长冲程抽油机集锦与发展研究
我国抽油机产品的生产应用现状与未来发展趋势研究
239中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.04 （上）1 概述有杆抽油法是应用最早也最广泛的一种人工举升采油法。
随着技术的不断发展，有杆抽油仍居首要地位，抽油机是有杆抽油方法中的地面驱动设备，在有杆抽油系统中具有举足轻重的地位。
抽油机根据其是否有游梁，分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。
随着我国石油工业的发展，特别是近几十年来，世界对原油的需求量不断加大，我国对抽油机的研究从未间断。
经过抽油机研发人员不断的实践和创新，我国抽油机研究、制造技术有了很大发展，无论在结构形式和使用功能上，抽油机产生了很大的变化。
抽油机新的研究成果不断涌现，出现了各种类型的抽油机产品，特别是长冲程、低冲次、数字化以及与电控技术相结合的抽油机屡见报道。
2 抽油机产品的生产应用现状2.1 游梁式抽油机的技术特点和应用局限性游梁式抽油机除了有常规游梁式抽油机外，还有大量的节能型游梁式抽油机，比如，双驴头抽油机、下偏杠铃抽油机、弯游梁抽油机、异相型抽油机、调径变矩抽油机等。
另外，近年来，在游梁式抽油机的基础上进行深度开发的数字化抽油机，在长庆油田也得到了大面积推广应用。
游梁式抽油机的技术特点是：可靠性高，维护简单、制造维修成本低，使用寿命长，可以实现较高冲次(>10次/分钟)。
其应用局限性有：传递力矩大，实现低冲次（小于3次/分）困难；受抽油机轮廓尺寸和重量的制约，最大冲程受限（<6m）。
游梁式抽油机的适用条件：游梁机在中高渗、低渗、稠油等各类油藏都有应用。
在满足油井中短冲程、较高冲次以及产液量条件下，游梁机是优选机型。
就目前看，游梁式抽油机是设计、制造、使用经验较为成熟的机型，经过长期工业化、标准化，游梁式抽油机具有高的可靠性、高适应性，在人工举升装备领域占主导地位，是现有有杆抽油设备的主力军。
在各类抽油机产品中其处于无法取代的地位。
2.2 无游梁抽油机的技术特点和应用局限性（1）皮带抽油机。
国内长冲程抽油机研究综述
国 内长 冲 程 抽 油 机 研 究 综 述
李 大伟 ，孙 占刚
（承德 石 油高 等专科 学校 机 械 工程 系，河 北 承德 ０６７０００）
摘 要 ：Ｋ 冲程 抽 油 机 具 彳丁采 油 效 率 高 、冲程 长 、冲次 低 等 优 势 ，适 合 肝 采 外 、稠 油 计 、高 含水 井 和 多 气 井 等 。 随 着 我 【刊许 多 油 田 的开 发 已进 人 中后 期 ，长 冲程 抽 油 机 的设 计和 应 用 将 进 入 到 一 个 全 新 的 阶段 。在 对 国 内 长 冲 程 抽 油 机 进 行 分 类 的基 础 上 ，将 其 研 究 现 状 进 行 了 纳 总 结 ，分 析 了 现 有各 类 Ｋ冲 程 抽 油 机 的 Ｔ 作 原 理 、技 术 优 势及 其 存 在 的 题 、指 Ｈ｛了抽 油机 技 术 将 向 无游 梁 、低 功 耗 、低 冲 次 、通用 化 、智 能 化 和 高适 应 性 方 向发 展 。 关 键 词 ：抽 油 机 ；长 冲 程 ；工 作 原 理 ；研 究 现 状 ；发 展 趋 势 中 图 分 类 号 ： ＦＥ ９３３ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００８—９４４６（２０１ ３）０６—００１ ５—０４
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｄｏｍ ｅｓｔｉｃ Ｌｏｎｇ Ｓｔｒｏｋｅ Ｐｕｍ ｐｉｎｇ Ｕｎｉｔ
ＬＩ Ｄａ—ｗｅｉ，ＳＵＮ Ｚｈａｎ—ｇａｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｅｎｇｄｅ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈｅｎｇｄｅ ０６７０００，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）
