塔架式数控抽油机介绍
塔架式数控抽油机
该油田面临采油效率低下、人力成本高昂等问题，选择塔架式数控抽油机作为 解决方案。设备安装后，需要进行严格的调试和操作人员培训，确保设备正常 运行。
应用案例二
案例概述
塔架式数控抽油机在另一油田的应用情况，涉及设备运行状况、产量提升等方面 的介绍。
案例细节
该油田通过引入塔架式数控抽油机，实现了采油效率的大幅提升。同时，该设备 的人工智能控制功能减少了人力成本，提高了生产安全性。
高效驱动技术
采用更高效、节能的电机和传动系统，提高抽油机的效率和可靠性。
复合控制技术
结合多种控制算法和策略，实现抽油机的最优控制，提高采油效率 和降低能耗。
市场前景分析
市场需求增长
01
随着全球能源需求的不断增长，石油开采行业将继续发展，带
动塔架式数控抽油机市场的需求增长。
市场竞争格局
02
塔架式数控抽油机市场将面临国内外企业的竞争，企业需要不
塔架式数控抽油机
• 引言 • 塔架式数控抽油机概述 • 塔架式数控抽油机设计与制造 • 塔架式数控抽油机性能测试与评估 • 塔架式数控抽油机应用案例与效果分
析 • 塔架式数控抽油机未来发展与展望
01
引言
主题简介
01
塔架式数控抽油机是一种高效、 自动化的抽油设备，主要用于石 油、天然气等资源的开采。
衡量抽油机在单位时间 内抽取的油量，是评价 抽油机性能的重要指标。
评估抽油机的能耗水平， 是节能减排的重要参考。
衡量抽油机在长时间运 行中的稳定性和耐久性。
评估抽油机维护和保养 的难易程度，以及维修
成本。
评估结果
01
02
03
04
高效率
塔架式数控抽油机具有较高的 抽油效率，能够快速有效地抽
塔架式数控抽油机应用效果评价
高， 同时其 匹配 的异 步 电 动机 由于存 在 铜损 和 铁损 ，效 率 也 不 高 ，从 而制 约油 井 系统 效率 的提
塔 架 式 数控 抽 油机 ，它 采 用 复式 永磁 电动机 作 为 动 力 ，在 整体
结构 上取 消 了普通 游 梁 式抽 油机 的所 有机 械 传 动部 分 ，采 用 电动机 直接 驱动 的方 式 ，并在 智 能
…
化 ，因此 冲速 、冲程 要做 相应 的调 整 。 柜 内泄放 电阻 的温度 ，过 热时 ，应 用 电动 机 经济 运
效 率 低 、调 参 困 难 的 问 题 ，具 有 多 方 面 的 技 术
优点 。 ２ ． １ 自控 程度 高 变频 器 对 过流 、过压 、超 载 、短 路 、失速 等 状
程专业） ，从 事 机 采 井 管 理 工 作 ， Ｅ － ｍ ａ ｉ ｌ ：ｄ ｑ ｙ ｕ ｄ ｅ ｓ ｈ ｕ ｉ ＠ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ．
该 抽油 机 取消 了传 统 游 梁式 抽油 机 的所 有 机械 传 动 ７ ５ ｋ Ｗ ，变 压 器 要 适 配 １ ０ ０ ～ １ ２ ０ ｋ Ｖ Ａ，而 相 应 的复 装 置 ，并 把 复式 永 磁 电动 机 安 装 在塔 顶 的平 台上 ， 试 永 磁 电 动机 抽 油 机 电 动机 功率 为 ２ ０ ｋ Ｗ，适 配变
变频 控 制 器的控 制下 完成 复 式永 磁 电动机 的正 反转 ，从 而 实现抽 油杆 的上 下往 复运 动 ，是 一种
能 耗 较 低 的 油 田新 型 抽 油 设 备 。
关键 词 塔 架式数 控抽 油 机 复 式永磁 电动机 节 能
Ｄ ０Ｉ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ — １ ４ ９ ３ ． ２ ０ １ ４． ０ ０ ４． ０ ０ ６
塔架式数控抽油机介绍
塔架式数控抽油机介绍塔架式数控抽油机介绍产品介绍油田专用节能设备塔架式组合传动系列抽油机、是自主研发的专利产品。
根据油田的需求推出了塔架式组合传动抽油机系列，并开发出与之配套的TYCTZDX永磁同步电机拖动系统和TYBTZDX异步伺服电机拖动系统，具备了系列化、规模化、产业化的生产条件。
