塔架式数控抽油机

塔架式数控抽油机：自主创新的结晶
2009年3月在北京举办的第九届中国国际石油石化技术装备展览会上，塔架式数控抽油机虽然展位并不显眼，却吸引了络绎不绝的参观者。

人们饶有兴趣地评价说：塔架式数控抽油机的智能性、节约性、安全性、耐用性、方便性，是对传统抽油机的挑战，具有极高的应用价值和广阔的市场前景。

引领潮流的采油设备
塔架式数控抽油机的问世，实现了世界石油机械史上的重大突破，结束了美国领航世界石油机械采油设备的历史。

世界石油工业的持续发展，石油资源的日趋减少，能源消费的迅速增长，要求油田不断提高采收率；同时，低渗透油藏开发任务的加重，需要更适用的采油机械设备出现；节能减排的大力度推进，对采油机械设备的用电节约提出了更高要求；土地资源的日益紧缺，矿产资源采掘业如何节约用地已成为重要课题。

随着全球经济发展大趋势的演进和石油工业历史责任的加重，急切地呼唤与时俱进的新一代采油设备诞生。

已有10 0多年历史的游梁式抽油机，在中国乃至世界抽油机的家族中，一直都在“唱主角”，在我国各油田的使用数量已达12万台之多，世界拥有120万台以上，它为石油工业的发展做出了不可磨灭的贡献。

但是，这种庞大笨重、耗电高、调参劳动强度大的低技术产品，是油田创业时期留下的产物，随着数量的扩增，给油气生产的能耗背上了沉重的包袱：仅中国采油行业年耗电就高达57.6亿度。

面对这一现状，采油工程界一直在致力于游梁式抽油机的性能改进和新型节能型抽油机的研发，但是成效并不明显。

北京成群石油机械有限公司顺应发展潮流，根据市场需求，研发了拥有自主知识产权的塔架式数控抽油机，与大庆油田装备制造集团合作，推出了结构新颖、独创性强的塔架式数控抽油机。

它采用先进的永磁同步电机和当今世界最前沿的数字控制技术，在自动化、智能化、节能化、人性化、实用性上，远远领先于游梁式抽油机，成为我国地面采油装置的高端产品。

塔架式数控抽油机有其独特的发明思路、设计方向和研制取向。

它摒弃了传统的离心式回转平衡方法，而采取电机换向、天平式的平衡方法、直线运行的新方法，解决了高耗能的老难题。

用缜密的思维解决关键问题。

采用机械和电气一体化，用工业电脑数字控制运行、调节参数，成功地将其它领域成熟的先进技术“嫁接”在采油机械上，使这一新型产品的性能得到了优化和提升。

在研究和掌握大量资料的基础上，独辟蹊径，巧妙地运用新技术替代传动机构的减速机，用最先进的数字控制技术优化控制系统，合理的化繁为简，达到了提高使用性能、降低维保费用、增强适应性的目标。

这种新型的抽油机根据地下抽油泵往复直线工作的特点，用计算机程序控制电机的自动换向，使抽油机的动力源与终端负载同向运动，传统的游梁式抽油机的四连杆传动机构得以省略，取而代之的是简洁的轮系传动。

抽油机在拖动抽油杆和配重上下往复运动中不断地储存和释放势能，使机械效率达到90％以上，无功损耗接近零，收到了四两拨千斤的惊人效果。

针对三相异步电动机机械特性硬的缺点，塔架式数控抽油机采用永磁同步低速制动电机和世界领先的数字化控制技术。

实现了游梁式抽油机无法达到的柔性启动加速、减速和超低速次运行，避免了抽油机启动、换向、砂卡、蜡卡时的机械冲
击，延长了“三抽件”的使用寿命，并将电机的功率因数提升到接近1，仅此一项就又节能10-40%。

塔架式数控抽油机的简练机身，利用的是空间位置，占地面积较同型的游梁式抽油机节省65％，将有效冲程延长到7米，最大限度地满足了当今低渗透、稠油油藏“长冲程、低冲次”的开采需求。

目前，塔架式数控抽油机的产量规模、技术含量、整机功效、性价比等都达到和超过了国际先进水平。

尽显价值的高端技术
塔架式数控抽油机的机械系统安全
可靠，电控系统精确稳定，采油作业综合成本低，而且独特的结构更适用于低洼、滩涂、沙漠等各种恶劣而复杂的地理环境。