基 金 项 目 ：承德 石 油 高 等 专科 学 校 科 研 项 目 （长 冲程 全 平 衡 抽 油 机 换 向装 置 ） 收 稿 日期 ：２０ｌ３—０９一ｌ１ 作 者 简 介 ：李 大 伟 （１９８４一），男 ，河 北 承 德 人 ，承 德 石 油 高等 专 科 学 校 机 械 Ｔ 程 系助 教 ，硕 士 ，主要 从 事 机 械 设 计 方 面 的 教 学 Ｔ作 。
超长冲程抽油机采油技术在油田的研究与应用
某外围油田油井生产主要存在杆管偏磨严重和能耗较高两大问题。
根据统计，某外围油田抽油机井因为偏磨造成的泵检周期为546d，偏磨增加了维修工作量，提高了维修成本。
抽油机地面部分传动机构较复杂，日常维护量大，而且部分油井位于生活区附近，运行时存在安全隐患。
因此，为了解决杆管偏磨严重、能耗较高问题开展了超长冲程抽油机的研究与应用，对降低原油成本、提高经济效益、缓解能源使用量具有重要意义[1-3]。
超长冲程抽油机具有长冲程、低冲次的特点，可使冲程损失减小、泵效率和系统效率提高、杆管的使用周期延长、故障减少，整机质量提高。
目前，我国油田应用超长冲程抽油机的数量并不多，正处于开发研究阶段，有必要完善和开展超长冲程抽油机的研究与应用[4-5]。
超长冲程抽油机采油技术在油田的研究与应用倪勃（大庆油田有限责任公司第三采油厂）摘要：针对外围油田抽油机杆管偏磨、能耗高、效率低等情况，进行了超长冲程抽油机采油技术应用研究，地面选用超长冲程抽油机，井下应用超长冲程抽油泵，冲程可达50m，实现“长冲程、低冲次”的采油模式。
与常规抽油机相比，超长冲程抽油机采油技术的应用，可延缓杆管偏磨。
经现场测试，有功功率节能率达到28.58%，系统效率提高6.78%，实现每年平均单井节电2.18×104kWh，每年直接节电效益0.51万元，每年减少CO 2排放量16.95t。
超长冲程采油技术节能潜力大，具有一定的经济效益和社会效益，可在油田推广应用。
关键词：超长冲程抽油机；参数优化；节能DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.07.006Research and application of oil production technology of ultra-long stroke pumpingunit in oilfield NI BoNo.3Oil Production Plant of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：In view of the problems of irregular wear of rod and tube，high energy consumption and low efficiency of pumping unit in peripheral oilfield，the research and application of oil production technology of ultra-long stroke pumping unit are carried out．The ultra-long stroke pumping unit is selected on the ground while the ultra-long stroke pump is applied to the underground，which makes stroke be up to 50m，achieving the oil production mode of "long stroke and low stroke"．Compared with the conventional pumping unit，the application of ultra-long stroke pumping unit oil produc-tion technology can delay the irregular wear of rod and tube．