节能抽油机分析
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厂商研制无游梁抽油机。最大功率达到 171KW, 最大悬点负荷达到 22.7吨(227KN), 最大冲程达 到 24.4m。
无游梁式抽油机技术发展
一、无游梁式抽油机的发展情况
20 世纪 70 年代以来 , 各种形式的无游梁 式抽油机应运而生，相继问世，使有杆泵机械采 油技术有了突破性进展。目前国内外已有近百家
衡重，油井供液不足,就需要智能控制箱来自动控制抽
油机的启停。从而使抽油机既能在运转中节能，又能 在空抽时停机节能，以实现抽油机节能技术的综合运 用。
第二节：常规游梁机节能技术及发展
常规游梁式抽油机的特点及存在的问题 特点：结构简单、耐用、操作简便、 维修费用低，有一套完整的技术； 问题：结构不合理一直无法解决大马 拉小车、能耗高的缺点。
第二节：常规游梁机节能技术及发展
二、游梁式抽油机发展动力 为克服游梁式抽油机能耗高的缺点，在 抽油设备的研究和改造上采用了两种途径： 一是在常规游梁式抽油机的基础上进行技术 革新，继承优点，克服缺点，从平衡方式上 进行攻关，按照变矩平衡原理，研制开发了 众多节能高效的新型游梁式抽油机；另一个 是从原理到结构形式上另辟新径，研制开发 非四连杆机构的新型节能抽油机。
第二节：常规游梁机节能技术及发展
三、常规游梁式抽油机发展的指导思想及原则 1、追求效益最大化；2、节能抽油机的发展必须 技术性和经济性相统一；3、力求在常规抽油机的 基础上得到发展，继承优点、克服缺点，才能形 成适合野外的生产的新机型；4、节能抽油机的设 计制造必须尽可能地使抽油机平衡曲线和抽油机 载荷曲线的变化规律相吻合，而且和不同生产阶 段的抽油机载荷相适应；5、智能化抽油机是节能 抽油机的发展趋势和方向；6、评价是否节能应遵 循“五要素”原则。
2008年油田公司采油技师培训
抽油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节能技术及发展
主讲：周小东
目
录
1、采油设备分类及游梁式抽油机平衡特征
2、天然气集团公司向全国重点推广的节能抽油
机简介 3、游梁式抽油机主要部件工作状况分析及节能 探讨 4、07年采油技师考试疑难问题探讨
采油设备分类及游梁式抽油机
平衡特征
一、采油设备分类
随着采油设备技术研究的深入 , 设计和制 造水平的提高 , 抽油机在最初不成熟的基础 上得到了飞速发展 , 目前有数百种之多。按
二、抽油机节能技术分析
90 年代以双驴头抽油机为代表的新型节能抽油
机 , 在平衡技术上采用了变矩平衡原理, 使抽油机
的平衡效果大大提高,从而开发了新一代高效节能抽 油机。节能 30%, 电机功率下降50%,此后发展起来 的节能型游梁抽油机都采用了这种变矩平衡技术， 而且在结构形式上有新的创造性发展。如下偏杠铃
第二节：常规游梁机节能技术及发展
新型节能游梁式抽油机的代表产品
第二节：常规游梁机节能技术及发展
新型节能游梁式抽油机的代表产品
无游梁式抽油机技术发展
一、无游梁式抽油机的发展情况
20 世纪 70 年代以来 , 各种形式的无游梁 式抽油机应运而生，相继问世，使有杆泵机械采
油技术有了突破性进展。目前国内外已有近百家
确定以后，作用在减速器输出轴的扭矩曲线就是一条规则的曲
线，两条曲线的相位几乎正好相反，二者相抵的差值就是净扭 矩曲线。也就是这条曲线最终转化为电动机的有功功率曲线。
由于是一条不规则的曲线和一条规则的曲线合成的，
所以电动机的有功功率曲线通常也是不规则的。一般表现 为有上、下冲程两个波峰，有时还会有负功率出现。理想 的平衡状态是波峰越小越好，最好是一条直线。
有三种 : 一是在曲柄上加平衡块，即曲柄平衡 ; 二是在游梁尾端加平衡块 , 即游梁平衡 ; 三是在 曲柄和游梁尾端都加平衡块 , 即复合平衡。这三 种平衡方式形成的平衡扭矩曲线都是规则曲线，而
抽油载荷扭矩曲线是非规则曲线，其叠加曲线存在
较大的峰值扭矩和负扭矩。 而克服这一难题 , 就 是游梁式抽油机节能技术所要攻克的对象。