塔架式数控抽油机在发明研制过程中，博采众长，吸取了其它领域和各种类型抽油机的长处，凭着对抽油机工况的精准掌握，不断整合优化科研成果，形成了拥有自主知识产权的成熟产品，并迅速实现了产品的产业化和规模化。

塔架式数控抽油机的智能动力传动系统，应用变频调速技术，变传统机械式抽油为现代智能化采油，创造性地研制开发出了运行效率高、耗能少、耐用性强的新型采油机械，一举将传统的机械
采油行业引领进入了电子时代。

其产品的八大特点，彰显了这一自主创新品牌的巨大价值。

—广泛的环境适应性。

独特的设计结构，给塔架式数控抽油机带来了极强的环境适应性，全部电器安置于塔架上部，最大过水高度可达5-7米，无论低洼、浅滩还是戈壁、雪原，均可轻松作业；即使是在靠近村屯、农田，亦有避免人畜触电或外力破坏的安全性。

风雪中配重仍能保持稳定。

—尽显高效的采油新理念。

先进的理念必然带来更优异的采油效率。

具有“长冲程、低冲次”之特性的塔架式数控抽油机，冲程在7米内可调，更加符合现代抽油技术理论，使抽油效率达到了较高水平。

—调参简便，工作量低，更加人性化。

采油工的轻松操作，颠覆了传统的调参作业旧观念。

塔架式数控抽油机的全部调参工作均由无线操作器完成，程序设计合理，操作步骤简单，完全免去了游梁式抽油机调参工作时那种繁重的体力劳动，调参工作轻松简便，调整参数更加精确。

数字化显示，参数调整清晰直观。

一人便可完成，从此调整不再辛苦。

—合理的配重，精巧的设计，平衡调整不再困难。

由于塔架式数控抽油机独特的配重设计，在井下载荷发生变化后，仍能轻松迅速的完成调整平衡作业。

这从根本上解决了游梁式抽油机平衡调整困难的弱点，平衡调整更加精确安全。

—以人为本，安全第一，注重细节，彰显现代人机工程学理念。

塔架式数控抽油机的设计，本着“最大限度与人协调工作”的人机工程学理念进行，无论是在塔架内运行的配重与人分隔，还是细微处可翻折的工作平台和护栏，或是修井作业时可轻松自由旋转的导轮，都最大限度的保证了安全；静提配重的独特设计、简单的维修方法，还有基于人脑特性的控制器操作界面……这一切无不体现着工程人员最大限度提高塔架式数控抽油机工作能力的执着追求和一切为使用者着想的人文关怀。

—可靠的控制程序、完备的报警系统，令使用者全程无忧。

塔架式数控抽油机具有先进的控制系统，其中包括完备的报警系统和可靠的报警机制。

这个系统可以全程监控运行参数，具有抽油机运行曲线监控、过载过冲保护、抽油杆断杆保护、智能故障检测等多种功能。

在出现不可忽略故障时停机、报警并记录故障，确保
不出现安全事故。

—更少的能耗、更多的能力，可有效降低采油成本。

节能节电，从源头上节省资源。

塔架式数控抽油机能耗仅为同型号游梁式抽油机的30-70%，抽油成本显著降低；慢拉多提，从生产中节省资源。

塔架式数控抽油机的长冲程、低冲次设计，更加符合井下水油运行规律，延长“三抽件”的使用寿命；泵效高，真正做到事半功倍；静提配重，在作业中节省资源。

塔架式数控抽油机能够自行装卸载配重，井下出现故障时，与水车配合可自行完成探泵、洗井等多项功能，降低维修费用。

塔架式数控抽油机经久耐用，维护点少，维护简单简便，使用费用、维保费用大幅降低。

—先进的网络控制系统在油田的新应用。

塔架式数控抽油机是现代机电一体化产品，具有时时监控功能，并可根据客户需要，提供网络化监控系统，以及在井下出现故障时直接向操作者手机发送警报等附加功能，实现了油田网络化控制。

据悉，这是首个真正意义上实现远程控制、调参、查看运行信息及故障报警的油田采油设备。

魅力巨大的应用前景
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，演绎了现代数字控制技术与直线抽油方式的完美融合。

独特新颖的设计理念和先进技术的精巧应用，使塔架式数控抽油机在采油现场表现出了优异的性能：从2005年至今在大庆油田、胜利油田、华北油田应用的数十台塔架式数控抽油机，均工作性能可靠，耗电较同型游梁式抽油机平均节省53％，并将游梁式抽油机费时费力的调整冲程、冲次变为手指按动电脑操控器操作，极大地改善了采油工人的工作条件，降低了劳动强度。

