的能耗情況進行分析，通過參考相應的有功功率、液面、沖次、產液量以及泵效等因此，從以下幾個方面進行探討。

第一，抽油百米噸耗大約為0.912kWh/噸·液，這說明具有比較高的單能耗，較低的效率；

第二，曲柄平衡方式則采用在傳統的游梁式抽油機中，根據統計，電機額定功率根據配備要求則為30kW，這就說明，具有較大的啟動電流，以及減速箱峰值的扭矩比較高。這里通過10型抽油機為例，在進行改造前，其相應的自然功率因數平均小于0.40，而電動機的發電功率為2.6；

第三，經過統計計算，系統效率為28.7%，抽油地面效率為65.4%。所以，利用有效的抽油系統節能改造，能滿足抽油機機械能耗進一步降低的要求。

2 現場實施及效果

為了有效保證油井能夠實現平衡的供采需求，保證抽油機的高效低耗地運行，有效實現抽油機的壽命、產量以及效率三者的平衡，保證設備能實現長壽命的要求。對于常規游梁式抽油機進行節能改造，主要分為以下幾種類型。

第一，開展雙驢頭結構改造。針對油區內部的10型抽油機進行改造，主要改造對象則是為雙驢頭，其中增加的內容包括平衡驢頭、支撐裝置、平衡箱等，更換的內容則是包括配電箱，以及相應的電機。同時，改造的還包括底座、支架、剎車裝置等。在改造之后，平衡則是通過平衡箱內平衡塊重量進行有效調節，這種方式進行調節平衡非常方便，具有明顯的節能效果。但是，存在的問題就是工作量比較大，成本比較高，很難在現場實施。

第二，開展下偏杠鈴復合平衡的改造。結合具體的抽油機廠家，對于油區內的10型抽油機進行節能改造，把下偏杠鈴平衡錘在游梁下增加，同時，配套更換了相應的配電箱和電機。經過統計，改造后具有一定的節能效果。

第三，開展下偏游梁平衡改造。針對游梁式抽油機的特點，通過下偏平衡原理，使得原有的平衡方式有所改變，對于曲柄進行更換，另外，可以把配重箱和吊臂裝在游梁尾部，這樣就可以把曲柄平衡改成調徑變矩游梁平衡，目的則是為了使得平衡扭矩變化曲線盡可能地符合負載扭矩曲線，保證凈扭矩曲線盡量具有低峰、平穩的特點，同時，還能使得電動機和減速器的扭矩盡量降低，保證抽油機運行電流有所降低，實現節能。

通過上述節能改造方式的對比分析，各種方式都能實現一定程度的節能效果，具體參加表1。其中，費用造價比較低的則是下偏游梁平衡改造和下偏杠鈴復合平衡兩種方式，而對于雙驢頭結構改造來說，則具有比較高的費用。

3 幾點認識與思考

第一，通過有效改造，保證電機配置功率有所降低，實現節能效果。經過分析，懸點負荷的峰值有所降低，能夠使得減速箱的凈扭矩曲線進一步平滑，電機配置功率有所降低，實現節能；

第二，使得平衡方式有所變化，保證抽油機承載能力的提高。以10型抽油機節能改造為例，其中，把曲柄平衡改為游梁平衡，使得各個部件受力更加合理，整機具有較高的承載力；

第三，通過合理配置機電系統，實現節能。在一定條件下，根據地面系統進行單項的改造，也能實現能耗降低的作用，但是，功效則是受到諸多的影響因素，所以，要實現整體節能效果，就應該合理配置相應的配電箱、抽油機、變壓器以及電動機等部件，保證實現系統的節能效果。

參考文獻

[1]崔旭明，高桐，閔志繽，等.基于結構優化和復合平衡的常規游梁抽油機節能改造[J].東北石油大學學報，2008，32（5）：118-120.

[2]欒慶德，駱華鋒，韓道權，等.常規抽油機節能改造及效果分析[J].東北石油大學學報，2003，27（4）：68-70.

（作者單位：江蘇油田采油二廠赤岸采油管理區）