厂商研制无游梁抽油机。最大功率达到 171KW,
最大悬点负荷达到 22.7吨(227KN), 最大冲程达 到 24.4m。
无游梁式抽油机技术发展
1、无游梁式抽油机的发展情况
采油方式分为：有杆类采油设备和无杆类采
油设备，有杆类采油设备分为：抽油杆往复 运动类和旋转运动类；无杆类采油设备可分 为电动潜油离心泵、液压驱动类和气举采油 设备。
机械采油常用设备分类框架图
二、采油原理
游梁式和无游梁式抽油机，是目前数量最多， 面积最广、使用最普遍的采油设备。在人工举升
方式上都属于抽油杆往复运动类。其采油原理框
二、抽油机节能技术分析
游梁式抽油机是一种变形的四连杆机 构，整机结构特点就像一架天平 , 一端 是抽油载荷，另一端是平衡配重。对于支
架来说，如果抽油载荷和平衡载荷形成的
扭矩相等或变化一致，那么用很小的动力
就可以使抽油机连续不间断地工作。
二、抽油机节能技术分析
在游梁式抽油机的平衡技术方面 , 传统的办法
由于惯性力、振动力及充满程度的影响，实际的示功 图各种各样，差别很大，因此，悬点负荷转化到减速器输 出轴的扭矩曲线就是一条不规则的曲线。
Twn —悬点载荷W反映到曲柄上的工作扭矩曲线； Tr —由平衡重产生的平衡扭矩曲线； Tn —Twn 、Tr叠加后的曲柄轴净扭矩曲线。
抽油机的平衡通常以曲柄平衡为主，平衡块的重量和位置
图如下:
常规抽油机的平衡特征及缺点
常规抽油机是一种四连杆机构，它的作用是将电动机 的旋转运动变成悬点的往复运动。
抽油机的平衡特征及节能原理
抽油机做功体现在上、下冲程悬点的负荷不一样大，
理论的示功图是一个矩形，考虑冲程损失，理论示功图就 成为一个平行四边形。
理论示功图
理论示功图
动力示功图
一、抽油机的平衡特征及节能原理
游梁复合平衡抽油机，调径变矩式抽油机，悬挂偏
置游梁平衡式抽油机等。
二、抽油机节能技术分析
平衡原理 : 抽油机尾梁平衡配重的力臂是变化的，因此其
平衡扭矩也是变化的。上行程，抽油载荷最大时，平衡重
的力臂也最大，下行时平衡块储能以克服负扭矩。这
种动态平衡节能解决的是抽油载荷正常生产时的T变化。 当抽油载荷变化导致严重不平衡时则需要人工调整平
无游梁式抽油机技术发展
一、无游梁式抽油机的发展情况
20 世纪 70 年代以来 , 各种形式的无游梁 式抽油机应运而生，相继问世，使有杆泵机械采 油技术有了突破性进展。目前国内外已有近百家
衡重，油井供液不足,就需要智能控制箱来自动控制抽
油机的启停。从而使抽油机既能在运转中节能，又能 在空抽时停机节能，以实现抽油机节能技术的综合运 用。
第二节：常规游梁机节能技术及发展
常规游梁式抽油机的特点及存在的问题 特点：结构简单、耐用、操作简便、 维修费用低，有一套完整的技术； 问题：结构不合理一直无法解决大马 拉小车、能耗高的缺点。
第二节：常规游梁机节能技术及发展
二、游梁式抽油机发展动力 为克服游梁式抽油机能耗高的缺点，在 抽油设备的研究和改造上采用了两种途径： 一是在常规游梁式抽油机的基础上进行技术 革新，继承优点，克服缺点，从平衡方式上 进行攻关，按照变矩平衡原理，研制开发了 众多节能高效的新型游梁式抽油机；另一个 是从原理到结构形式上另辟新径，研制开发 非四连杆机构的新型节能抽油机。
第二节：常规游梁机节能技术及发展
三、常规游梁式抽油机发展的指导思想及原则 1、追求效益最大化；2、节能抽油机的发展必须 技术性和经济性相统一；3、力求在常规抽油机的 基础上得到发展，继承优点、克服缺点，才能形 成适合野外的生产的新机型；4、节能抽油机的设 计制造必须尽可能地使抽油机平衡曲线和抽油机 载荷曲线的变化规律相吻合，而且和不同生产阶 段的抽油机载荷相适应；5、智能化抽油机是节能 抽油机的发展趋势和方向；6、评价是否节能应遵 循“五要素”原则。
2008年油田公司采油技师培训
抽油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ节能技术及发展
主讲：周小东
目
录
1、采油设备分类及游梁式抽油机平衡特征
2、天然气集团公司向全国重点推广的节能抽油