这一新型抽油机的出现，解决了游梁式抽油机耗电量大、机械效率低、调参困难的痼疾。

专家认为，塔架式数控抽油机低能耗、高效率的机械性能与轻松的操作方式，正在传统的采油机械设备领域掀起一场“完美风暴”。

在大庆油田采油十厂，两种抽油机的对比测试，彰显了塔架式数控抽油机的全新亮相。

7台塔架式数控抽油机和9台游梁式抽油机成为测试的主角。

相同区块、相近载荷、相同工作条件下，进行了多次测试。

最终，记者拿到这样一份数据：游梁式抽油机平均日耗电108.5度、百米吨液耗电平均0.121349度，而塔架式数控抽油机平均日耗电仅为28.7度、百米吨液耗电平均0.029633度。

如果你来到胜利油田临盘采油厂正常运转的5台塔架式数控抽油机前，给人们带来的是全新感受。

其中的S-1338井，该井泵挂1730米，属高含蜡冬夏季载荷变化大、工况复杂的油井，经监测洗井后与正常运转时上下行电流偏差12A，经过调整配重，冬季5.9T、夏季4.8T，不仅运行稳定，而且节电效果非常可观，从而解决了该区块冬季容易烧电机的老大难问题。

“这种用电脑控制的抽油机以前没见过，比游梁式抽油机节省一半的电，还好管理，以前调冲程冲次，没三两个大班，带不齐大锤、拔轮器、扳手、撬杠，活儿就没法干，现在一个人用无线控制器就行了。

”在与华北油田采油三厂生产一线的采油工们交谈中，说到塔架式数控抽油机，采油工们眉开眼笑，乐此不疲。

大庆油田的朝阳沟油田部分油井位于沼泽地及江堤内，雨季及松花江泄洪时水位会达到2至3米深，因水位到达电控系统就会造成抽油机停产，常规抽油机无法满足这部分油井的生产需要，而塔架式数控抽油机的结构和工作原理，以及该抽油机在防洪、节能、维修操作等方面的特点，就成为了他们的最佳选择。

塔架式数控抽油机因其结构上的优势，将减速机构、电控系统及操作系统都安装
在平台上，平台距抽油机底座7米高，能够有效解决地势低洼地带油井生产问题，可以保证抽油机在4米水深下能够正常生产，减少因停机对原油产量的影响。

这是一份来自大庆采油十厂的现场使用报告，条分缕析、有理有据的翔实资料令人信服：通过使用单位对位于江堤内先期投产的7口油井的耗电测试，与普通游梁抽油机对比，节电率达50.7%，节能效果十分明显；由于塔架式数控抽油机采用了变频数字化控制技术，在日常生产中，可根据油井工况，随时对冲程、冲次等参数进行无级调整，保证不同工况条件下抽油机自动适应井况的要求；在正常保养时，塔架式数控抽油
机的工作量与游梁抽油机相比减少了一半，可以大幅度降低员工的劳动强度；在安全性能方面，塔架式数控抽油机应用了失电制动系统，可以对过载和断电进行保护，制动平稳、可靠；配重在塔架内，消除了其他类型抽油机配重运行过程中的危险点，具有很好的安全性。

科技创新的阳光雨露，必然会培育出珍贵的果实。

塔架式数控抽油机设计的独特性、技术的先进性、性能的稳定性和广泛的适用性，正在显示出广阔的推广应用前景。

来自各方人士的评价
如果都换成塔架式数控抽油机，我们就可以很轻松地把抽油机调到最好的状态，调参的劳动强度降低了，也减少了“三抽件”的故障率。

—大庆油田采油十厂采油工艺研
究所尚工程师塔架式数控抽油机有很多优点，比如说操作方便、节能效果明显、泵效高、调参为电脑触摸屏操作、智能化电脑管理、整机保养费用低。

这种机型管理非常方便，不用换皮带，现在我宁愿多管理
几台塔架式数控抽油机。

—胜利油田临盘采油厂刘班长
塔架式数控抽油机使用中操作方便，调参容易，节能效果明显，生产一线反映很好，是值得推广的好产品。

—华北油田采油四厂采油工艺研究所段所长
全新的外形，全新的平衡方式，全新的操作界面，塔架式数控抽油机带来的不仅是外观和技术上的革新，更是
一场观念上的飞跃。

—业内专家如是说。