抽油机范文10篇

摘要：为提高石油开采的效率，抽油机的创新设计非常重要。基于此，文章将抽油机作为主要研究内容，重点阐述其创新设计、动力设计、结构强度以及稳定性、应用实践等多方面内容，主要的目的就是能够不断优化抽油机的创新设计质量与效果，在实践应用中，不断优化国内石油的开采率，确保石油开采能够创造更为可观的经济和环境效益。

关键词：抽油机；创新设计；结构强度

根据调查研究结果显示，在国际范围内很多国家在开采原油方面都选择使用了杠抽油技术。在我国，采油作业也已经实现机械化，通过对杠杆技术原理的合理运用，在油井开采中取得了理想的成绩。当前有的杠抽油机器实际应用的效率不高，必须要合理运用减速装置等，对发电机运动形式加以改造，只有这样，才能够避免效率低所带来的石油开采成本增加问题发生。近年来，世界能源储量降低，加之我国对环境保护重视程度的不断提高，将新型技术应用于石油开采过程中，不断优化石油开采效率具有一定的现实意义。由此可见，深入研究并分析抽油机的创新设计十分有必要，以期能够实现石油开采效率的不断提升，节省石油开采成本的支出。

1抽油机设计方案阐释

对抽油机进行创新设计的过程中，最关键的就是要具备科学化的设计方案，对抽油机的创新设计内容进行确定，同时还要重视抽油机的动力设计。只有这样，才能够实现抽油机的创新设计目标，在实际应用的过程中，能够充分发挥新型抽油机的作用与价值，不断优化石油开采的效率。1.1抽油机的创新设计内容。对抽油机进行创新设计的过程中，需要引入全新的理论，一般被称为ARIZ，即为发现问题解决算法。针对ARIZ而言，其本质上就是分析工具，在问题诸多且情况相对复杂的技术中被广泛应用。ARIZ最基本的工作原理就是要准确定义问题，随后明确主要目标，进一步探讨并研究存在的问题，有效转化。此算法应用的主要目的就是寻找问题解决的最优解，确保问题能够转化成理想状态。所在整个过程中发生问题，即可将其当做全新问题不能够展开在此求解，属于持续性的求解过程。在抽油机的创新设计阶段，将ARIZ算法引入其中，抽油机的创新设计与分析李平（大庆石油管理局有限公司装备制造分公司抽油机制造分公司，黑龙江大庆163000）摘要：为提高石油开采的效率，抽油机的创新设计非常重要。基于此，文章将抽油机作为主要研究内容，重点阐述其创新设计、动力设计、结构强度以及稳定性、应用实践等多方面内容，主要的目的就是能够不断优化抽油机的创新设计质量与效果，在实践应用中，不断优化国内石油的开采率，确保石油开采能够创造更为可观的经济和环境效益。就是对其不对称性和合并原理进行运用，以保证抽油机高度不断提升，优化合并减速设备和转动设备，只有这样，在开采石油的过程中才能够具备充足冲击力。1.2抽油机的动力设计内容。在抽油机的动力设计方面，通常来讲，应用抽油机的过程中，驱动包括两种，即硬驱动与软驱动。其中，硬驱动有链式和卷式两种，其最主要的优势就是确保动力输出能够向抽油杆直接传送。然而，这种驱动同样存在不足之处，即在电流相对较大的情况下，无法发挥保护的作用，甚至还会对采油工具造成严重的破坏。对于软驱动而言，则主要涵盖了钢丝绳带动式与带式，最突出的优势就是在发生故障的情况下可以充分发挥自我保护作用。然而在具体应用过程中，若绳子亦或是皮带受摩擦会形成热能，很难确保动力箱抽油杆直接传送。在抽油机创新设计过程中，选择使用钢丝绳软驱动的方法，最基本的工作原理就是在钢丝绳的作用下，通过拽引替代硬驱动机械运动。这样，不仅可以使齿轮间磨损程度降低，同样也有效规避了抽油机运行期间的热能损耗。

2抽油机结构强度研究

摘要：本文根据抽油机负荷的特点，分析了中原油田油区配电系统无功补偿存在的问题，并结合油田的实际，提出了一种抽油机电机无功就地补偿方式。通过实施效果较好，取得了显著的经济效益。

