常规型抽油机的结构节能及意义
浅析普通抽油机的节能潜力
浅析普通抽油机的节能潜力随着现代社会的不断发展，节能越来越受到社会各界的重视，在油田生产中抽油机的节能也不断深入，各种新型的节能抽油机逐渐增多，但在油田生产实践中，普通的油梁式抽油机仍然是最为主要的举升方式。
在普通的抽油机使用上，其负载特点与其耗能有着密切的关系，所以对常规抽油机节能潜力分析就必须先认清抽油机的负载特点，再对其节能的对策进行探讨。
1 普通抽油机的负载特点分析抽油机运行时上冲程提起油柱时需要较大的功率，而下冲程只需要自身的重力下落即可，所以要想实现上下负荷的均匀，就需要装设平衡装置，一般的加装平衡块，将抽油机上的电机轴上的负荷进行转移和平衡。
不同的油井存在着负荷上的差别，可以通过下图1表现出来：从图1中我们可以得出以下抽油机的负载特点：第一，抽油机的负荷整体上呈现出周期变化的特点，以冲次表示波动的频率，一般3～6/min，即波动的周期大概为10～20s；第二，平衡扭矩是正弦曲线，但是油井的负荷扭矩并没有确定的规律可循，在形成的周期图上，扭矩曲线也就有了一、二次负功率；第三，负载扭矩的平均值与最大值之间存在着3倍的关系。
在普通的抽油机中一般使用的都是异步电动机来带动抽油机运行，而抽油机的上述特点会使得抽油机产生“大材小用”的问题，因为普通抽油机的启动都是带载启动，存在较大的惯性矩，启动时总在上下的固定点启动，而油田选购安装抽油机都是以最大扭矩为基础的，所以很多抽油机在运行中都是以较小的转矩来运行的，故而就产生了与最大扭矩之间的能量损耗。
加之油田在抽油机的电机选置上也是考虑了油井生产的异常等问题，为了避免出现启动难题就也选用了功率较大的电机，这就加剧了过度的能耗问题。
2 普通抽油机的的节能性能分析通过对各种类型的抽油机进行试验研究，笔者得出结论，双驴头抽油机、偏轮抽油机比普通的抽油机在效率上都有明显提升，异向曲柄抽油机、前置式抽油机在系统功能上也有进步，但是节能性又比前两种稍差，但是与普通的抽油机相比，还是能够达到节能的作用的，以下笔者对其进行详细的介绍：第一，双驴头抽油机，该款抽油机在普通抽油机的基础上对四连杆机构进行了优化，通过柔性连接部件的使用，使得该抽油机运行时的扭矩变化与抽油机的负荷曲线趋于一致，减小扭矩过大产生的高能耗，节电效果明显。
分析抽油机的能耗及节能措施
分析抽油机的能耗及节能措施
抽油机是一种用于提取各种天然资源（例如石油，天然气等）的设备。
在使用抽油机的过程中，能源消耗是关键问题之一。
因此，分析抽油机的能耗及节能措施对减少能源消耗、提高效率至关重要。
1. 能耗分析
抽油机的能耗与以下因素有关：
• 抽油机的类型和规格：不同型号和规格的抽油机能耗也不同，较大型号的抽油机通常需要更多的能源。
• 运行状态：抽油机在不同的运行状态下能耗也不同，比如启动、暂停、正常运行、高负荷等。
• 负载变化：负载变化会导致能耗变化，如负载过高或过低都会造成能源的浪费。
• 环境温度：低温或高温的环境温度会直接影响抽油机的能耗，夏季能耗一般比冬季高。
2. 节能措施
在实践中，我们可以从以下几个方面把抽油机的能耗降低：
• 选择合适的抽油机：根据实际需求选择符合要求的型号和规格，避免过大或过小。
• 维护抽油机：定期检查维护设备，避免机器长时间处于不良状态，同时延长设备使用寿命。
• 优化控制策略：实时监测抽油机的各项指标，调整工作参数，实现最佳能耗控制效果。
• 采用新技术：引入新技术，比如可调速技术、智能控制技术等，提高抽油机的能耗效率，减少能源浪费。
