游梁式抽油機節能增效裝置的應用與推廣

雷荷 王國檁 孫坤 楊曉東 王海旺（中原油田采油三廠采油管理四區，河南 濮陽 457000）

在采油工作中，抽油桿在固定沖次情況下，保持在一定的速度范圍內運行，當油井供液良好時抽油效率較高，但是油田已進入開發后期，大部分油井供液能力差，有時會出現空抽現象，并且由于油井普遍存在偏磨，腐蝕，結鹽結垢，油稠等現象。這對抽油機工作參數合理化有了更高的要求，需要根據油井自身特點對沖次合理優化，才能保證較好的系統效率，才能達到穩產高效的目的。

由于抽油機平衡塊下行時慣性作用使電機反向發電，產生負載，造成電機產生大功率，但實際工作載荷較小，出現“大馬拉小車”現象，不僅增加了能耗，還更多的是抽油機的電動機以輕載工況運行。不合理參數沖將導致油井出現偏磨，進一步發生躺井，造成產量流失。由于電動機輸出皮帶輪包角限制，無法對沖次合理優化，而利用安裝減速器和更換皮帶輪進行調參需要停井時間，并且操作起來困難重重，即增加了工人的勞動強度，也經常因電機燒而做重復性的工作，降低工作積極性。而在更換皮帶輪或者減速器時，需要定做或者是大批次進貨，現場容易燒壞導致無法長時間有效使用。

游梁式抽油機節能增效裝置，可以節約皮帶輪材料，輕松調沖次直至達到合理工作制度，減輕了勞動強度，提高了開井時率，沖次降低后降低了光桿的偏磨程度，延長了光桿的使用壽命。

1 游梁式抽油機的工作原理

1.1 游梁式抽油機工作原理

抽油機工作時，電動機將其高速旋轉運動傳給減速強的輸入軸，經中間軸后帶動輸出軸、輸出抽帶動曲柄做低速旋轉運動，同時，曲柄通過連桿、橫梁拉著游梁后臂上下擺動，驢頭上下擺動，帶動抽油桿，活塞上下往復運動，抽油出井。

1.2 電動機的工作原理及基本結構

電動機是一種把電能轉換為機械能的過程，在油田采油系統中大多數使用的事交流電動機，并且是一種三相異步電動機，它主要是由定子、轉子、和其他附件組成。它的工作原理是在定子繞阻旋轉磁場的作用下其在電樞籠式鋁框中有電流通過并受磁場的作用而使其轉動，即磁場對電流的受力作用，使電動機做選裝運動。

2 節能增效裝置的工作原理

2.1 節能增效裝置的輸出皮帶輪的直徑大于原油井電機輸出的皮帶輪，增大了皮帶輪和皮帶之間的包角，減少能量損失，提高效率；

2.2 該裝置分離了電機和抽油機之間的動力，利用平衡塊自由落體下落的慣性，抽油桿提油是由于這種慣性作用，提油速度相對加快，減少漏失，提高效率；

2.3 一個抽油機在一個沖次周期內實現動能和勢能相互轉換的節能增效裝置；

2.4 游梁式抽油機節能增效裝置可以再抽油機平衡塊360°旋轉至下行時慣性產生，將抽油機和電機動力通過自動離合裝置進行分離，使平衡塊處于自由落體狀態，而電機空轉，當平衡塊慣性消失，需要動力做功時自動離合裝置自動整合電機，和抽油機動力，抽油機進入正常工作狀態，當慣性再次出現時再分離，慣性小時再整合，周而往復，解決了電機反發電時對電網產生沖擊，又消除了電機反向負載，節約了電能。

3 節能增效現場試驗效果論證

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游梁式抽油機節能增效裝置在馬寨油田95-152井投入使用，做現場試驗。

4 結語

4.1 節能方面：95-152井節能增效裝置安裝前電機功率45KW，安裝后22KW，安裝前平均電流25/23、日均電量為328KWh,安裝后平均電流19/18A，安裝前平均電量311度/天，近期電流12/11，平均電量260度。

4.2 增效方面：日產液也由原來的35.6t增加至37.8t；日產油平均差值變化不大；泵效也相應增加了8.2個百分點。目前，日產液32方，日產油0.9t，含水97.3%。

4.3 游梁式抽油機節能增效裝置加大了輸出端皮帶輪直接，增大包角，減少能量的損失，并且設備自身配有4組不同直徑的變徑皮帶輪，可以根據油井生產需要，調出高低不同的4個沖次檔位。

4.4 節能增效裝置隨機配備一組皮帶輪，并帶有安裝工具，在特殊要求下可以更換一個皮帶輪，隨意調出所需沖次，方法簡單，便捷。

[1]張琪主編.采油工程原理與設計.山東，中國石油大學出版社，2000.

[2]鄒艷霞主編.采油工藝技術.北京，北京石油工業出版社，2006.

[3]陶延令主編.采油技術匯編.北京，石油工業出版社，1998.