油田開發工藝對抽油機液壓系統的要求

楊汝成(吐哈油田分公司工程技術研究院；新疆 哈密 839000)

油田開發工藝對抽油機液壓系統的要求

楊汝成(吐哈油田分公司工程技術研究院；新疆 哈密 839000)

目前，全球政治、經濟形勢不穩定，國內經濟下行的壓力不斷增大，油價波動較為頻繁。穩定的原油產量對于我國社會穩定、經濟持續發展具有重要的意義。另一方面，國內各大油田由于多年的運營、開采，其油田開發難度日益增加，傳統的抽油機液壓系統逐漸難以滿足開采需求。為此，本文就抽油機液壓系統的設計、改進展開了一定深度的理論研究，相關研究成果對于國內油田開發工藝的進一步提高具有一定理論和實踐參考價值。

油田開采；抽油機；液壓系統；發展策略；

機械采油，一直以來是我國各大油田的主要采油方式。抽油機的采用效率和運行穩定性直接影響著該油田的原油產量和效益。根據前人的調查統計[1]，我國各大主要油田經過長期的開采后，其開采條件出現了不同程度的復雜化，采用原設備其產油量出現了不同程度的下降。為此，需要對于抽油機的設計探索就就顯得極為迫切。

1 液壓系統的主要組成部分

典型抽油機的液壓系統主要是由五部分組成[2]，分別為動力裝置、控制閥、執行裝置、液壓輔件以及液壓介質組成的，如圖1為某典型液壓抽油機液壓系統原理圖。

（1）動力裝置

液壓系統中的動力裝置，是為抽油機提供運行動力的裝置，是液壓系統中的核心裝置。動力裝置通常是將能量源中的機械能（或者化學能轉為機械能）通過一系列的裝置轉化為液壓油中的壓力能量，其力學實質是一款能量轉換裝置。

（2）控制閥

液壓系統中的控制閥，主要是為了用戶可以控制、調節由動力裝置輸出動力大小、方向和時間，是液壓系統中的中的重要組成部分，直接影響了抽油機的性能高低。

（3）執行裝置

液壓系統中的執行裝置，和動力裝置類似，也是一種能量轉換裝置。執行裝置卻是把由動力裝置得到了液壓油壓力能量，通過驅使馬達的轉動，重新轉換為原油的機械能。目前，抽油機液壓系統的執行裝置，根據其驅使馬達的轉動的原理不同，可以分為：液壓缸、液壓馬達以及擺動馬達三大類。

（4）液壓輔件

液壓系統中液壓輔件囊括了除了前三項以外的所用裝置。具體而言，一個典型的抽油機液壓系統的輔件，包括油箱、熱交換器、蓄能器、指示儀表等幾大類設備[3]。其中，油箱主要是為液壓系統中的液壓油提供存儲的；熱交換器則是液壓油溫度處于合理區間的調節裝置；蓄能器可以有效的消除由于動力裝置和執行裝置運行而引起的油壓波動的現場，有效的保證系統平穩運行；指示儀表則根據需要多種多樣，主要是以顯示系統內各裝置運行狀態參數為主等。

（5）液壓介質

液壓介質通常就是液壓系統中的液壓油。液壓油不僅具有傳遞壓力能的作用，而且可以對系統內各個機械構件進行實時潤滑的作用。

2 油田開發工藝對抽油機液壓系統的要求

由第二節的分析可以知道，典型抽油機的液壓系統主要是由五部分組成。根據筆者多年的工作經驗，目前抽油機的液壓系統不適用于現代油田開采，主要原因在于動力裝置以及控制閥組件這兩大部分繼續提升其功能，為此本節將就這兩部分展開策略研究。

（1）對于動力裝置的要求[4]

動力裝置的優劣直接影響到了抽油機的抽油運行速度，進而決定了原油開采流量。一般來說，其他裝置一樣的情況下，動力裝置驅動液壓的速度越快，抽油機可以獲得更大的流量，一方面使得抽油機的開采量得到了提升，另一方面也有效的擴展了抽油機的開采可調范圍。目前，國內采油設備中常采用兩臺可調的定量柱聯用的方法作為動力裝置的主要系統。如果采油量較小時，可以采用調節動力裝置動力大小或者單獨開啟一臺的方法解決。此外，在抽油機上的蓄能器處設置了補油裝置，可以在蓄能器首次使用時即使向蓄能器內補充壓力油，確保液壓驅動裝置的運行平滑。

（2）對于控制閥組件的要求[5]

原油開采不僅對抽油機的動力裝置提出了較高的要求，也對其控制閥組件的提出了較高的要求。一般來說，抽油機需要根據用戶的指令迅速的對其采用壓力、流量和方向等關鍵因素進行準確的控制。根據筆者多年工作總結，目前國內外各種抽油機壓力控制閥主要有以下三類：先導式溢流閥；直動式溢流閥以及方向控制閥。先導式溢流閥，通過其卸荷閥的先導特點完成對抽油機液壓系統的油壓快速調整的功能，在設備啟動或者停止時的控制作用明顯；而直動式溢流閥則通過調整蓄能器的補油來實現油壓快速調整的功能；分流集流閥主要是采用對系統的液壓有的分流或者合流來實現對于油壓的調整。其中，油壓較大時采用分流來降低油壓，油壓較小時采用合流的方式增大油壓。

3 結語

本文就“油田開發工藝對抽油機液壓系統的要求”相關課題展開詳盡的研究。首先，筆者針對典型抽油機的液壓系統組成和各組成結構之間的作用展開簡單探析；隨后，本文結合筆者多年工作經驗與思考，從對于動力裝置的要求和對于控制閥組件的要求兩個方面，較為系統的討論了油田開發工藝對抽油機液壓系統的要求。本文的研究成果對于國內油田開發工藝的進一步提高具有一定理論和實踐參考價值。

[1]沈秀通,綦耀光.油田開發工藝對抽油機的要求[J].石油機械,1992,09:48-51.

[2]金鐘輝,彭勇,費凡,王剛.數字化抽油機技術現狀和發展趨勢[J].石油機械,2014,12:65-68.

[3]趙來軍,程發興,范櫻花.抽油機變頻控制器的應用與技術發展[J].石油機械,2003,10:65-67.

[4]濮新宏,雷鈞.新型數字化抽油機的特點及應用[J].石油工業技術監督,2013,07:61-63.

[5]薄濤.中國液壓抽油機的發展概況與技術水平[J].鉆采工藝,2002,02:68-70+6.