关键词：抽油机低压配电系统无功补偿

1前言

中原油田油区配电系统是采用35kV直配供电方式，配电变压器(35/0.4kV)和低压配电装置设在计量站，再由计量站经低压电缆辐射配电至抽油机电动机(额定电压为交流380V、额定容量45～55kW，油区主要用电负荷为抽油机电机)。低压配电系统一般采用在计量站变压器低压侧进行集中自动无功补偿。根据多年的运行情况，我们认为这种无功补偿方式、补偿装置的安装位置不能满足实际补偿的需要，致使油区低压配电系统的功率因数长期偏低(约0.5左右)，低压配电线路损耗过大，系统的整体经济效益下降。因此，经过我们对油区抽油机负荷特点的分析研究，提出了在油区抽油机电机旁进行无功就地补偿，即直接把补偿装置并接在抽油机电机的接线端。通过应用效果较好，目前我局油区低压配电系统的功率因数显著提高，线路损耗大幅度降低，取得了较好的经济效益。

2抽油机负荷的特点

在油田的后期原油生产中，机械采油是生产原油的主要手段，同时机械采油的电力消耗也是主要的能耗之一。就中原油田而言，油区抽油机负荷约占生产用电负荷的80%以上。而这类负荷是一种依抽油机的冲程为周期性连续变化的负荷。电动机功率的匹配通常是根据负载电流或扭矩变化规律，按均方根求出等值电流或等值扭矩来计算的。但在实际运行中，因藏油情况的变化、泵挂深度的改变、地面调参情况的优劣及自然气候等因素的影响，抽油机电机的运行与负载的变化又很难处于最佳配置中，所以使得抽油机电机实际运行中负载率低下，又因单井电动机的无功补偿不到位，致使整个油区低压配电系统的功率因数偏低，力能指标(η×cosφ)也就低下。因此机采系统单井用电的功率因数的高低，是决定整个油区低压配电系统功率因数高低的关键因素，要想提高油区低压配电系统的功率因数，必须提高单井用电的功率因数，这对提高电能的利用率，获得可观的经济效益具有重大的现实意义。

一、新型抽油机的创新设计方案

（一）新型抽油机的创新设计

在设计新型抽油机时，我们应用了一种理论，我们称作“ARIZ—发现问题解决算法”，这种算法是一种分析工具，主要应用于问题较多、情况较复杂的技术，而它的工作原理主要是先对问题进行定义，再确立目标对问题进行深入的分析与转化，这种算法旨在找到标准化的最优解，从而使得问题能够朝着理想的方向转化。如果在此过程中遇到了问题，那么就会将该问题作为一个新的问题再次进行求解，从而不断进行标准化的求解过程。而我们将ARIZ算法应用到新型抽油机的设计过程中主要是运用它的算法中的不对称性以及合并原理，提升抽油机的高度，将减速设备与转动设备合并，从而能够利用更大的冲击力进行石油的开采。

（二）新型抽油机的动力设计

我们看一下，新型抽油机的驱动设计。在抽油机的应用中主要有两种驱动，分别是硬驱动和软驱动。其中硬驱动包括卷式的、链式的等等，这种驱动的优点是能够保证动力的输出直接到达抽油杆，但是缺点也有，就是当电流过大时，不能有效的提供保护，严重时甚至能够破坏采油工具；软驱动包括带式的、钢丝绳带动的等等，其优点是当出现故障时能够起到自我保护的作用，但是缺点是在绳子或者皮带在摩擦的过程中会产生一部分热能，从而不能保证动力直接到达抽油杆。而新型的抽油机是采用钢丝绳的软驱动方式，这种新型抽油机的基本工作原理是用钢丝绳的拽引代替硬驱动中的机械式传动，既减少了齿轮之间的磨损又减少了在工作过程中热能的损失。

二、关于新型抽油机的结构强度分析

摘要：伴随社会生产生活对于资源的依赖程度逐渐提升，油田企业得到迅速发展，与此同时，世界能源的经济形势又致使企业面临巨大的可持续发展压力。抽油机节能技术的应用符合社会集约型经济的发展模式要求，本文通过对抽油机技能技术的现状及发展进行深入探究，使企业降低生产经营成本的管理目标得以实现，以促进油田企业的平稳发展。

关键词：抽油机；节能技术；现状；发展

当前国际原油价格持续低迷，我国国内的油气资源市场价格也受到严重影响。原油市场价格持续走高时，油田企业是国内的优势企业，其生产经营活动中的成本控制理念也相对较弱，而当原有经济市场陷入冰封期时，进行生产成本的控制成为油田企业不得不重视的问题，有效的生产成本控制能够为企业拓展更广阔的盈利空间，有助于促进企业平稳渡过生产经营的艰难时期。抽油机是油田企业进行生产活动的重要设备，同时再其生产过程中也需要进行大量的能源消耗，将节能技术应用于抽油机的作业环节中，能够大幅降低其生产过程中造成的能源消耗。针对其节能技术的应用现状以及未来发展趋势问题进行探讨，对于促进油田企业节能降耗管理目标的实现具有现实意义。