In the meanwhile，after the application of ultra-long stroke oil production technology，the field test showed that the power saving rate of ac-tive power reached 28.58%，the system efficiency is increased by 6.78%，the average power saving per well was 2.18×104kWh，the direct power saving benefit is 5100yuan per year，and the CO 2emis-sion is reduced by 16.95t per year．Most importantly，the oil production technology of ultra-long stroke has great energy conservation potential and has good economic and social benefits，which can be popularized and applied in oilfields ．Keywords：ultra-long stroke pumping unit；parameter optimization；energy conservation作者简介：倪勃，工程师，2008年毕业于东北农业大学（行政管理专业），从事节能管理监测，泵况管理等工作，158****2968，*****************，黑龙江省大庆市萨尔图区唯美主邑6号楼，163000。
长冲程抽油机课题研究最新进展
碳纤维复合材料连续抽油杆的性能特点及应用前景： 优点： ①密度小，可以降低光杆载荷和减速器的扭矩，节电。 CFRPC抽油杆的密度为1.59g/cm3，约为钢抽油杆的五分之 一。CFRPC抽油杆刚抽油杆的混合抽油杆柱的质量比刚抽 油柱轻50%以上，因此，可以大大降低光杆载荷和减速器 的纽矩，达到节电的目的。可使抽油杆的型号降低1—2个 规格，减少设备投资。 ②弹性好，优化设计混合抽油杆柱，可以增加原油产量。 CFRPC抽油杆的弹性模量E＝1.16×105Mpa，利用混合抽油 杆柱设计软件，优化设计抽油系统，可实现超冲程，增加 原油产量。 ③耐腐蚀，延长了检泵周期。 ④降低了抽油杆的失效频率和活塞效应。CFRPC抽油杆的中 间没有接箍，减少了接箍引起的失效和活塞效应。
⑤CFRPC抽油杆与油管的摩擦力较小，降低了油管的磨损和 光杆载荷。 ⑥抽油杆起下作业速度快，减轻作业工人的劳动强度。混合 抽油杆柱的起下作业速度约比钢抽油杆柱快60%。 ⑦扩大了有杆泵抽油系统的应用范围。利用美国普通的640 型抽油机和抽油泵，泵挂深度为1493m，利用CFRPC抽油杆， 通过优化设计，日产液可达191t，因此可部分代替电潜泵， 用于大泵强采。此外，CFRPC抽油杆还可用于深井，超深 井和腐蚀井。
近几年,我国各主力油田对长冲程(>=4.8m)、大负荷 (>12型)、低冲次(4次 /min)的抽油机的需求迅速增长。如 某油田购进抽油机的主要机型冲程随时间的变化规律大致 如图1所示。
图1某油田主力机型冲程的变化趋势
1 ROTAFLEX长冲程低冲次抽油机 中美合资胜利高原有限公司引进的美国ROTAFLEX长 冲程低冲次抽油机制造技术,生产两种规格抽油机,利用链 条和链轮机构进行换向。 2 宽带式长冲程抽油机 兰州石油机械研究所等单位研究开发的KCJ16—8— 53HZ型双宽带式长冲程抽油机,利用电动机正、反转进行 换向。 燕山大学研究开发了机械换向宽带长冲程抽油机,利用 拨板的摆动离合作用,分别驱动左卷筒或右卷筒来实现抽 油机换向。 3 全平衡式宽带长冲程抽油机 燕山大学研究开发了全平衡式宽带长冲程抽油机,利用 电动机正、反转进行换向。
长冲程节能抽油机的分析与应用