塔架式组合传动抽油机属无游梁式电机换向重力平衡变频调速机电一体化的抽油机，它的特点是：1长冲程、低冲次更加适合采油工况的要求，延长抽油杆、抽油泵的使用周期，提高泵效。
2选择性强，可针对不同油田区块采油的条件选择一款最适合的塔架式组合传动抽油机和相对应的拖动系统，系统效率、泵效、功率因数高，降低能耗、节约用电。
3既有高端的永磁同步拖动系统，也有价位适中的异步伺服拖动系统，都能实现智能控制稳定运行，运行状态一目了然。
4安全耐用，组合传动优化了传动结构延长了使用寿命，降低了维护难度，减少了维修费用。
5电脑调整冲程、冲次简便易行, 更方便调整到合理的动液面。
6上下行冲程分别调速，适合上行、下行不同速的使用工况要求。
7不平衡自测功能，高速运行时不平衡自动降至中速报警不停机；卡井时停机保护；失载自动制动，控制配重缓慢落地。
8塔架式组合传动抽油机修井不用移机让位的距离是700-1000mm以上，符合无游梁抽油机的行业标准。
9适合不同自然环境（包括水淹地区）塔架式组合传动抽油机选型说明：1一般油井需根据具体情况（泵挂、泵径、综合指标）确定最大悬点载荷，再计算出该区块或油井的液柱总重量，对照塔架式组合传动抽油机所标明的推力和所需每分钟总冲程确定型号。
2稠油井需根据油液粘稠度加大塔架式组合传动抽油机拖动力。
3根据具体区块油井最大排液量确定每分钟总冲程（冲程X冲次）选择油井所需运行速度的抽油机。
抽油机每个型号分为最高运行速度0.5m\S每分钟12米冲程内无级调节（适用于选用38mm-56mm泵径，日产液量在10-25方内的较低排液量的油井选用）；最高运行速度在0.75m\S 每分钟16米内无级调节；最高运行速度在1m\S每分钟21米冲程内无级调节适用于高排液量油井。
塔架式数控抽油机的应用效果评价
大、难 维修 ， 已经 不能适 应 油井 深抽 工 艺 的需要 ，并且 附件 多，依 靠 改进结 构 ，不能使 其 系统
效 率有 效地提 高 ，随之 而来 每增 加 一个 环 节就 必 然会增 加 一份 附加 损耗 。大庆 油 田采 油三 厂 目
机… 。２ ０ １ １ 年 ，采 油 三 厂第 一 油 矿安 装 了塔架 式 数 的小 电动 机 ，一 ｈ下 电 流 分 别 下 降 ３ ８ ／ ２ ８ Ａ，电 流下 控 抽 油机 ，截 至 目前 ，抽 油机 运转 正常 ，节 能效 果 降 幅度 很大 。与 安装 前相 比抽 油机 系统效 率提 高 了
１ ４ 根抽 油 杆 本体 断 。作 业 启抽 只 运行 了 了复式 永磁 电动 机抽 油机 ，试 验 后 现场 冲程 ６ ． ６ ｍ， 鉴定 为 第 １ 冲速 ２ ． ５ ｍｉ ｎ ～ ，泵 径 ７ ０ ｍｍ， Ｅ ｌ产 液 ６ ８ ｔ ， 日产油
一
３ ． ６ ｔ ，泵 效 ６ ９ ％ ，动 液 面 ６ ４ ３ ． ４ ｍ， 因 把 ７ ５ ｋ Ｗ 的 大 机修 好 启抽 ，由于使 用 ５ ａ ｒ ｉ ｎ 冲速 的抽 油机 无 法 正 电动机换成 ２ ２ ｋ Ｗ 的 小 电 动 机 ， 上 下 电 流 分 别 为 常 运 转 ，经 多 次 维 修 后 启 抽 ；又 于 ２ ０ ０ ９年 ５ 月２ ９
技束 － 应用 ， Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ＆Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ
塔 架 式 数 控抽 油机 的应 用 效 果 评价
李薇 （ 大庆油田有 限责任公 司第 三采油厂 ）
塔架式数控抽油机在商河油田商三区的应用
压 力 平 衡 阀 能 够 保证 在 注 氮 气 时 ， 空 氮气 具 环
有 良好 的 隔 热 效 果 ， 省 氮 气 用 量 ， 时 它 还 可 以保 节 同
