节能抽油机相关理论

J8大港小集“双高”油田节能技术的集成应用项勇，姬瑞，梁晓亮，许明飞，蒋华石油石化节能年，卷(期)： 2012(6)

将游梁抽油机更换为复式永磁电动机抽油机。

该抽油机应用了稀土永磁同步电动机的尖端技术，及永磁同步电动机专用变频控制装置,甩掉了传统游梁式抽油机的减速、换向等复杂的机械系统，冲速降低为1~3 min-1，冲程可达到7 m 以上

（在规定范围内冲程、冲速无级可调），具有结构简单、提效增液、易操作、免维护、高效节能等良好性能。

原因：小集油田是典型的断块油田，油田区块零散，各区块、各油层原油物性差异较大。随着油田进入高含水开发期，油井的产液性质发生了较大改变，而油田依然沿用开发初期（低含

水期）的双管掺水、单管加热集油工艺和生产方式，不能适应油田高含水开发期生产需要，地面系统存在着高成本、高能耗、腐蚀老化严重、安全环保隐患大等问题，给油田生产经营、安全环保和可持续发展带来了严重挑战。地面系统存在的问题主要表现在以下几方面：

1）机采系统配套不合理，生产载荷大、周期短、能耗高。小集油田属于稠油油田，油井具有原

油物性差、液面深等特点，地层日产液量低于10 m3的抽油机井23 口，平均单井日产液5.44 m3，平均日产油2.7 t，平均泵效27.5% 。泵挂深（2 140.3 m）造成生产载荷大，平均能耗高达311 kWh/d。同时，电泵井电机功率偏高，能耗相对较高。

技术方案：规模推广成熟的节能新工艺、新技术、新设备、新材料，降低小集油田的系统能耗，

节约成本，提高油田的整体开发效益。

1）机采系统：应用小功率电泵电动机技术、复式永磁电动机节能型抽油机，降低机采系统的

能耗。

针对电泵机组能耗高的问题，为了充分利用电动机的额定负载能力，减少功率损耗，研发了37.5 kWh 低功率节能电泵，主要是对电泵叶轮加工技术进行改进：

J14浅谈节能技术在抽油机井上的应用王越中国石油和化工标准与质量年，卷(期)： 2011,31(8) 大庆油田有限责任公司第三采油厂第四油矿黑龙

安装使用节能型抽油机，提高抽油机井系统效率

节能型抽油机丰要包括曲柄异相平衡抽油机，前置式抽油机，双驴头抽油机和渐开线型减速箱齿轮抽油机等。

自2001年至2010年9月底把4台CYJll一3—48HB型抽油机更换成新一代节能型CYJUIO一4．8-48F抽油机。在相同抽汲参数条件下，弯游梁减速箱额定扭矩比常规游梁式抽油机下降30％以上，从这4台抽油机系统

效率看，比原ll型机平均系统效率由15．2％提高至40．3％，提高了25．1个百分点；一年耗电与原机型耗电量对比少耗电219KW·h，4台可节电87．6×104Kw·h，1Kw．h工业用电按0．59元计算，全年共节约电费44．67万元。新型抽油机整机价格为17．5万元，只节电一项3年既可收回成本投入，取得了显著的节能效果。

3应用节能配电装置，提高抽油机的系统效率

在“十一五”期间，机采井应用节能新技术、新产品推广应用。先后更换节能电机62口，有高转差率电机、双速双功率电机、永磁电机和双功率电机。目前北部过渡带抽油机具有节能功能的电机有195口井，占总井数的68．4％。共有8种类型。更换的原则是：第一，对于启动不困难。电机利用率低、功率因数低

的抽油机井采用永磁电机技术。第二，对丁二产液硅变化呈现周期性变化和供液不足的井采用双速电机技术。第三，对于启动困难的抽油机并可采用高启动转矩电机。第四，对F其它条件适合应用节能电机的抽油机井采用多功率电机技术。

J28敖包塔油田地面机采举升技术应用现状评价宋丽新吴岩庆石油石化节能年，卷(期)： 2013(7)