• 循环利用能源：回收废热能源，水源、风能光能都可以用来代替外来能源，达到节能降耗的效果。
3. 结论
在目前的节能环保大趋势下，节能减排成为了各个行业普遍关心的话题。
对于抽油机来说，通过优化技术、改进设备和管理手段，降低能耗，实现双赢局面，既保证了生产效率，又保护了环境。
常规游梁式抽油机自动平衡改造方案及节能原理分析
常规游梁式抽油机自动平衡改造方案及节能原理分析常规游梁式抽油机结构简单可靠、耐久性好，一直以来占据采油设备的主导地位，但其耗能高、制造成本高、平衡调节困难等不足日益突出。
通过分析游梁式抽油机的节能原理以及开展抽油机平衡调整技术的研究，提出了以节能为目的的游梁辅助平衡方案，在此基础上提出了一种新型自动调节游梁平衡装置。
该新型游梁式抽油机平衡调节装置对原机的改动小，通过配重块在配重横梁上的相对移动可以抵消部分驴头负载，实现不停机調节平衡从而起到节能作用。
标签：游梁式抽油机；自动平衡；节能0 引言据统计，我国在用抽油机井近9万口，年新机装备量5千余台，年耗电量105亿kwh，电费开支40余亿元。
在采油成本不断上升而油价由于供求失衡等原因持续低迷的情况下，节能降耗、不断降低生产成本已成为采油行业的主题。
当前抽油机的节能措施主要集中在以下三个方面：一是将常规型游梁式抽油机分批进行节能改造，改造成前置式抽油机下偏杠铃抽油机等；二是给常规型游梁式抽油机加装节能辅助平衡装置，实施节能改造；三是在抽油机电控柜加装电容器，对电动机无功功率进行补偿。
本文的节能方案属于第二种节能方法。
这种方法相比第一种方法的优势在于，基本无需改变抽油机的自身结构，改造费用低，节能效果好。
依据力矩平衡的原理，在游梁式抽油机的游梁上增加一个配重梁及合适的配重，由执行机构带动配重在游梁上移动，通过改变配重块在游梁上的位置来改善抽油机的平衡性。
1 主要结构原理固定安装在游梁式抽油机游梁尾端的配重横梁及安装在配重横梁上可移动的辅助平衡装置主要结构如图1所示。
电动机的旋转经皮带、减速器后，转化为曲柄旋转运动，再经曲柄连杆机构转化为游梁的上下摆动。
可移动配重块在链条的拉动下，沿配重横梁上的滑轨可做往复移动，当由于井下载荷变化导致平衡度偏离允许范围时，可通过平衡块沿配重横梁的移动调节平衡度。
最后经驴头的上下运动带动悬绳器上挂着的光杆、泵等井下载荷上下运动完成往复抽油过程。
分析抽油机的能耗及节能措施
分析抽油机的能耗及节能措施1. 引言1.1 概述抽油机的重要性抽油机作为石油开采和生产过程中不可或缺的设备，扮演着至关重要的角色。
它通过抽吸地下油层中的原油，将其输送至地面，为后续的加工和利用提供了必要的原料。
抽油机的正常运行直接影响着整个油田的生产效率和经济效益，因此其重要性不言而喻。
抽油机的优化能耗管理对于提高原油生产效率、降低生产成本、减少资源浪费具有重要意义。
能耗问题的现状也证明了抽油机的能效改进迫在眉睫。
在当前能源资源日益紧张的背景下，抽油机的能耗问题已引起广泛关注，各类石油企业也纷纷开展了相关的能效改进计划。
提高抽油机的能效水平，降低能耗，已成为当前石油行业的一项重要任务，为实现可持续发展和绿色环保打下基础。
【内容结束】1.2 能耗问题的现状当前，能源资源日益枯竭，能源消耗问题成为全球关注的焦点。
抽油机作为石油勘探和开采的重要设备，其能耗问题也备受关注。
随着石油产量的不断增加和技术水平的提高，抽油机的能耗逐渐成为制约生产效率和降低成本的关键因素。
根据统计数据显示，大部分抽油机在运行过程中存在能耗过高的现象。