长冲程节能抽油机的分析与应用作者：杨勇红杨勇政来源：《科技资讯》2012年第14期摘要:以加快浅层超稠油开采效率为前提,把浅层超稠油开采过程作为一个系统来分析研究,重点论述浅层超稠油开采中抽油机的设计解决方案。
实现小型机的长冲程、低冲次,实现大泵大排量深抽,提高排液速度,充分地高效利用在注汽时建立的注汽热焓,保证地面集输油的温度,延长稠油生产周期。
通过解决目前在稠油开采工艺中,抽油机设计和使用中存在的不足之处,延长机杆泵抽油设备的系统使用寿命,使之具有适应稠油开采工艺特点,同时也适用于稀油井和稠油水平井上,对油田产能建设的理论研究和实践运用,提高经济和社会效益具有重要意义和深远的影响。
关键词:高效开采长冲程抽油机分析应用中图分类号:TE93 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0093-02鉴于我国稀油注水油田后备储量的不足的实际情况,稠油油藏的开发被提到技术研究和实施日程,我国的油藏大都是陆相成油,地壳变迁使得部分油藏遮盖不好,原油中的轻质组分溢出挥发,留下的中质组聚集在一起形成的油藏就是我们常说的—稠油油藏,其特点是:原油粘度高从数千至几十万毫帕秒,对稠油来说原油能够依靠地层中的温度和压力流到井底,但随着上升,井筒的温度下降,原油的粘度增加,当达到稠油的凝固点时就不能流动,必须向井筒补充热能或其它介质使稠油粘度降低,被采出地面。
其采油的地面设备大多采用抽油机。
针对在稠油开采工艺中有效利用在注汽时建立的注汽热焓,进行大泵深抽,提高泵效和排液速度,保证地面集输油的温度,延长稠油生产周期一系列问题。
十分有必要解决目前机型存在的不足之处。
因此研发具有适应中浅层稠油开采工艺特点,实现小型机长冲程大排量的新型抽油机,同时也适用于稀油井和稠油水平井上,对提高排量的需求,对油田的产能建设具有重要意义。
1 原理分析在国内有四大稠油区。
根据油田在生产实践中对产能建设的实际需要,提出了稠油开发工艺的新思路,在中浅层稠油井和水平稠油井的开发中,为提高稠油热采效率,需采用加大泵径,增加抽油机冲程的措施,来提高泵效,及时将注汽后的“热油”及时抽至地面,需要研制一种新型抽油机,解决目前使用5型1.8m冲程抽油机排量小的不足之处,提出研发5型3m冲程抽油机的设想,冲程增加了67％,配合大泵,强排抢抽,以达到有效利用注汽时建立的热焓,用最快的速度将油抽至地面。
长冲程节能抽油机的分析与应用
当悬 点 下 落 速 度 Ｖ 》ｔ 时 ， 点载 荷 等 Ｖ＃ 悬
由于 稠 油 开 采 中 井 筒 流 动 阻 力 较 大 ， 程 于 零 。 时 抽 油 机 的 平 衡 重 要 在 无 连 杆 向 冲 此 原 油 抽 至 地 面 。 原 下 偏 杠 铃 抽 油 机 的 基 能 ， 其 力 为 Ｐ，设 悬 点 上 行 时 电机 举 升 在 设 ， 础上， 使驴 头 转 动 以 实 现 长 冲 程 ， 到 强 采 力 为 Ｐ， 设 悬 点 向上 总 举 升 力为 Ｐ Ｐ 达 ， ， 是
当达 到 稠 油 的 凝 固 点 时 就 不 能 流 动 ， 须 必
向井 简 补 充 热 能 或 其 它 介 质 使 稠 油 粘 度 降 强 抽 加 大 吞 吐 周 期 内排 液 量 的 目的 。 时 ， 同 低 ， 采 出 地面 。 采 油 的 地 面 设 备 大 多 采 被 其
用 在 注 汽 时 建 立 的 注 汽 热 焓 ， 行 大 泵 深 进 由于 采 用 下 偏 杠 铃 装 置 ， 有 效 地 削减 载 可
组 聚 集 在 一 起 形 成 的 油 藏 就 是 我 们 常 说 的
一
行 。 针 对 性 的 采 用 经 实 践 检 验 成 熟 度较 应
杆、 ， 泵 从上 述 分 析 可 见 ， 对于 粘 稠 油 来说 ，
稠 油油 藏 ， 特 点是 ： 油 粘 度 高 从 数 千 高 的 技 术 ， 时 吸 收 国 内外 最 新 技 术 成 果 ， 其 原 同 至 几 十 万 毫 帕 秒 ， 稠 油 来 说 原 油 能 够 依 对
的温 度 ， 长 稠 油生 产 周期 一 系列 问 题 。 延 十 分 有 必 要 解 决 目前 机 型 存 在 的 不 足 之 处 。 新 型 抽 油 机 所 采 用 了 多项 新 的 设 计理 念 ， 将 对 稠 油 的 开 发做 如下 分 析 ： 现 由于 稠
