抽油机

抽油机
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。

1、工作原理
油井内的机械解堵采油器就是利用油管柱周期性的弹性变形来产生周期性的上下往复运动，从而对地层产生抽吸挤压频繁交替变换的活塞作用。

油层内“粘连”的液滴和堵塞颗粒物受到这种频繁地抽吸力和挤压力扰动后，被迫脱离原位，最终，使不易移动的液滴开始流动，使“粘连”的堵塞颗粒物脱离油道，实现疏通油道、扩大油流增加原油产量的目的。

套环形油道，使正向单流阀下方区域形成负压区，相当于对地层产生了一个强大的抽吸力。

磕头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、管理
一般都是划分区域,然后有一个管理站集中管理，通常只是作些检查记录以及维护等.
抽油机其实和我们平时家里自己打的水井抽水的原理一样，也是通过一个活塞拉杆（抽油杆）的抽汲作用把油抽上来，然后通过地下埋的管道送走。

唯一不同的地方就是这个拉杆的动作是通过一个电机来带动的。

抽油机目前国内有很多中形式，一般常见的就是电视上看到的那种带有一个大大的扇形铁块那种，来回运动，形象地成为“磕头机”。

也有直线电机带动的，体积小，据说节能效果好些，但是成本比较高。

抽油机这样的外形设计不是为了节能，而是从减少对电网影响的角度来考虑的，因为我们知道当抽油杆下落是，电机是不做功的，相反还有电能回溃电网，油田的抽油机比较多，这些回溃的电能使电网产生了严重的畸变，所以现在有的抽油机就带了回溃制动或者回溃逆变等多种处理方式。

3、抽油机防晃电问题
油田抽油机电机防“晃电”控制器是深圳倍通控制公司针对油田抽油机“晃电”生产的专用控制器，用于抽油机电动机控制电路，当电源线路瞬时欠压“晃电”时，其接触器主触头及自保持接点断开后，控制器向接触器提供延时断开的辅助保持，当电源电压恢复时接触器即再合，从而维持了抽油机电动机继续运转。

其可以直接使用于380/220V操作电源控制箱，当用于1140/660V电源电压系统时，应采用隔离控制变压器转换。

它能准确地判别抽油机电机因“晃电”引起的自行停机，仅在此刻才向控制箱内的接触器提供瞬时辅助保持的指令，且极其可靠，电源电压恢复后抽油机电机则继续运行。

抽油机防晃电控制器系继电电子合成化电路，电磁兼容性好，内置超级电容作控制电源应急后备，塑封固化结构，可用于Ⅲ级污秽场所，适应环境温度广及超长的寿命，其内部电路系双重化逻辑闭锁，具有极高的安全性和可靠性。

4、抽油机节电技术
抽油机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。

但由于资金投入太大，在许多油田用节能电机取代普通异步电机尚无法全面推广。

二是使用节能配电箱，采用改变定子绕组的接法可以改变电机电压，但电机只能得到固定电压，节电效果并不理想。

抽油机的节电技术采用变频调速控制，则可以改变抽油机长期处于低效做功的状态，使其工作方式与油井实际负荷相匹配，保证每次都抽油，减少低效甚至无效抽取，从而降低电费开支，减少维护成本，提高运行效率。

效果如下：
1.变频器具有软起动功能起动时电流较小，对电网冲击小，起动时能耗大为降低。

避免了启动时的相当于3～7倍的额定电流，避免了不必要的电能损耗。

耗同时减少了对电动机，变速箱，抽油机等大机械的冲击，延长了相关设备的使用寿命。

在工作中电机的功率因数可从0.2～0.5提高到0.9，减轻电网和变压器的负担，降低线损，大量减少了无功损耗。

2.引进变频器控制可实现设备上，下行程自动识别从而控制石油抽油机上、下行程的电机运行频率分别可调，以改变抽油机上、下行程的运行速度。

解决了因更换皮带轮调速造成的停产，从而提高了生产效率。

同时达到满足泵效的情况下耗用最少的电能。

3.由于抽油机下行时负载性质为位势负载，变频器加装能耗制动功能后恰能适应其工况。

对于改变抽油机转速调节最佳工作状态带来很大方便。

降低漏失，提高泵效。

5、抽油机的改型与发展
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，是现代机械制造技术、控制技术、功率电子技术与机电一体化技术集成创新的完美结合它采取控制系统驱动电机运行，通过组合减速传动使抽油机的动力源和终端负载作换向运动，拖动抽油杆上下反复运行，抽油杆和配重形成了天平式的平衡，相互不断地交换储存和释放势能的过程，实现了运行时的平衡，使机械效率达到90%以上，无功损耗接近于零，起到了四两拨千斤的效果，与常规抽油机相比节能效果达到30~70%，解决了常规抽油机机械效率低、难以实现长冲程和高耗能的难题。

塔架式数控抽油机的主要特点是：
1. 采用牢固耐用的组合减速传动系统，结合工业电脑数字化控制的永磁同步制动电机技术，实现了柔性启动、加速、减速、超低速运行，避免了抽油机在换向启动时的机械冲击，做到了抽油机只保养无大修，延长了抽油机的使用寿命。

2. 采用简练机身，最大限度的利用空间位置，突破了常规抽油机最大冲程和最低冲次的局限，最大冲程可达8米、最低冲次0.5次。

扩大了抽油机的使用范围，扩展了抽油机的使用范围，特别适合中高含水期大排量、深井、稠油井的重载强抽；延长了抽油杆、抽油泵的使用寿命，适合了当今大排量、低渗透、稠油井、深井的不同开采的需要。

大庆油田现场
3. 运用变频调速和程序自动控制技术，变传统机械式抽油为现代智能化采油，运行效率高、能耗少、使用可靠，一举将传统的机械采油装备带入了电子时代。

采用无线遥控操作，液晶屏数字显示，清晰可见，调整参数（冲
程、冲次）简便易行，无级分别调整上下冲程的冲次。

可根据井下工况随时改变参数，达到最大泵效及工艺的要求。

4. 独特的配重设计，能轻松、迅速地完成调整平衡的作业。

5. 可靠的安全保障，运行时运动件与人隔离；操作机器与高压电隔离；调平衡时配重块落地调整安全无忧，电脑全方位监控抽油机运行，具有过载、失载、缺相等多种保护功能并有自动起机、不平衡报警、停机、显示故障原因、历史故障记录等保护功能。

6. 牢固耐用使用方便。

抽油机装卸载、调防冲距上提下挂、碰泵等不用辅助设备即可完成。

大庆油田采油十厂五矿自2007年至今已有108台塔架式数控抽油机投产运行，
抽油机变频器
平均运行功率1kw左右，维护简单、方便。

三晶变频器对抽油机变频改造的几个好处
1. 大大提高功率因数。

减小供电电流，从而减小了电网及变压器的负荷。

2. 动态调整抽取速度，一方面节能，同时增加原油产量。

3. 实现真正“软起动”对电机变速箱抽油机，避免过大机械冲击，延长设备使用寿命。