主要表现为设备运转效率低下、能源利用率不高、设备老化导致能效降低等问题。
这些能耗问题不仅导致能源资源的浪费，还增加了运营成本，影响了油田的可持续发展。
当前，抽油机的能耗问题亟需解决。
只有通过深入分析抽油机的能耗情况，制定有效的节能措施，才能实现降低能耗、提高生产效率的目标。
加强对抽油机能耗问题的研究和分析，寻找节能潜力并实施相应措施成为当前工作的重要任务。
只有通过不断的努力，才能实现抽油机节能减排的目标，为可持续发展做出贡献。
2. 正文2.1 抽油机能耗分析抽油机在石油开采中起着至关重要的作用，但其能耗问题也是不容忽视的。
抽油机的能耗主要来源于电动机的耗能。
电动机在运转过程中需要消耗大量的电能，而且通常情况下，抽油机需要全天候运作，导致能耗相对较高。
抽油机在运转时会产生较多的热量，导致能耗进一步增加。
油田抽油机节能
油田抽油机节电器特点：·油田抽油机节电器优化油泵运行，精确控制停机时间，有效提高产量。
·油田抽油机节电器大幅降低高峰电力需求和无效抽取时间，节电效果显著。
·油田抽油机节电器有效消除液锤效应，降低机械系统故障。
·油田抽油机节电器延长设备使用寿命，降低维护保养费用。
·产量预测算法，可对油井状态精确评测。
·井下、地面、电机全方位控制·高峰及最小负荷保护·变频控制选项·自动能量优化控制·故障旁路系统油田抽油机节电器产品性能1.自动的能量优化控制2.具有完善的保护及故障显示功能3.软启动软停车大大降低了启动电流，同时由于提高了功率因素，从而改变了电网的运行状态，使现在的供电系统可以给增加一倍以上数量的抽油机供电。
油田抽油机节电器工作环境：·适用于各种恶劣的自然环境·适合于抽油机电机节电油田抽油机节电器技术参数：电源电压：约380V±10%电源频率： 50Hz~60Hz节电率： 20%~60%功率因素提高：≥0.8功率控制范围： 7.5KW~90KW一、概述自从100多年前，以燃烧石油制品为动力的机器诞生以来，对石油的需求量飞速增长，也为石油工业的发展提供了契机。
随着采油业的发展，产生了被广泛使用的油井举升设备——抽油机。
抽油机的种类繁多，技术发明有数百种。
从采油方式上可分为两类，即有杆类采油设备和无杆类采油设备。
有杆类采油设备又可分为抽油杆往复运动类（国内外大量使用的游梁式抽油机和无游梁式抽油机）和旋转运动类（如电动潜油螺杆泵）；无杆类采油设备也可分为电动潜油离心泵，液压驱动类（如水力活塞泵）和气举采油设备。
我国的油田不像中东的油田那样有很强的自喷能力，多为低渗透的低能、低产油田，大部分油田要靠注水压油入井，再用抽油机把油从地层中提升上来。
以水换油或者以电换油是我国油田的现实，因而，电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例，所以，石油行业十分重视节约电能。
某油田抽油机的特性及节能分析
某油田抽油机的特性及节能分析1. 引言1.1 研究背景油田是我国能源产业的重要组成部分，而抽油机作为油田生产的核心设备，在油田生产过程中起着重要的作用。
随着油田的开发程度不断提高，人们对抽油机的要求也越来越高，需要提高生产效率的同时节约能源并减少排放。
在当前环境保护和能源资源紧缺的大背景下，抽油机的节能问题日益凸显。
如何提高抽油机的能效，减少能源消耗，成为油田生产管理者和工程技术人员亟待解决的问题。
只有通过科学的节能技术和方法，才能在遵循环保政策的前提下实现油田生产的持续、高效和环保发展。
