新型抽油機的創新設計與分析

劉雨亭（中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機械制造分公司，遼寧 盤錦 124209）

新型抽油機的創新設計與分析

劉雨亭
（中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機械制造分公司，遼寧 盤錦 124209）

摘 要：新型抽油機的創新設計與分析是在世界能源狀況不容樂觀，而我國石油開采效率不高的背景中提出的，本文闡述了新型抽油機的創新設計、新型抽油機的動力設計、新型抽油機的結構強度分析、新型抽油機穩定性分析和應用情況分析這幾方面的內容，希望通過對新型抽油機的創新設計，提高我國石油開采的效率，提高我國石油的開采的經濟效益與環境效益。

關鍵詞：抽油機；新型；創新設計；受力分析

現在世界上的采油國家有幾大部分都使用杠抽油的技術進行原油的開采，在我國大部分也都采用機械采油，利用杠桿技術的原理進行采油已經占到了我國所有油井的90%，但是我國的杠抽油機器的應用效率比較低，需要利用減速裝置等改變發電機的運動形式，這樣的低效率造成我國開采石油成本的增多。并且隨著如今世界能源的緊俏與我國環境保護的呼聲越來越高，在石油開采中主張使用新技術，提高石油開采效率的人越來越多，在這種現實情況中本文主要想要介紹一種新型抽油機的創新設計與分析，通過這種新型抽油機的設計與應用能夠提高我國石油開采的效率，降低石油開采的成本。

一、新型抽油機的設計方案

（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

現在我們看一下，新型抽油機的結構構成，新型抽油機的結構主體包括驅動系統、操控系統、制動系統、防護系統、支架、支撐系統、機動系統組成。如圖1所示。

下面我們就具體看一下，新型抽油機各個部分的受力情況，從而了解其結構的強度。

對平臺上的受力分析，我們主要依據新型抽油機的結構與負荷情況，利用“有限元分析”對其進行關于靜力方面的計算，根據計算結果，我們可以得出結論，在電機座的前支撐板的地方出現了最大應力與最大強度；接下來通過對新型抽油機的主體進行受力分析，我們得到結論，底板前端的地下螺栓處出現了最大應力，而在這種情況下，能夠說明新型抽油機能夠有效的開展工作。

三、新型抽油機穩定性分析和應用情況分析

首先我們看一下抽油機的穩定性分析，本文分析的穩定性主要是建立在整個機器基礎之上的，我們主要用了是三個軟件分別對其進行建模研究，然后得到的研究結果是，新型抽油機無論在施加了風負荷的情況下還是沒有風負荷的情況下都具有很好的穩定性。

下面我們對新型抽油機的應用情況進行分析。我們在華北油田、遼河油田等地方對所設計的新型抽油機進行了實地的應用測試，測試的結果顯示，新型抽油機的運行良好，而新型抽油機與一般的抽油機相比的優點在于，在其工作的整個環節中，可以根據每個油井的地下條件、設備等的不同進行參數的優化，能夠更好的與這些實際條件向匹配，從而提高開采石油的效率，而且這種新型抽油機的安裝過程也很方便。通過在上述油田中對新型抽油機的應用，我們可以總結，新型抽油機具有高效、穩定、節能的優點，應用情況的測試結果還是不錯的。

以上就是我們對新型抽油機的創新設計與應用情況的分析。

1-混凝土基礎；2-移機導軌；3-夾軌器；4-控制柜；5-抽油機主體鋼筒；6-平衡重；7-上平臺；8-上護欄組合；9-外轉子永磁電機；10-制動器；11-牽引系統；12-懸繩器圖1 新型抽油機的結構構成

參考文獻

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[2]郭東，白雪明，紀海濤.彎游梁式抽油機的平衡配置設計與分析[J].石油機械，2006（09）：30-32.

[3]郭東，白雪明，紀海濤.彎游梁式抽油機的平衡配置設計與分析[A].《石油機械》編輯部.2006年石油裝備學術研討會論文集[C].《石油機械》編輯部，2006.

[4]劉玉華，張青，高峰.新型游梁式多井抽油機的設計與性能分析[J]. 機械設計與研究，2011（02）：107-110.

中圖分類號：TE933

文獻標識碼：A

作者簡介：劉雨亭，出生年月：1990年7月，女，滿，遼寧盤錦人，本科學歷，中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司遼河熱采機械制造分公司。