基于游梁式抽油機混合動力節能參數優化探究

徐洪兵

（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 124010）

1 游梁式抽油機的基本結構

在我國歷史油田發展中，游梁式抽油機是歷史比較悠久，應用的數量更是在油田中占據了龐大的比例，高達90%。在游梁式抽油機的工作過程中，電動機帶動減速器由皮帶輪帶動，減速器的輸出軸由副和曲柄的轉動帶動，四桿機構通過曲柄的轉動實現游梁的周期運動。步進梁支撐在支架的頂部。根據支架的頂部，將行走梁分為前臂和后臂的行走梁。一方面，支架可以使行走梁上下擺動。另一方面，它的位置與驢頭吊點的力矩臂大小有關。驢頭吊點上設有繩架和滑桿。起升繩架、滑桿及滑桿下設備通過曲柄的圓周轉動上下行程，完成抽油。

2 抽油機液壓混合動力系統的節能原理

2.1 節能系統組成

泵送液壓混合動力系統的核心原則是減少能源懸掛點凈轉矩的轉矩波動率在電機軸上，電機可以利用其額定容量，提高能源效率。液壓系統的液壓能量由二級組件、閥、液壓蓄能器和壓力傳感器的組成等，并將其添加到電動機與減速機之間的單向離合器，確保單向泵電機傳輸功率。加上節能系統能量轉移并不是一個常規游梁式抽油機的一行，并不是控制，平衡效果不理想，能源消耗嚴重；次要元素電動機作為驅動元件耗能增加。

2.2 系統節能原理

因為驢頭梁抽油機下死點而停車，也就是說，從一開始的抽油機應進入大負載狀態的下沖。增加混合動力節能抽油機的系統，為了提高負荷率將使用降低電動機的額定功率。可能導致冷啟動轉矩無法開始，因此，在進入正式的工作循環，抽油機需要進行冷啟動階段。發動機在冷啟動階段反演開始，因為超越離合器已通過單向的速度轉矩，因此，電動機和減速器和隨后的傳導機制，驢頭懸點載荷為關閉狀態等，通過控制器來改變換閥的位置，完成二次液壓泵操作模式開關組件。填充的液壓油泵空氣蓄能器儲存能量，完成冷啟動過程。冷啟動階段將電能轉換成液壓儲能。汽車的蓄電池儲存足夠的能量在冷啟動階段，轉速的變換方向后，連接單向離合器，進入階段的下沖。控制器調整換向閥位置輔助元素，工況電機、液壓馬達和電機輸出轉矩，驅動驢頭上升，完成下沖抽水行動。控制器繼續改變二級液壓泵元素工作狀態，此時，能量流是達到馬頭時釋放降低電機的重力勢能消耗功率，液壓泵驅動緩沖罐。下沖階段潛在的電能轉化為液壓能源。

在實際的系統中，為了保持穩定，使得在工作循環的馬達負載狀態下，即使在行程中，馬達可以是通電使用蓄壓器。這種轉換是以實時進行的能量流來確定，并通過中央控制器控制，控制器接收到的電機參數，所述馬達軸的旋轉速度和從電機軸1，液壓壓力傳感器11 的負載的其他機械參數，右左切換輸出閥的工作位置，所述第二元件尺寸發生位移。控制器以調節閥9 一定大小的開口的當前位置和尺寸，使得氣缸6 的相應位移變化，以促進所述第二構件5 的位移發生改變。

3 游梁式抽油機混合動力節能參數優化

3.1 優化抽油機井裝機功率

抽油機的電機功率，利用率較低，影響抽油機電機功率的主要因素，是使用電機工作時間較長。石油開采工作是一項長期工作，抽油機在井下工作時間較長，一般超過了22個小時，因此，導致電機功率的過負荷能力加大，從而導致電機的使用壽命降低，一般來說，抽的正常使用范圍在30%～60%，但是，由于抽油機井下工作時間過長，導致電機使用率超過了60%，電機就會產生過載現象，為了優化抽油機井裝機功率，可以合理地控制抽油機的工作時間，將抽油機的功率使用率控制在40%左右，這樣就可以保證抽油機的正常運行，并保證電機的使用壽命，增加車油機的工作效率。