护 地 面 设 施 和 注 氮 设 备 。 由于 套 管 内 压 力 受 注 汽 的 温 度 、 量 、 度 及 井 深 的 影 响 ， 须 保 证 压 力 平 衡 排 干 必
然 而 ， 工 艺 技 术 在 实 施 过 程 中 还 存 在 着 一 定 该 的 不 足 ， 要 有 以 下 几 个 方 面 ： 工 艺 配 套 的 防 砂 措 主 ①
地 面设 备 的损 坏 ， 其 在 多井 同时 注汽 的情 况下 ， 尤 可
以避 免 由于 各 井 环 空 压 力 的 不 同 而 产 生 气 窜 现 象 。
成 。塔 架 式 数 控 抽 油 机 与 传 统 的 游 梁 式 抽 油 机 相 比
省略 四连 杆传 动 机构 ， 要 由上平 台 、 架 、 座 、 主 塔 底 导 向轮 及 控 制 系 统 组 成 。
２２ ． 塔 架 式 数 控 抽 油 机 工 作 原 理
口单 流 阀 可 以 避 免 氮 气 回 返 ， 减 少 热 损 失 以 及 对 以
塔 架 式 数 控 抽 油 机 由基 础 部 分 、 架 部 分 和传 塔 动 部 分 三 部 分 组 成 。 中 传 动 部 分 包 括 ： 械 系 统 和 其 机
控 制 系 统 。机 械 系 统 由 电 机 、 速 机 构 、 组 和 平 衡 减 轮
机 构 组 成 ； 制 系 统 由 变 频 控 制 柜 和 无 线 ห้องสมุดไป่ตู้ 作 器 组 控
关 键 词 ： 架 式 ； 油 机 ； 控 ； 频 ； 能 塔 抽 数 变 节
塔架式抽油机安装施工工法
塔架式抽油机安装施工工法1 前言塔架式数控抽油机属于“长冲程、低冲次”机电一体化的抽油机，是现代化数字控制技术与直线抽油方式的完美结合。
它的出现解决了游粱式抽油机耗电量大、机械效率低、调参困难的问题。
其低能耗、高效率的机械性能与轻松的操作方式在传统的采油领域起到了领头作用。
在抽油机安装的实际施工中，我们以《抽油机安装工程施工及验收规范》标准为指导，结合生产厂家要求和现场的实际条件，进行抽油机安装。
以大庆总机厂生产的塔架式抽油机CYJSKZ14-7型为例，介绍一下塔架型抽油机安装工程的实际施工方法。
2工法特点2.1塔架式数控抽油机安装时所需要的施工设备简单，安装工艺简便，易于施工。
2.2塔架式数控抽油机在安装过程中和老式游粱抽油机相比，大大缩短了安装时间，节省了施工机械台班费用。
3适用范围本工法适用塔架式抽油机的安装。
4工艺原理本功法主要以抽油机安装规范、施工图纸及塔架式数控抽油机说明书为主要施工依据，结合现场安装施工经验采用人工配合机械的方法，首先将塔架吊装至基础上，再将配重吊入塔架，最后吊装上平台，再按步骤对螺栓进行紧固。
5工艺流程及操作要点5.1 工艺流程基础现场浇筑f核对基础上预埋地脚螺丝与抽油机螺栓孔尺寸与距离f基础复验f吊装塔架型抽油机机架f吊装抽油机配重 f 上平台安装 f 提升配重 f 连接光杆 f 试运。
5.2 操作要点5.2.1基础的浇筑塔架式抽油机基础为自制基础，按照厂家提供的安装尺寸制作，用①16钢筋制造的立体混凝土钢筋笼，钢筋笼网孔的尺寸不大于350mm混凝土的抗压强度应在28Mpa以上，故用400# 以上的水泥制作，其中水泥：沙子：石头的配比应为1:2:3 ，最后表面用细沙灰磨平。
5.2.2基础验收：塔架式抽油机基础必须严格按照安装图纸进行定位、找正。
首先在基础定位后，用100mm水准仪测量，基础前后高低的水平偏差不得超过1/4 气泡，基础必须完全水平；然后结合抽油机塔架底部螺栓孔的位置仔细核对基础上预埋地脚螺栓尺寸及两螺栓之间距离。
抽油机各部件名称及介绍
抽油机各部件名称及介绍抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”，通过加压的办法使石油出井。
当抽油机上冲程时，油管弹性收缩向上运动，带动机械解堵采油器向上运动，撞击滑套产生振动；同时，正向单流阀关闭，变径活塞总成封堵油当抽油机下冲程时，油管弹性伸长向下运动，带动机械解堵采油器向下运动，撞击滑套产生振动；同时，反向单流阀部分关闭，变径活塞总成仍然封堵油套环形油道，使反向单流阀下方区域形成高压区，这一运动又对地层内的油流通道产生一种反向的冲击力。