机简介 3、游梁式抽油机主要部件工作状况分析及节能 探讨 4、07年采油技师考试疑难问题探讨
采油设备分类及游梁式抽油机
平衡特征
一、采油设备分类
随着采油设备技术研究的深入 , 设计和制 造水平的提高 , 抽油机在最初不成熟的基础 上得到了飞速发展 , 目前有数百种之多。按
二、抽油机节能技术分析
90 年代以双驴头抽油机为代表的新型节能抽油
机 , 在平衡技术上采用了变矩平衡原理, 使抽油机
的平衡效果大大提高,从而开发了新一代高效节能抽 油机。节能 30%, 电机功率下降50%,此后发展起来 的节能型游梁抽油机都采用了这种变矩平衡技术， 而且在结构形式上有新的创造性发展。如下偏杠铃
第二节：常规游梁机节能技术及发展
新型节能游梁式抽油机的代表产品
第二节：常规游梁机节能技术及发展
新型节能游梁式抽油机的代表产品
无游梁式抽油机技术发展
一、无游梁式抽油机的发展情况
20 世纪 70 年代以来 , 各种形式的无游梁 式抽油机应运而生，相继问世，使有杆泵机械采
油技术有了突破性进展。目前国内外已有近百家
确定以后，作用在减速器输出轴的扭矩曲线就是一条规则的曲
线，两条曲线的相位几乎正好相反，二者相抵的差值就是净扭 矩曲线。也就是这条曲线最终转化为电动机的有功功率曲线。
由于是一条不规则的曲线和一条规则的曲线合成的，
所以电动机的有功功率曲线通常也是不规则的。一般表现 为有上、下冲程两个波峰，有时还会有负功率出现。理想 的平衡状态是波峰越小越好，最好是一条直线。
有三种 : 一是在曲柄上加平衡块，即曲柄平衡 ; 二是在游梁尾端加平衡块 , 即游梁平衡 ; 三是在 曲柄和游梁尾端都加平衡块 , 即复合平衡。这三 种平衡方式形成的平衡扭矩曲线都是规则曲线，而
抽油载荷扭矩曲线是非规则曲线，其叠加曲线存在
较大的峰值扭矩和负扭矩。 而克服这一难题 , 就 是游梁式抽油机节能技术所要攻克的对象。
厂商研制无游梁抽油机。最大功率达到 171KW,
最大悬点负荷达到 22.7吨(227KN), 最大冲程达 到 24.4m。
无游梁式抽油机技术发展
1、无游梁式抽油机的发展情况
采油方式分为：有杆类采油设备和无杆类采
油设备，有杆类采油设备分为：抽油杆往复 运动类和旋转运动类；无杆类采油设备可分 为电动潜油离心泵、液压驱动类和气举采油 设备。
机械采油常用设备分类框架图
二、采油原理
游梁式和无游梁式抽油机，是目前数量最多， 面积最广、使用最普遍的采油设备。在人工举升
方式上都属于抽油杆往复运动类。其采油原理框
二、抽油机节能技术分析
游梁式抽油机是一种变形的四连杆机 构，整机结构特点就像一架天平 , 一端 是抽油载荷，另一端是平衡配重。对于支
架来说，如果抽油载荷和平衡载荷形成的
扭矩相等或变化一致，那么用很小的动力
就可以使抽油机连续不间断地工作。
二、抽油机节能技术分析
在游梁式抽油机的平衡技术方面 , 传统的办法
由于惯性力、振动力及充满程度的影响，实际的示功 图各种各样，差别很大，因此，悬点负荷转化到减速器输 出轴的扭矩曲线就是一条不规则的曲线。
Twn —悬点载荷W反映到曲柄上的工作扭矩曲线； Tr —由平衡重产生的平衡扭矩曲线； Tn —Twn 、Tr叠加后的曲柄轴净扭矩曲线。
抽油机的平衡通常以曲柄平衡为主，平衡块的重量和位置
图如下:
常规抽油机的平衡特征及缺点
常规抽油机是一种四连杆机构，它的作用是将电动机 的旋转运动变成悬点的往复运动。
抽油机的平衡特征及节能原理
抽油机做功体现在上、下冲程悬点的负荷不一样大，
理论的示功图是一个矩形，考虑冲程损失，理论示功图就 成为一个平行四边形。
理论示功图
理论示功图
动力示功图
一、抽油机的平衡特征及节能原理
游梁复合平衡抽油机，调径变矩式抽油机，悬挂偏
置游梁平衡式抽油机等。
二、抽油机节能技术分析
平衡原理 : 抽油机尾梁平衡配重的力臂是变化的，因此其
平衡扭矩也是变化的。上行程，抽油载荷最大时，平衡重
的力臂也最大，下行时平衡块储能以克服负扭矩。这
种动态平衡节能解决的是抽油载荷正常生产时的T变化。 当抽油载荷变化导致严重不平衡时则需要人工调整平