敖包塔作业区所辖油田位于黑龙江省肇源县境内，东与永乐油田相连，西至新肇油田，北接葡萄花油田，南至嫩江一带

节能型抽油机应用

敖包塔油田应用的抽油机采油为常规游梁式抽油机采油和节能抽油机采油两种，其中常规抽油机284 台，节能型抽油机476 台。节能型抽油机主要为三种抽油机机型，分别为双驴头抽油机、无游梁抽油机和低速抽油机，共计476 套，

无游梁抽油机主要问题是安全系数低，适合应用在低产液及间抽井上；

双驴头抽油机主要问题是后毛辫子易断，适合应用在中、高产量及含蜡高井上，它是作业区应用最多的机型；低速抽油机主要问题是生产参数偏低、不易调整冲速，该机型主要应用在作业区738 采油队，适合应用在参数较为固定，低产液量、低液面的井。

表1 节能抽油机调查统计

节能抽油机数量运行状态存在问题适应性评价分析

无游梁低矮型抽油机 57 正常安全系数低适合低产液量井及间抽井

双驴头抽油机 382 正常后毛辫子易断适合中、高产量及含蜡高井

低速抽油机 37 正常生产参数偏低、不易调整冲速适合低产液量、低液面的井

合计 476 - - -

J33稠油机采井节能技术应用与管理吴振东石油石化节能与减排 2011年第1卷第5/6期

塔河油田采油二厂在面对原油超深、超稠、高粘度、高含蜡、高含硫化氢等开发难题，机采吨油成本远高于国内同行业的情况。

塔河采油二厂的有杆泵井地面设备大多采用前置调径变矩CYJQ14-5-73HY（II）型抽油机，该型抽油机最高冲程5m，最高冲次每分钟5次，均配备37kW电机；采油厂电泵大多采用中成机械制造有限公司生产的系列潜游电泵，电泵最高扬程3500m。

2008—2010 年随着机采井数量的不断增加，能源消耗也逐年增加，见图1，而单井月耗电则从 2008 年的1.126×104kW·h 降低到 2010 年的1.025×104kW·h。

有个历年采油井数与月耗电情况表，可用

选择了新疆第三机床厂生产的节能型

前置调径变矩CYJQ14-5-73HY（II）型抽油机，该型抽油机主要包括驴头、游梁、支架、连杆横梁、底座、曲柄、减速器、动力机、悬绳器等组件；其吊臂前端的上部或下部铰接在游梁尾端，而吊臂前端的下部或上部与游梁尾端之间安装有配重力臂调节装置，吊臂尾端安装有配重装置；该结构设计能随驴头悬点载荷最大值、最小值及最大值与最小值之差变化调整其平衡，提高了平衡效果，降低了动力机的输出功率，达到了降低能耗的效果，配套抽油机拖动装置则采用功率较小的 37 kW 电机替代原来 55 kW 电机，比同类型的游梁抽油机节能 20%。

（4）大型抽油机的应用

2009 年塔河采油二厂在 4 口井应用ROTA-FLEX大型皮带抽油机，该机型采取链条传动，可进行大泵提液、小泵深抽；由于该机最大负荷在16.31～22.1 t，设计中受扭矩影响因素小，力臂短（0.46 m），负荷利用率可达 95%，与其它抽油机配相同直径的泵相比，可多下深 10%～15%。泵效更高，冲程更长，最高冲程 7 m，最低冲次仅为每分钟 2 次，冲程损失相对较小、泵的充满系数高。

皮带具有吸收振动的作用，又为均速运转，也可使换向时瞬间加速，达到换向平稳，冲次慢的效果，所以机、杆、泵的惯性载荷和动载荷减小，可减小抽油杆、油管的磨损，延长油井免修期。由于该机扭矩臂仅为 0.46 m，对抽油机扭矩要求较小；因为匀速运动，瞬间加速，平衡效果好；所以所需电机功率小，省电40%，4 台皮带抽油机年节电 10.6×104kW·h。