1抽油机节能技术应用的现实意义

油田进行采油作业主要采用两种工作模式：其一，自喷式采油方式，应用邮储储层自身所能够产生驱动能量，将油层中的原油在内部压力作用下推到地面位置进行集采，由于其对于油层内部的压力要求较高，因而此种作业方式适用于原油储量相对较高、开发年限较短的新油藏；其二，人工举升式采油方式，国内的大部分的油田多属于已经超过丰产期的老油藏，油藏内部的释放压力不足以将原有举升至地面，因而普遍采用人工举升式的采油方式，通过机械设备的辅助力量，进行原油集采作用[1]。我国的油藏类型多属于低孔低渗的油藏类型，在开采作业中需要辅助进行注水等开采技术的应用，通过地层中水压的升高，将原油挤压流动到井管中，在通过抽油机将原油抽取至地面，实现完整的生产流程。抽油机的设置需要根据油藏类型、油层位置、注水条件等方面的因素进行综合考量，有些油层位置的抽油机较为密集，而有些油层的抽油机分布却十分分散，抽油机在作业过程中也需要进行大量的电力能源消耗，因而油田企业也肩负巨大的生产投入压力，通过节能技术的应用，能够大幅降低企业的生产成本，促进企业经济效益的提升。

2抽油机节能技术的应用现状

摘要：进入21世纪以来，在社会经济稳步发展的背景下，我国油井开发事业发展迅速。值得注意的是，在油井开发工作过程中，少不了采油设备的参与。对于游梁式抽油机来说，属于一种应用广泛的采油设备，在结构上比较简单，并且操作简便，工作稳定；但同时也存在效率低的缺陷，因此有必要重视对油梁式抽油机传动系统效能分析，并注重节能技术的掌握。本课题重点分析研究游梁式抽油机传动系统效能及其节能技术，以期为游梁式抽油机发挥最大化工作效能提供有效建议。

关键词：游梁式抽油机；传动系统；效能分析；节能技术

游梁式抽油机作为应用广泛的采油设备之一，具备操作简单以及工作稳定的优势，但同时也存在工作效率低的缺陷。因此，有必要加强对游梁式抽油机传动系统效能分析，并实施有针对性的节能技术，确保游梁式抽油机的应用价值得到最大化体现。从现状来看，在游梁式抽油机传动系统效能分析过程中，每口机井抽油参数均存在差异，这样便使得研究工作存在较大的困难[1]。针对这种情况，便有必要综合分析游梁式抽油机传动系统效能，注重节能技术在其中的应用。鉴于此，本课题针对“游梁式抽油机传动系统效能与节能技术”展开研究具备一定的价值意义。

1游梁式抽油机工作原理分析

游梁式抽油机属于地面设备，同时具备杆抽油系统，主要的部分包括：①电动机；②减速箱；③机架；④连杆机构等。而对于一般的游梁式抽油机来说，指的是曲柄连杆与驴头分别处于游梁支架两侧，而曲柄中心基本处在游梁轴承正下方，主要的平衡方法为使用曲柄平衡的抽油机。在抽油杆柱的带动作用下，抽油泵柱塞，或者活塞，能够基于泵筒内行上下往复直线运动，以此使油井当中的原油举升至地面，从而实现抽油的工作目标[2]。

2游梁式抽油机传动系统效能分析

抽油机

(一)项目建设的必要性

近年来,我国大部分油田已进入注水开发的中后期,开发深度和难度与日俱增,油田供液能力明显不足,虽然对采油设备采取了多种技术措施,但机械采油设备仍占据主导地位.据统计,我国目前机械采油井的数量占油井总数的90%以上,其中由抽油机组成的抽油设备的抽油井占80%左右,采油量占总产量的75%以上.

为了提高稠油井的产量和油藏的开采效率,需要采用"小泵探抽"和"大泵提液"采油工艺,这样就要求采油设备必须具有长冲程和大载荷的特点.实践表明,游梁式抽油机尽管是使用制造经验较为成熟的机型,是现有有杆抽油设备的主力,但是把其发展成为长冲程大载荷抽油机的困难较大,而无游梁抽油机在这方面具有较大的优越性.在无游梁式抽油机中,液压抽油机具有传能密集可使整机结构紧凑,重量轻,适应井况范围广,冲程长度和冲程次数的调节方便等特点.因此,液压抽油机在我国可望会得到较快发展,并会在今后几年内出现几种不同形式的液压抽油机用于油田的采油作业.针对我国海洋油田及陆地油田的开发实际,尤其针对我国西部油田开发前景,液压抽油机的开发与应用前景是相当广阔的,也是势在必行的.