本文旨在分析某油田抽油机的特性及节能技术，探讨节能技术在抽油机应用中的效果和经济性，为油田生产节能减排提供参考依据。
通过对抽油机的特性进行深入了解，结合节能技术的应用和效果，探讨如何制定有效的节能措施，为油田生产的绿色发展提供理论和实践支持。
1.2 研究目的研究目的是为了探究某油田抽油机的特性及节能技术，进一步提高抽油机的效率和节能性能，实现节能降耗。
通过对某油田抽油机的特性进行深入分析，可以了解其工作原理、性能指标等方面的情况，为节能技术的引入和应用提供基础支撑。
研究节能技术的应用效果和经济性分析，可以为油田提供具体的节能方案，减少能源消耗和减少排放，实现可持续发展。
本研究旨在探讨某油田抽油机的特性及节能技术，为油田的节能和环保工作提供科学依据和技术支持，促进油田的可持续发展。
2. 正文2.1 某油田抽油机的特性分析某油田抽油机是油田生产中非常关键的设备之一，其特性直接影响到油田的生产效率和能源利用率。
某油田抽油机具有以下几个主要特性：1. 高效率：某油田抽油机采用先进的技术和设计，具有高效率的特点。
通过精密的转子设计和优化的润滑系统，抽油机可以在保证生产能力的同时大大降低能耗，提高油田生产效率。
2. 良好的稳定性：某油田抽油机在工作过程中具有良好的稳定性，可以稳定地运行并保持一定的产量，降低了设备故障的发生频率，提高了生产连续性和稳定性。
抽油机节能技术综述
抽油机节能技术综述摘要：抽油系统的效率很低，如何节能、降低损耗和提高抽油机械的自动化程度是长期以来需要研究的重要课题。
本文就抽油机本身、动力设备以及国内外先进技术对抽油机节能技术进行了分析。
关键词：抽油机；节能技术；电动机；智能化有杆抽油泵全系统的总效率平均只有10%~30%，效率低，能耗大，耗电多，因此节能成为抽油系统亟待解决的问题。
抽油机也相应的向着大型化、低能耗、高适应性、长冲程、自动化、智能化、大载荷、精确平衡等方向发展[1]。
1、采用节能型抽油机节能型抽油机主要包括异相曲柄平衡抽油机、前置式抽油机、双驴头抽油机、直线电机式抽油机和渐开线抽油机等。
异相曲柄平衡抽油机是非对称循环抽油机，上冲程所用时间较长，下冲程时间较短。
CYJI0-3-26B(Y)抽油机在冲次= 9min-1时，上下冲程时间均为3.55 s。
而CYJ10-3-26B 抽油机，当冲次=9min-1时，上下冲程时间均为3.33s。
假设CYJ10-3-26B 与CYJ10-3-26B(Y)抽油机所需有用功相同，CYJI0-3-26B(Y)的光杆功率可以减少6%左右，这意味着井下效率明显提高。
双驴头抽油机是在常规型游梁式抽油机的基础上发展的新一代抽油设备，它不仅保持了常规机的优点，同时还具有低冲次、节能、系统效率高等优点。
直线电机式抽油机是总结了百年来游梁抽油机和无游梁抽油机的优缺点，利用直线电机将电能直接转换成直线往复运动，简化了传动方式，减少了26%传动能量损失，利用天平式平衡方式改善了平衡效果。
渐开线抽油机是新一代节能抽油机，较异相曲柄抽油机节能效果有大幅度提高。
在相同参数条件下，该机减速箱额定扭矩比常规游梁式抽油机下降30%以上，装机功率下降50%左右，具有显著的节电效果，是抽油机的发展方向。
2、采用节能型的电动机目前抽油机井上应用的节能技术主要在于地面部分，并且主要是针对抽油机的结构及其拖动装置(电机和配电箱)的性能来开展的。
常规十型抽油机节能改造
小
组
概
况
课题名称：常规十型抽油机节能改造
课题类型：攻关型
节 降
QC小组
