淺談從節(jié)能設(shè)計(jì)入手促進(jìn)抽油機(jī)系統(tǒng)效率的提高

楊連春

（中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探國(guó)際工程分公司，天津 300457）

淺談從節(jié)能設(shè)計(jì)入手促進(jìn)抽油機(jī)系統(tǒng)效率的提高

楊連春

（中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探國(guó)際工程分公司，天津 300457）

抽油機(jī)采油設(shè)備被廣泛地應(yīng)用于油田生產(chǎn)中，為了提高抽油機(jī)系統(tǒng)的效率，從節(jié)能設(shè)計(jì)方面入手，分別對(duì)電動(dòng)機(jī)、抽油機(jī)、抽油泵進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，并優(yōu)化節(jié)能降耗技術(shù)措施，使抽油機(jī)系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能降耗的技術(shù)要求，不斷提高抽油效率。

節(jié)能設(shè)計(jì)；提高；抽油機(jī)；效率；措施

1 抽油機(jī)系統(tǒng)效率概述

抽油機(jī)系統(tǒng)的效率是由電動(dòng)機(jī)的效果及抽油機(jī)和抽油泵的效率組成，為了提高抽油機(jī)系統(tǒng)的效率，必須研究地面和井下兩大系統(tǒng)，只有系統(tǒng)的效率提高了，才能引起抽油機(jī)系統(tǒng)效率的提高。地面能量損失主要包括電動(dòng)機(jī)的能量損失，三角皮帶傳遞動(dòng)力的損失以及四連桿機(jī)構(gòu)的能量損失。而井下的能耗主要表現(xiàn)為深井泵的容積效率及抽油桿的能量損失。將地面和井下進(jìn)行有效地配合，才能不斷提高抽油機(jī)系統(tǒng)的效率。

地面的電動(dòng)機(jī)效率、抽油機(jī)運(yùn)行效率以及井下抽油泵的效率，是抽油機(jī)系統(tǒng)效率的重要組成部分，減少系統(tǒng)效率的損失，利用節(jié)能型的抽油桿進(jìn)行動(dòng)力的傳遞，避免在抽油桿上出現(xiàn)更多的能量損失。

2 提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率的措施

2.1 設(shè)計(jì)節(jié)能電動(dòng)機(jī)

抽油機(jī)系統(tǒng)的能量來(lái)源于電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)供應(yīng)，電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出，需要消耗一定的電能，如果電動(dòng)機(jī)自身存在能量損失，導(dǎo)致抽油機(jī)系統(tǒng)的耗電量過(guò)高，引起用電成本的增加，會(huì)影響到系統(tǒng)的效率。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)節(jié)能電動(dòng)機(jī)，提供較少的電能，就能滿足抽油機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力消耗。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的科學(xué)研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，應(yīng)用節(jié)能電動(dòng)機(jī)，比正常的電動(dòng)機(jī)節(jié)約電能的消耗，為提高抽油系統(tǒng)的效率奠定了基礎(chǔ)。合理設(shè)計(jì)抽油機(jī)的平衡，優(yōu)選電動(dòng)機(jī)，使其功率與抽油機(jī)匹配，并應(yīng)用高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)，達(dá)到節(jié)能降耗的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 節(jié)能型抽油機(jī)的應(yīng)用

抽油機(jī)工作時(shí)是三角皮帶將電動(dòng)機(jī)輸送的高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，傳遞給減速箱的輸入軸，通過(guò)三軸二級(jí)減速，由輸出軸輸出低速圓周運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，通過(guò)游梁的上下擺動(dòng)，促使抽油機(jī)的驢頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)節(jié)能型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)，有效地利用電動(dòng)機(jī)的能量，轉(zhuǎn)換為驢頭上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)的效果突出，使電動(dòng)機(jī)的效率得到充分發(fā)揮，并且避免由于抽油機(jī)的不平衡而引起的電動(dòng)機(jī)能量的浪費(fèi)。

通過(guò)對(duì)節(jié)能型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)，應(yīng)用雙驢頭抽油機(jī)、皮帶抽油機(jī)等節(jié)能型的抽油機(jī)進(jìn)行采油，及時(shí)做好抽油機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，使其高效運(yùn)行，提高抽油機(jī)的效率，為提高整個(gè)抽油系統(tǒng)的效率提供保障措施。

2.3 節(jié)能降耗技術(shù)措施的使用

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐檢驗(yàn)，變頻調(diào)速技術(shù)措施的應(yīng)用，有效地解決電動(dòng)機(jī)能量浪費(fèi)的問(wèn)題。在抽油機(jī)上沖程過(guò)程中，電動(dòng)機(jī)發(fā)揮較大的功率，而下沖程時(shí)，發(fā)揮較小的功率即可，避免了電動(dòng)機(jī)功率的浪費(fèi)，合理利用電能資源，提高系統(tǒng)的效率。