(二)资源现状,问题与需求分析

1,国际现状及发展趋势

摘要：在油田生产过程中，电能是最基本的动能来源。随着我国社会的快速发展，能源需求量也在迅速增加，油田油气的开采力度也在不断地扩大，因而油田生产所需的电能也越来越多。在油田生产中，抽油机是重要的设备之一，同时，也是消耗电能最多的设备之一。从我国油田生产的现状来看，绝大多数的抽油机的工作效率都不高，普遍存在资源浪费和设备寿命短的现象。因此，从油田企业的长远发展角度出发，必须挖掘抽油机在节能方面的潜能，本文将对抽油机节能方法与变频技术的应用进行深入的探讨，以提高我国石油开采的效率和质量。

关键词：抽油机；节能方法；变频技术

众所周知，我国是世界上石油储备大国，在油田油气勘探和开采中，收油机是必不可少的设备，但从当下抽油机的作业情况来看，普遍具有耗电量大、效率低、成本高以及资源浪费的特点。据数据统计，在石油开采工程的总耗电量中，抽油机的占比高达40%，因此，有效地提高抽油机的工作效率是当下油田发展中急需解决的问题。通过对抽油机节能方法与变频技术应用进行研究并提出收油机变频节能技术，对保障油田的生产和经济效益的提升，都有十分重要的现实意义。

1抽油机节能的意义

目前，我国大多数油田都是低渗透、低能、低产油田，在进行油田开发时难度较大，往往需要靠注水压油入井，然后，再利用抽油机将油从地层中提取上来，这也就是我国油田生产中常见的以水换油、以电换油的现状。由于油田开采探测必须使用抽油机，使得电费成为影响我国石油开采成本的重要因素，也是成本居高不下的主要原因。在大力倡导节能的今天，抽油机节能已经是油田生产中无法绕开的问题。据相关数据显示，我国当下抽油机的保有量超过10万台，而每台电动机装几种容量为3500MW，这样计算，我国在油田生产过程中每年的耗电量将超过百亿KMh，而我国抽油机平均工作效率为25.96%，比国外低4.09%。从长远角度来看，要想实现抽油机的节能，要对抽油机的结构进行优化，通过降低石油开采的成本，提高企业的经济效率和核心竞争力，使石油企业既做到完成国家任务，又能够通过节能的方式实现长期低成本的发展目标。

2抽油机效率低下的原因

目前，在我国各油田的抽油机总数已超过10万台，是各油田的主要耗能设备。按每台电机容量30KW（实际上不止于此，在油田使用最多的是37KW和45KW电机，部分使用55KW和75KW电机）计算，装机总容量在三百万千瓦以上。作为油田生产中使用最多的耗能设备，抽油机拖动电机的负载率普遍较低，造成能源浪费。

在实际开采作业过程中，抽油机受油井的井深、油质、杂质、含沙量、含水量等诸多客观因素的影响，须调整作业冲次、冲程，甚至更换电机、改变电机的功率；同时，由于油田所处地理位置、纬度的不同，以及所处地区的气候等自然因素，也会对开采作业产生影响，要求抽油机根据实际工况进行相应的速度调整。

鉴于以上所述油田抽油机的技术要求以及使用的社会效益，抽油机对电机控制系统的基本要求是：

☆大范围的、稳定可靠的无级调速；

☆具有比较显著的节电效果。

一、IMS系列油田抽油机伺服调速节能控制柜

1抽油机井在油田生产当中的现状

目前，在我国各大油田当中，抽油机井在所有的采油井当中所占的比例是最大的，而抽油机本身也是石油生产当中的一种最为重要的抽油设备，它运行的效率直接影响着石油生产的总量。然而，当油田开始生产的时候，抽油机井却在对抽油机进行电能传输的过程当中，损耗掉了大量的电能，比如：在大庆油田的石油生产过程当中，由抽油机井自身所消耗掉的总电能就达到了采油生产总耗电能的82.4%。由此可见，要想降低油田采油过程当中的耗电总量，就必须要对抽油机井系统的设备进行合理的改善。而目前最能够有效改善抽油机井这一现状的，就是将抽油机井节能技术广泛的应用在油田生产的过程当中。

