宽带式长冲程双井抽油机方案设计

摘

要

针对普通链条式抽油机能耗大、故障率高等问题，

提出了宽带式长冲程双井抽油机设计方案。该抽油机运用了双井抽油原理，采用了双链条传动机构。往返架利用导轨导向，用滚筒替代换向滑块。分析认为，宽带式长冲程双井抽油机具有效率高、冲程长、可靠性高、维护方便等一系列特点和优点，具有较高的推广应用价值。关键词抽油机双井双链条往返架

Scheme Design for Wideband Long Stroke Pumping

Unit with Double Pumping Wells //Yuan Xin ’

an,Yin Yu;Cui Xuezheng,Liu Zhendong

Abstract According to the problems of high energy consumption and high failure rate of the conventional chain drive pumping unit,the scheme design for Wideband long stroke pumping unit with double pumping wells is put forward.This kind of pumping unit applies the theory of double pumping wells and uses double chain transmission.The shuttle uses the rail move and the leading block is replaced by drum.Through analysis,the wideband long stroke pumping unit with double pumping wells owns some excellent characters,such as high efficiency,long stroke,high reliability and convenient maintenance.

Key words pumping unit;double pumping well;double chain;shuttle Author ’s address China University of Petroleum,266580,Qingdao,Shandong,China

1引言

目前我国的采油设备主要存在以下不足之处：

(1)抽油效率比较低，能耗大。据统计：国内抽油机运行

效率普遍偏低，平均效率25.96%，

国外为30.05%，年耗电量57.6亿度。

[1]

(2)丛式井抽油普及率小，抽油机电机效率低。近年来国内老油田为提高产量打了很多加密井，使油井距离减少到

10米左右，[2]

年均钻丛式井800~1000口，目前丛式井累计达6000口，但国内丛式井仍主要采用单井抽油机。单井抽油电机利用率极低，电能浪费较大。

(3)抽油机冲程比较短，无游梁式抽油机发展缓慢。抽油机的冲程不仅决定了抽油机的采油率，而且决定了抽油机的适用范围，特别是深井和稠油井。随着我国油田采油量的逐年上升，深井、稠油井和多气井的数量也不断增加。这些

客观条件因素要求我们必须发展长冲程抽油机。然而，

我国目前各油田所使用的长冲程抽油机（冲程超过5米）仍然以游梁式抽油机为主，这种抽油机的冲程加长时其重量和体积也过大，难以适应矿场的需要。[3]

(4)无游梁式抽油机故障率较高,不能满足油田长期采油的需求。

因此发展抽油机节能环保技术，特别是发展改善我国抽油设备的新技术、新设备，已成为采油业重点课题。笔者根据我国油田发展节能环保采油技术的需要，提出了宽带式长冲程双井抽油机的设计方案。该方案油井载荷相互平衡，冲程长，节约能耗，故障率低，技术经济指标和经济效益好。

2机构原理

2.1双井结构原理

如图a 所示，电机通过传动装置将动力传递至往返架8，往返架两侧连接着皮带13，皮带通过井架底部滚筒15和

（中国石油大学（华东）山东·青岛

２６６５８０）

中图分类号：TH-3文献标识码：A

文章编号：1672-7894（2012）21-0089-02

1-传动机架；2-电机；3-刹车；4-同步主动齿轮；5-同步从同齿轮；6-主动链轮；7-链条；8-从动链轮；9-往返架滚筒；

10-往返架；11-往返架导轨；12-井架顶部滚筒；13-皮带；14-抽油杆；15-井架底部滚筒；16-往返架与链条连接轴；17-直线轴承

a.

整机结构示意图 b.链条与往返架局部示意图

图1宽带式长冲程双井抽油机结构原理图

（下转第98页）

８９

井架顶部滚筒12，最终连接抽油杆14。这样的双井结构可以实现两口油井平衡运行，省去平衡块；一台电机进行两口油井抽油作业，极大地提高了电机效率，节省能源；皮带通过两个井架滚筒改变力的传递方向，这样可以将传动装置放置地面，方便维修；传动装置水平置于地面，不受空间限制，同等采油能力情况下可节省大量钢材。2.2双链条传动原理

如图a 所示,电动机2通过皮带将扭矩传递至减速箱，减速箱将扭矩传递给左右两侧同步主动齿轮4，两个同步主动齿轮分别与两侧同步从动齿轮5啮合，两个同步从动齿轮与两个主动链轮6同轴旋转。两条同步链条7分别和主动链轮6及从动链轮8啮合，从而实现双链条同步传动。双链条强度大,可以增加长度提高抽油机的冲程；往返架受力更加平稳，减小换向冲击，构成零力矩（翻到力）传动系统[4]，提高了整机稳定性和可靠性，延长了无故障时间。2.3往返架导轨和滚筒原理