常见抽油机即游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。
1、工作原理常见抽油机即游梁式抽油机是油田广泛应用的传统抽油设备，通常由普通交流异步电动机直接拖动。
其曲柄带以配重平衡块带动抽油杆，驱动井下抽油泵做固定周期的上下往复运动，把井下的油送到地面。
在一个冲次内，随着抽油杆的上升/下降，而使电机工作在电动/发电状态。
上升过程电机从电网吸收能量电动运行；下降过程电机的负载性质为位势负载，加之井下负压等使电动机处于发电状态，把机械能量转换成电能回馈到电网。
然而，井下油层的情况特别复杂，有富油井、贫油井之分，有稀油井、稠油井之别。
恒速应用问题显而易见。
如抛却这些不谈，就抽油机油泵本身而言，磨损后的活塞与衬套的间隙漏失等都是很难解决的问题，况且变化的地层因素如油中含砂、蜡、水、气等复杂情况也对每冲次抽出的油量有很大的影响。
看来，只有调速驱动才能达到最佳控制。
引进调速传动后，可根据井下状态调节抽油机冲程频次及分别调节上、下行程的速度，在提高泵的充满系数的同时减少泵的漏失，以获得最大出油量。
尤其是采用变频调速既无启动冲击，又可解决选型保守、线路较长等所致的功率因数偏低等问题，获得节能增效的同时又能提高整机寿命。
尤其是油泵的寿命，减少机械故障提高可靠性.2、节电技术抽油机[1]的节电技术主要有两大类:一是开发不同类型的抽油机节能电机，如超高转差率电动机、三相永磁同步电机、高启动转矩双定子结构电机和电磁调速电机等。
科技成果——塔架式抽油机
科技成果——塔架式抽油机
技术类别能效提高技术
适用范围
适用于油田采油工程
成果简介
采用稀土永磁同步外转子电机和变频控制系统；采用W型曳引系统，并在牵引系统中各串联两组动滑轮；采用对称平衡装置；无接触扶正系统；采用电液刹车系统；删除传动减速机，直接利用电机作为曳引轮；依靠钢丝绳的摩擦力，直接通过光杆、抽油杆带动抽油泵往复抽油。
技术效果
以WCYJW14-7-22塔架式抽油机与传统的CYJ14-4-73HF游梁式抽油机相比较
1、能效提高比传统游梁式抽油机节电提高37%；
2、减排噪音33dB，比游梁式抽油机标准的87dB减排38%；
3、提高采油系统效率20%。
我国有10万台抽油机，若全部推广使用塔架式抽油机，每年节电48.6亿kW•h，节电41.31亿元，节约标准煤194.4万吨，减排碳粉尘132.2万吨，减排二氧化硫14.58万吨，减排氮氧化物7.29万吨，这对减少雾霾，改善环境将起到相当大的作用。
应用情况
已在中石化集团公司下属中原、胜利、新疆西北油田，中石油集
团公司下属大港、吉林、华北、辽河等油田推广应用，建设6个节能示范区。
经使用性能优良，受到油田使用单位的好评。
投资估算
总投资2000万元，按每年销售200台，需2年即可收回投资。
市场前景
该产品系典型的节能减排产品，市场推广前景非常广阔，中石油、中石化目前有10万台抽油机，95%是传统抽油机，耗能高、排放大，该产品具有良好的经济效益和极好的社会效益。
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塔架式数控抽油机介绍
产品介绍
油田专用节能设备塔架式组合传动系列抽油机、是自主研发的专利产品。
根据油田的需求推出了塔架式组合传动抽油机系列，并开发出与之配套的TYCTZDX永磁同步电机拖动系统和TYBTZDX异步伺服电机拖动系统，具备了系列化、规模化、产业化的生产条件。
塔架式组合传动抽油机属无游梁式电机换向重力平衡变频调速机电一体化的抽油机，它的特点是：
1长冲程、低冲次更加适合采油工况的要求，延长抽油杆、抽油泵的使用周期，提高泵效。