2抽油机井各部分电能损耗情况

2.1各个节点对电能损耗的情况

抽油机井是一个集成式抽油系统，它主要由地上和井下两个部分组成，它同时具有八个相对来说非常重要的节点，比如：电机、抽油管道、皮带、井筒以及减速箱等。虽然，这八个节点都是抽油机井的重要组成部分，但是它们的实际运转效率却是大不相同的，比如：电机能够达到的最大运转效率是86%，皮带能够达到的最大运转效率是67%。

2.2“黏滞”引起的电能损耗

影响抽油机井系统效率的原因分析

由于地下油层的各种情况是动态变化的过程，抽油机井实际采液也随之变化，为此对抽油机运用8/12级双速电机进行采油，可以改善抽油机井的输入功率，从而提高系统效率。8/12级双速自适应电机由2台同轴不同功率的异步电动机组成。其中8级为高速运行状态，12级为低速运行状态，不同转速下分别对应着大功率电机、小功率电机，自动控制装置可根据抽油机负载情况，控制运行状态的转换，使其运行在最佳状态，提高了电机有功利用率。通过比较10台双速自适应电机与普通电机的相关运行数据，双速自适应电机系统效率提高3.12%，日耗电节约32.2KWh。抽油机的结构和机型对单井系统效率影响很大，但在抽油机型号选定的情况下，影响系统效率的主要因素是抽油机的平衡比（在通常情况下减速器和抽油机润滑系统变化不大），这是一个随生产时间而变化的参数。为了能够确定合理的平衡比范围，我们对单井井在不同平衡比的情况下进行系统效率测试，测试结果，我们可以得出，平衡比为100％是系统效率最大，由于抽油机平衡块的惯性作用，欠平衡比过平衡时系统效率会高了一些。（1）保持该井其它数据不变，只对地面参数进行变化，并对变化后的系统效率进行测试，不同参数对应的系统效率，当S、n不同，抽油机系统效率不同。当冲次保持不变时，抽油机系统效率随着冲程的降低而减小，当冲程保持不变时，抽油机系统效率随着冲次的降低而增加。（2）泵径不同对系统效率的影响。统计是我队换大泵的两口井），采取换大泵径措施后，保持地面生产参数不变的情况下，对系统效率测试。对比换泵前后的数据，当泵径不同，抽油机系统效率不同。随着泵径的增大，系统效率增加，抽油系统所需输入功率增大，从而导致电机额定功率的增加。如果油层供液充足，随着泵径的增大，井下功率将会增加，井下效率将会增加。从公式（5）可以看出:系统效率与产液量、举升高度乘积成正比，与消耗功率成反比。一般地，产液量高、动液面深、举升高度大，系统效率越高;反之产液量低、动液面浅、举升高度小，系统效率越低。泵况较差(即泵严重漏失时)将导致产液下降，动液面上升，功率加权值小；供液不足时，产量低，动液面深，都会使QH乘积小，即功率加权值小，导致系统效率低。由上面的分析可以看出，影响系统效率的主要因素是电机的功率利用率、平衡率、抽汲参数、井下泵况等。此外抽油机井皮带松紧度、四连杆机构、减速箱的轴承状况及润滑、盘根松紧和质量、油井结蜡等其他问题也不同程度地影响系统效率。

几点认识

（1）降低功率损耗，首先要合理匹配电机功率，避免大马拉小车的现象，对不能进行电机调整的井，应用三相异步复式双速电动机。（2）及时对抽油机平衡率进行调整，系统效率可以提高2%～7%。可以通过加强日常管理，提高减速箱润滑质量，皮带和盘根质量，以提高传动效率，及时洗井、清蜡、加药，降低功率损耗，对供液产能不好的井，建立合理的间抽制度。（3）泵效是影响机械采油系统效率的一个主要因素，根据不同井的具体情况，合理优化抽汲参数，对于地面参数最小且供液不足的井，利用检泵时机换小泵径，提高抽油机井的系统效率。冲次减小、泵径增大有利于提高系统效率，能有效减少杆管磨损，延长杆管乃及油井的使用寿命；延长检泵周期，减小油井维护工作量。（4）提高泵质量，减少油井的非正常漏失对系统效率的影响。降低井下功率损失的主要途径是改善泵的结构，提高泵的抗磨蚀性能、定期检泵等措施来维护泵的正常工作，减少能耗，提高效率。

本文作者：姜佳工作单位：第五采油厂第二油矿十区四队