如图b 所示，双排链条7通过往返架与链条连接轴16给往返架滚筒9提供动力。往返架滚筒采用双滚筒设计，增大了受力面，减小往返架扭矩；在往返架换向时，滚筒可以在往返架内部滚动，减小摩擦阻力，与普通滑块摩擦相比减少磨损和冲击，可以减小往返架的故障率，增加使用寿命。往返架10通过直线轴承17固定在往返架导轨11上。由于往返架两侧受到拉力（油杆和原油重力）很大，所以往返架作用在导轨上的力很小，可以顺利滑动。导轨起到限制往返架震动和导向作用。

3分析讨论

在同等冲程和冲次条件下，双井抽油机运用自平衡原理，扭矩比较平稳。单井抽油机运用平衡重实现扭矩平衡，但是平衡重比双井的要大得多，扭矩波动幅度也较大。双井同时进行两口油井抽油作业，与单井相比具有明显的节能优势。

普通链条抽油机由于换向冲击大、故障率高等原因逐渐被人冷落。双链条传动与普通链条式抽油机相比，增加了传动力，使得往返架运行过程更加平稳，减小了换向冲击，保护了传动机构，可以在一定程度上减小普通链条抽油机的故障率。

普通链条式抽油机往返架换向靠导轮导向，会出现左右受力不均的情况，换向振幅较大。其往返架靠内部滑块滑动换向，对往返架加工精度要求高，接触面磨损也很严重。宽带式长冲程双井抽油机采用直线导轨导向，可以严格保证往返架的移动方向，往返架内部采用双排滚筒滚动换向，减小往返架加工精度，减轻往返架磨损，延长往返架使用寿命。

4结论

目前，我国东部油田已进入后期开采阶段，油田为了提高产量往往打了很多密井；一些新发现的大油田打了很多丛式井；海洋平台上也有近距离油井。这些密井使得高效、节能环保的双井抽油机有了用武之地。

宽带式长冲程双井抽油机采用双链条传动，传动部分置于地面，结构简单，质量轻，整机性能可靠，抽油效率高，节能环保。其传动设计也改善了普通链条式抽油机故障率

高，设备不稳定的缺陷。所以笔者认为，

宽带式长冲程双井抽油机可以适用于丛式井、密井、海洋平台油井的开采；其长冲程的特点也适合于普通油井、深井、稠油井的开采，有广泛的应用前景。

★基金项目：中国石油大学（华东）大学生创新实践计划资助［１１１０４２５２９］参考文献

[1]中国市场调查研究中心.中国油田抽油机市场发展研究报告[R].

CM RC-20100125[C3612].

[2]张连山.丛式井抽油机的发展前景[J].石油机械,1993(11).[3]祝国彬.宽带式长冲程抽油机[J].石油机械,1991,7.

[4]杨崇恩.长冲程双链条同步驱动抽油机的方案设计[J].石油机械,

2011(8).

编辑胡俊龙

识的印象。课堂上，

尽可能提供机会让学生呈现作业成果，相互研讨，全班交流。引入激励机制，对主动发言者、能指出别人问题或解答问题的人及优胜的小组，给予加分奖励，教师在课堂上做好记录。对基础不好的同学，给予进步加分奖励。鼓励学生大胆发言，尽可能多地让学生体验成功、探索与发现的快乐，对学生取得的一些进步及时肯定和表扬，使其树立信心和调动学习的积极性。2.4适时点拨解疑，归纳小结，师生共做

课堂上，点拨的过程是一个调控过程，教师既要提防“冷场”，又要提防“失控”，点拨考验教师的知识水平及把握

课堂、

教材的能力。在充分发挥学生的主体作用的同时，教师适时进行提示引申，铺路搭桥，点拨解疑，发挥好教师的主导作用。生本课堂，一般每堂课老师讲话时间不超过十分钟，学生在前置作业、小组讨论、上台发言、交流体会时，点

逐渐获得正确的认识。因此，把握好火候，适时点拨解疑，发挥教师的主导作用，提高课堂教学效果。

总之,在数学课堂教学中,教师要时刻注意给学生提供参与的机会,体现学生的主体地位,充分发挥学生的主观能动作用，培养自学、探究、参与、合作、语言表达能力，让学生的潜能得到发挥与拓展，天性得到发展，教学效益实现最大化。参考文献

[1]郭思乐.教育走向生本[M].北京:人民教育出版社,2001.[2]肖宽锋.如何实施生本教育[J].科技信息,2008.

[3]李燕娣.生本教育与数学教学方法[J].新余高专学报,2005.

编辑胡俊龙

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

（上接第89页）

９８