丛式井智能长冲程抽油机简介
丛式井智能长冲程抽油机一、前言现今，我国及世界上普遍使用的抽油机大多为“游梁式抽油机”，这种传统的抽油机在世界上已应用了100多年，其特点是：皮实耐用，但耗能高、效率低、操作不便、“大马拉小车”是造成采油成本居高不下的重大原因之一。
随着油田开发的不断深入，国内外大多数油田已经进入开采中后期，开采难度越来越大，开采成本越来越高，开采深度不断加深，含水不断增加等等油田开发面临的现状，迫切要求研发一种能够取代“游梁式抽油机”的机电一体化高效、节能型、长冲程、低冲次、大负荷抽油机，以最低成本最大限度地适应油田开发的需要。
丛式井智能长冲程抽油机就是在上述背景下，自主研制的具有独立自主知识产权的新型石油采油设备。
已申请国家专利共21项，其中发明专利5项，发明专利均已公告，取得授权的实用新型专利10项。
技术处于国际领先地位，行业内没有同类产品。
该抽油机包括两大类型，一种是取代常规抽油机基于“一机一井”设计的单井智能长冲程抽油机；一种是应用于丛式井基于“一机多井”设计的丛式井智能抽油机，该抽油机实现了一台电机同时带动两口油井抽油杆抽油，彻底改变了目前国内外丛式井采油的现状，填补了国内外丛式井低成本采油技术的空白。
目前，公司已经完成2项专利的产品开发，研制出样机两台，样机在油田现场运行1年，运行证明，其性能指标远远高于现今油田普遍应用的常规游梁式抽油机和其它塔架式抽油机，节能，智能化程度高，机械效率高，操作简便，皮实耐用，已通过科技成果鉴定和油田质检部门的相关检测，得到了专家及油田的充分肯定，被专家誉为“采油机械的一场革命”。
经国家权威部门检验以及使用单位的测试证明：功率因数为1，吨液提升百米有功耗电量0.45kWh/t100m，比常规游梁式抽油机节能60%以上，机械效率达到80%以上，系统效率达52.9%。
每年可节约费用分别达到7.8万元和12万元。
二、丛式井智能长冲程抽油机的特点1、节能本机装机容量低，常规10型游梁式抽油机功率为37kW，而本机仅为15kW。
抽油机国内外研究现状与发展趋势1
抽油机国内外研究现状与发展趋势一．研究现状国内：我国抽油机主要制造厂有几十家，产品主要以游梁式抽油机为主，约占抽油机总数的98%~99%，有30多种规格，并以形成系列，基本上满足了陆地油田开采的需要。
各种新型节能游梁式抽油机，如前置式抽油机，异相曲柄平衡抽油机，等在全国各个油田推广应用，并取得了显著的经济效益，长冲程，低冲次的无游梁式抽油机的研制也取得了一些进展，如胜利油田设计并与有关厂家协作生产的链条式长冲程抽油机，已有近千台在各油田投入使用，在低冲次抽油和抽稠油方面已初见成效，此外，椼袈结构的滑轮组增距式抽油机进入了试用阶段；齿轮增距式长冲程抽油机的研制工作也取得了新的进展。
重量轻、成本低、便于调速和调整冲程的液压抽油机，如带传动游梁式抽油机，新型摇杆抽油机，大型式游梁抽油机，六连杆游梁式抽油机和斜并抽油机也正处于开发和研制过程中。
游梁式抽油机的缺点是不容易实现长冲程低冲次的要求，因而不能满足稠油井，深抽井，同时，无游梁式抽油机的性能尚有待完善，而且品种规格还很少，不能适应当前石油工业的发展。
液压抽油机至今仍处在研制阶段。
国外：1、抽油机国内外的差距①新型节能抽油机发展缓慢②长冲程抽油机的发展速度不能适应采油业的需要③液压抽油机仍处于研制阶段2、抽油机主要国家和地区概况俄罗斯生产13种规格游梁抽油机，悬点最大载荷20～200kN，冲程长度0.6～6m。
还生产20种规格曲柄摇臂式抽油机，悬点最大载荷10～200kN，冲程长度0.4～6m。
还生产06M 型、液压驱动型、平衡液缸型等无游梁抽油机，悬点最大载荷150kN，最大冲程长度10m。
法国Mape公司生产12种规格曲柄平衡游梁抽油机，悬点最大载荷160kN，最大冲程长度4.2m。
还生产H系列长冲程液压驱动抽油机，悬点最大载荷199kN，最大冲程长度10m，最大冲次5min-1。
此外，Mape公司还生产立式斜井抽油机和液缸型抽油机，两种抽油机均已形成系列。