3.2 優化游梁式抽油機平衡方式，提升抽油機平衡度

（1）使用游梁式抽油機，相位不平衡的泵送單元，即從曲軸的中心線和對稱曲柄配重中心線偏離的角度，能夠泵送對應于曲柄位置處的死點滯后的相位角，并發生右側順時針旋轉，所述曲軸的溫和狀態輸出扭矩曲線，從而降低了電動機的輸入功率，以實現節能。

（2）在周期性變化的沖擊負荷的情況下，抽油機啟動力矩變大，在負載波動打孔速度快，對實施改造提供強大的動力要注意電機抽水設備，使用抽油機適應的馬達，如稀土永磁電機，高滑差電動機可以提供啟動所需的扭矩，可以減少裝機功率。

（3）雙馬頭泵送單元，優化連桿機構，用一個柔性連接件，使得轉矩變化泵送泵送單元的操作，以收斂負荷曲線，轉矩降低過大，無法產生高的能量消耗，合理使用從平衡的變量，以達到節約能源的。

3.3 提升井下抽油泵效率

（1）利用平均功率的方法，將抽油機井下抽油泵系統進行優化，從而增加系統的運行功率，平衡各機器之間的負載力，一般抽油機的負載率控制在60%～80%，并合理注意管理設備，加強對抽油機泵的使用過程磨損量的監測，配合抽油機工作效率和工作特點，定時將皮帶進行松緊調節，從而保證抽油機的工作提示。

（2）游梁式抽油機的沉沒合理化工作，合理管理和利用天然氣能源、創新和持續改進，優化泵的結構實現，能夠有效提高能源效率和耐腐蝕泵，適應復雜的環境。

（3）根據游梁式抽油機的工作情況，采取相應的應對措施，可以選擇合理控制批量生產。

（4）控制桿管彈性損耗，合理協調供應與生產，優化功率分配，調整參數。

（5）注意機器生產系統的日常維護和管理，機器應定期清洗，具體方法可采用化學加熱清洗，減少油耗和抽油機負荷工作，也可采用井口背壓設定壓力控制，降低機械生產系統效率，注意討論分析原因，有針對性地采取措施。

（6）保證抽油機各組件之間的平衡運行，從而提高抽油機的機械效率。在抽油機運行過程中，抽油機各組件之間的平衡性如果失去平衡，會增加抽油煙機，導致電機需要大量的功率維持電機的正常運行，合理平衡抽油機各組成部分之間的平衡，可以有效地提高抽油機的工作效率，從三個方面進行處理，首先，根據抽油機運行功率的特點以及抽油機工作時間的長短，合理地選擇電機的型號，選擇合適電機長期工作的型號，利用資源合理配置的方式，來提高抽油機各組件之間的運行功率以及資源使用率，從而達到降低耗能的目的；其次，對抽油機操作人員進行技能培訓，鍛煉其在面對抽油機日常問題時的反應能力，加強其對抽油機操作的正確性和安全性，有明確的操作流程和更換設備的流程，并不斷提升自己的維修能力，保證抽油煙機能有效地降低負荷量，增加功率利用率，降低耗能；最后，合理監測抽油機在運行過程中的數據變化量，以期達到抽油機功率運行的最佳狀態，從而達到改善村委會建設效率的目的，降低耗能。

3.4 優化抽油機井生產參數

抽油機在油井開采生產過程中，貫穿于整個環節，每個環節的生產效率的控制都非常重要，需要不斷地加強控制和合理規劃，從而達到降低耗能的目的。根據油田的特點，選擇合適的抽油桿以及抽油機的型號，可以有效提升石油開采的生產效率，通過不斷優化各方面的生產性能，合理設計沉沒度、井泵深度、抽油機各組件之間的平衡量，保證石油開采工作效率提升。

4 結語

綜上所述，游梁式抽油機在油田工作過程中占據了重要的地位，因此，在混合動力節能優化方面上，主要從抽油機井裝機的功率、平衡度、抽油泵效率、抽油機井生產參數等方面進行節能優化，優化后的游梁式抽油機具有更強的抽油效率。