2选择性强，可针对不同油田区块采油的条件选择一款最适合的塔架式组合传动抽油机和相对应的拖动系统，系统效率、泵效、功率因数高，降低能耗、节约用电。
3既有高端的永磁同步拖动系统，也有价位适中的异步伺服拖动系统，都能实现智能控制稳定运行，运行状态一目了然。
4安全耐用，组合传动优化了传动结构延长了使用寿命，降低了维护难度，减少了维修费用。
5电脑调整冲程、冲次简便易行, 更方便调整到合理的动液面。
6上下行冲程分别调速，适合上行、下行不同速的使用工况要求。
7不平衡自测功能，高速运行时不平衡自动降至中速报警不停机；卡井时停机保护；失载自动制动，控制配重缓慢落地。
8塔架式组合传动抽油机修井不用移机让位的距离是700-1000mm以上，符合无游梁抽油机的行业标准。
9适合不同自然环境（包括水淹地区）
塔架式组合传动抽油机选型说明：
1一般油井需根据具体情况（泵挂、泵径、综合指标）确定最大悬点载荷，再计算出该区块或油井的液柱总重量，对照塔架式组合传动抽油机所标明的推力和所需每分钟总冲程确定型号。
2稠油井需根据油液粘稠度加大塔架式组合传动抽油机拖动力。
3根据具体区块油井最大排液量确定每分钟总冲程（冲程X冲次）选择油井所需运行速度的抽油机。
抽油机每个型号分为最高运行速度0.5m\S每分钟12米冲程内无级调节（适用于选用38mm-56mm泵径，日产液量在10-25方内的较低排液量的油井选用）；最高运行速度在0.75m\S 每分钟16米内无级调节；最高运行速度在1m\S每分钟21米冲程内无级调节适用于高排液量油井。
举例说明：
1、该油井泵挂在1700m泵径38mm排液量10方，最大悬点载荷67kn，配重5.6T左右达到平衡运行，油柱重1.92T,按照1/2平衡原则，抽油机在平衡运行状态下需大于9.6kn,热洗井后配重上行和下行电流差是1-12A（增大到13.5kn，经24小时运行恢复平衡状态，应选运行拖动力在14kn卸载能力在33kn以上的抽油机；设定抽油机实际冲程4.5m，每分钟总冲程9m。
WCYJSKZ10-4-12-20Z型抽油机运行拖动力20kn,拖动利用率67.5%最大卸载能力35kn，每分钟总冲程12米理论排量19.56方泵效50%，可以满足运行的需要。
2、该油井泵挂在1630m泵径44mm排液量18方，最大悬点载荷63kn配重5.4T左右达到平衡运行，油柱重1.92T,按照1/2平衡原则，抽油机在平衡运行状态下需大于9.6kn, 应选运行拖动力在14kn，这口井为修复井，不能进行热洗，封口器处时有堵塞，但是经过强抽还可以解堵，为减少修井次数降低成本，需要加大抽油机运行拖动力，所选抽油机实际冲程6m每分钟总冲程16m。
这口井为修复井，不能
进行热洗，封口器处时有堵塞，但是经过强抽还可以解堵，为减少修井次数降低成本，需要加大抽油机运行拖动力到
28kn,WCYJSKZ14-6-16-28Z抽油机运行拖动力28kn,拖动利用率50%，最大卸载能力40kn，每分钟总冲程16米理论排量34.56方泵效52%，可以满足运行的需要，
3、井最大悬点载荷66kn、配重4.5T左右平衡运行，泵挂950m 选用泵径70mm日抽油机在平衡运行状态下需大于19.7kn, 应选运行拖动力在28.4.4kn排液量60方，每分钟总冲程应在18-21m, WCYJSKZ14-8-21-28Z抽油机, 抽油机运行拖动力28kn, 拖动利用率70% 最大卸载能力50kn，每分钟总冲程21米理论排量116方泵效51%，可以满足运行需要。
4、某油井井深2650米选用38mm泵径 6米冲程的长泵，油柱
重1.92T,按照1/2平衡原则，抽油机在平衡运行状态下需大于9.6kn, 应选运行拖动力在14kn，日产液量7方，每分钟冲程在15m之内即
可满足需要，计算悬点载荷96kn，选WCYJSKZ14-5-12-28Z抽油机。
，电机拖动最高运行速度0.5mi\s,冲程5米、每分钟总冲程12m，理论
排量可达19.56方，泵效36%就可达到预期的产量，最大卸载55kn，可以满足运行的需要。