淺析彈簧式節(jié)能抽油機應用前景

何櫻

(青海油田采油一廠，青海 海西蒙古族藏族自治州 816400)

一、概述

目前我國每年消耗的原油量為2.6億噸左右，除一部分依靠國外進口，大部分的原油仍需要自身開采。為保障經濟和工業(yè)持續(xù)發(fā)展，我國原油開采量日益增大，相應開采難度、開采設備能源消耗也日益增加。如何在安全、平穩(wěn)生產的前提下，切實有效提高抽油機運行效率，節(jié)約能源，成為油田開采過程可持續(xù)發(fā)展的一大標志?！?十一五”規(guī)劃期間，我國各大油田將節(jié)能減排作為新一輪發(fā)展的戰(zhàn)略目標。彈簧式抽油機是我國各大油田在原油開采中不可或缺的重要組成設備。其主要特點簡化了傳動方式、低沖次、消除了負扭矩，具有顯著的節(jié)能效果。筆者通過對彈簧式抽油機的彈簧蓄能裝置、節(jié)能電控裝置展開深入分析，對其結構特點、與傳統(tǒng)抽油機的節(jié)能效果進行比較，對其未來應用前景進行全面探討，借此為今后油田開采的節(jié)能減排提供一定參考意見。

二、探究彈簧式節(jié)能抽油機的優(yōu)勢、電控以及彈簧式儲能裝置

（一）彈簧式節(jié)能抽油機的技術優(yōu)勢、節(jié)能原理

1彈簧式節(jié)能抽油機的工作原理、優(yōu)點。其主要優(yōu)點在于彈簧式結構更簡單、可靠、易安裝、操作、維護。不改變原有抽油機的狀態(tài)。彈簧式抽油機啟動與關閉過程平穩(wěn)，當抽油井長時間停機以后，其啟動是依靠節(jié)能點控制裝置無需輔助設備，減速箱負荷小易損件消耗少，節(jié)電效果明顯、裝機功率小對電網沖擊小，安全環(huán)保、性價比高。

工作原理：結合了力學原理、力矩變化與平衡關系，結合抽油機具體結構設計出彈簧式由載荷自動調整平衡狀態(tài)的抽油機。

2彈簧式節(jié)能抽油機的平衡模式構成、節(jié)能原理。彈簧式抽油機的運行模式是在固定平衡下周期往復運動。該固定平衡主要有：（1）曲柄平衡；（2）游梁平衡；（3）符合平衡構成?；趯鹘y(tǒng)抽油機高沖次、負扭矩大、上下沖程載荷之間不平衡這一劣勢。為了合理利用動能，降低能源消耗，在設計彈簧式抽油機中主要調節(jié)曲柄聯(lián)動的平衡重量；調節(jié)上下沖程載荷使其達到相對平衡狀態(tài)；從整體到局部全面調節(jié)，使抽油機盡可能達到平衡狀態(tài)。

（二）彈簧式節(jié)能抽油機節(jié)能電控裝置分析

1機電接觸器調壓節(jié)能。抽油機都是帶負載啟動，因此啟動時慣性矩較大，一般情況為了可以順利啟動保證油田正常生產。在選擇配電機時都會選擇扭矩較大的，這就造成大扭矩輸出消耗更多電能，所以采用機電接觸器調壓節(jié)能，在后續(xù)抽油機運行過程中，可以根據(jù)實際運行所需要的扭矩進行減壓節(jié)能。整個過程變換成三角形--星新混合繞組，有效降低相電壓，合理進行輸出進而節(jié)能。

2變頻調節(jié)、采用間抽控制器節(jié)能。抽油泵在工作運行時耗電量大，為了合理使用抽油泵最有效的方法是間接開啟。但往往油田在工作時是不允許間接開啟，主要原因是間接開啟可能會導致抽油泵長時間不工作影響整個產油量，甚至會停止工作。為了節(jié)約能源，使抽油泵的排量與油井滲透力二者向平衡，可以通過改變電動機轉動頻率來實現(xiàn)。隨著抽油泵在井下工作由淺入深，液面下降會發(fā)生抽失現(xiàn)象，為了節(jié)約電能可以采用間抽控制器，根據(jù)液面高度，合理選擇是否開啟抽油機，避免大量電能消耗。

（三）彈簧式節(jié)能夠抽油機彈簧儲能裝置分析

彈簧式抽油機的整體結構設計采用前置式。彈簧式儲能裝置由三部分構成：（1）殼體；（2）儲能組；（3）變速箱組合構成。該儲能裝置被安放在抽油機下軸座的工作筒內。整體結構采用了與其他抽油機不同的六連桿結構。彈簧式抽油機的設計是將連桿和扶正連桿需連接頭螺紋和后置于彈簧內飾彈簧一段的接觸連接頭。設計過程是將曲柄軸穿過減速箱體孔，壓帽螺紋連接工作筒一端以阻擋連接頭，連桿另一端通過銷軸固于上軸座。

三、淺析彈簧式節(jié)能抽油機的發(fā)展前景

（一）環(huán)境污染和能源危機是我國經濟可持續(xù)發(fā)展所要面對的兩大重要難題。為了使我國各地油田平穩(wěn)發(fā)展，彈簧式節(jié)能抽油機的普及是必然趨勢。與傳統(tǒng)抽油機相比，不僅可以有效降低電能的使用，其良好的設計工藝在一定程度上也可以儲存機械能，最大程度上節(jié)約了能源，達到最佳運營狀態(tài)。

（二）彈簧式節(jié)能抽油機的設計、研發(fā)、推廣、應用，響應了國家切實推行計劃經濟的政策，符合社會主義特色市場經濟特征，在能源開發(fā)、節(jié)約能源的領域達到構建社會主義和諧社會的初衷。

（三）科技是第一生產力。彈簧式節(jié)能抽油機，在彈簧式儲能裝置和節(jié)能電控裝置的研發(fā)中，樹立了科學的發(fā)展觀、求實創(chuàng)新的發(fā)展理念，從油田實際運行工作出發(fā)，結合了開采中的重點、難點，既保證油田開采工作安全、穩(wěn)定運行，也發(fā)揚了科技創(chuàng)新的理念，同時在一定程度上切實減少了能源消耗利用。

（四）展望“十二五”規(guī)劃，彈簧式節(jié)能抽油機的應用與發(fā)展，應制定科學、合理、全面的發(fā)展目標，實踐與理論相結合，不斷在油田開采工作中積累經驗，不斷調節(jié)改進彈簧式節(jié)能抽油機和其他設備，提高運行效率，促發(fā)展保建設。

結語

本文通過對彈簧式節(jié)能抽油機結構特點、節(jié)能優(yōu)勢、應用前景進行了深刻探究，仔細分析了彈簧式節(jié)能抽油機在節(jié)能電控裝置和彈簧式儲能裝置的節(jié)能原理和科技優(yōu)勢，明確了彈簧式節(jié)能抽油機的廣泛推廣和應用，對于我國石油業(yè)未來發(fā)展有著重要的作用和意義。

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