優(yōu)化設(shè)計(jì)生產(chǎn)參數(shù)，對(duì)于一口固定的抽油機(jī)井，確定合理的油井工作制度，優(yōu)化泵徑、沖程、沖數(shù)的合理配合，優(yōu)選抽油機(jī)、抽油桿和抽油泵的組合形式，達(dá)到最佳的節(jié)能降耗的技術(shù)要求，提高抽油機(jī)系統(tǒng)的效率。

2.4 設(shè)計(jì)節(jié)能型的抽油桿和抽油泵

經(jīng)過(guò)科學(xué)研究和設(shè)計(jì)，應(yīng)用空心抽油桿等節(jié)能型的抽油桿進(jìn)行采油，提高了系統(tǒng)的效率，降低了由于抽油桿的原因而造成的能耗。通過(guò)優(yōu)選抽油機(jī)、抽油桿和抽油泵的合理配合，堅(jiān)持長(zhǎng)沖程、慢沖數(shù)、小泵徑的原則，依據(jù)油井的供液能力，進(jìn)行抽油系統(tǒng)的合理優(yōu)選，滿足油井生產(chǎn)的需求，同時(shí)達(dá)到最佳的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的生產(chǎn)目標(biāo)。

優(yōu)化設(shè)計(jì)抽油泵結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)桿式泵或者管式泵的選擇，利用抽油桿帶動(dòng)抽油泵的活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而完成井液的抽汲作用，實(shí)現(xiàn)油井的開(kāi)采目標(biāo)，避免由于油井的出砂以及結(jié)蠟對(duì)抽油泵效率的影響。對(duì)于一口油井而言，可以進(jìn)行防砂、防蠟技術(shù)措施的應(yīng)用，如果效果不佳，可以進(jìn)行清砂、清蠟的措施，去除影響泵效的因素，提高抽油泵的效率，進(jìn)而提高整個(gè)抽油系統(tǒng)的效率。

2.5 加強(qiáng)抽油機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

通過(guò)加強(qiáng)對(duì)抽油機(jī)系統(tǒng)的管理，應(yīng)用各種節(jié)能降耗的技術(shù)措施，達(dá)到最佳的節(jié)能效果。尤其對(duì)于節(jié)能電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造，節(jié)能型抽油機(jī)的設(shè)計(jì)和使用，經(jīng)過(guò)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，不斷改進(jìn)組成部件，達(dá)到更好的節(jié)能效果。應(yīng)用節(jié)能型的抽油系統(tǒng)設(shè)備的同時(shí)，必須加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)加注各種潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂，減少各種機(jī)件之間的摩擦，降低摩擦阻力損失，保證油井的正常供液能力，可以通過(guò)注水等方式進(jìn)行人為補(bǔ)充能量，達(dá)到泵的沉沒(méi)度要求，保證抽油泵的充滿程度，提高抽油泵的泵效。

3 結(jié)束語(yǔ)

從節(jié)能設(shè)計(jì)入手，促進(jìn)抽油機(jī)系統(tǒng)效率提高措施進(jìn)行研究，不斷提高抽油機(jī)系統(tǒng)的效率，而降低抽油機(jī)系統(tǒng)的能耗，達(dá)到油田生產(chǎn)節(jié)能降耗的技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)油田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。對(duì)抽油系統(tǒng)中的抽油機(jī)、抽油桿和抽油泵進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)使用節(jié)能型的電動(dòng)機(jī)，促進(jìn)抽油系統(tǒng)效率的提高。

[1] 翟常楓.從節(jié)能設(shè)計(jì)入手提高抽油機(jī)系統(tǒng)效率[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012，（14）：58-59.

Talking about the Improvement of the Efficiency of the Pumping Machine System from the Energy-saving Design

Yang Lian-chun

The oil extraction equipment of pumping unit is widely used in oilfield production practice.In order to improve the efficiency of pumping system，the energy saving design of electric motor，pumping unit and pumping pump is carried out，and the energy saving and consumption reduction are optimized.Technical measures，so that pumping system to achieve energy saving technical requirements，and continuously improve the efficiency of pumping.

energy saving design；improvement；pumping unit；efficiency；measure

TE933.1

A

1003–6490（2017）05–0116–01

2017–04–20

楊連春（1979—），男，安徽懷遠(yuǎn)人，工程師，主要從事油田鉆井工作。