成立时间： 2008.01
注册号：J08-01 受TQC教育： 人均80小时
能
活动次数：12次 活动时间： 2008.01-2009.12
耗
小组成员简介
序号 姓名 年龄 文化 程度 职称 组内分工
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
结论：要因
十型抽油机改造前扭矩曲线图 Tn——减速器净扭矩曲线 Tw——载荷扭矩曲线 Ty——平衡扭矩曲线
常规十型抽油机节能改造
P1计划阶段
4、四杆机构不合理
常规十型抽油机四杆机构传动效率较节能型抽油机 低10%左右，动态平衡效果一般，但考虑改造经济性， 不改变四杆机构尺寸。 结论：非要因
5、减速器大
P1计划阶段
3.更换节能抽油机费用相对较高，而改造一台抽油
机的费用约为更换新机的30%，且改造周期短，
能及时满足油田生产的需要。
4.本公司生产的节能型抽油机从三型到十六型共七
大系列二十种机型，抽油机研发技术处于国内领
先水平 。
为此我们选择“常规十型抽油机节能
改造”作为小组的QC活动课题。
常规十型抽油机节能改造
常规十型抽油机节能改造
P1计划阶段
抽油机电流大原因关联图
员工责任心不强
平衡差 电控制差
曲柄平衡
减速器大
扭矩大
功率不可调
电 流 大
四杆机构不合理
载荷大
电动机性能
调参难
井况复杂
常规十型抽油机节能改造
P1计划阶段
P1-5 要 因 确 认
1、井况复杂 抽油机井工况由杆柱组合、泵深、沉没度、泵径、 充满系数、原油粘度及地层供液能力等多种因素有关， 具有不确定性。
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(三)拟解决的关键性问题
大载荷，长冲程的情况下平衡方式和平衡重等优化效果不 明显或抵消掉优化效果。
平衡方式作用后，净扭矩曲线不够理想，导致一定的刚性
冲击，应力求减小冲击或变为柔性冲击。
三、拟采取的研究方法、技术路线及可 行性分析
(一)拟采取的研究方法
通过学习研究常规游梁式抽油机的运动动力学与机械结构
Matlab建模仿真，得出结果
将得出结果与其他机型进行对比，若节能效果比其他机型
好，则整理总结，若不行，则重复第二步，重新进行优化 。
(三)可行性分析
从抽油机实际工作状况来看，抽油机节能大致可以分为电
控方面节能、结构节能（包括带传动、减速箱、换向机构 等）2种方式，节能途径是不改变抽油机本身，根据损失 情况，针对相应环节采取具体的措施。 通过对常规型抽油机的结构分析，以及运动及动力分析出 发，可以看出，优化抽油机机械结构，只需要现场对抽油 机进行优化，成本低，从实际节能效果来看是完全可行的。
特性，以及其它改造机型的结构特点和节能方式，在此基
础上确定方案设计。 结合其他改造机型，对比分析确定出优化机型。 以Matlab软件为工具建模仿真，得出优化后减速器输出轴 净扭矩曲线，并与其它机型作对比。
(二)技术路线
分析原机型及其他改造机型的运动、动力学特性，净扭矩 曲线
根据分析结果进行优化
其他对原机型改造后的新机型在各个油田的使用，为本课
题的可行性研究提供了应用基础和改造优化经验。
四、课题创新性
1. 对四杆机构的杆长比以及极位夹角进行调整优化； 2. 将四杆机构中的刚性连杆优化为柔性连接，消除刚性冲 击，减小负扭矩。
五、与课题有关的工作积累
完成了基础课程的学习； 查阅了与本课题有关的较多的国内外相关资料和文献期刊 等； 参观了兰州石油化工机器厂，对常规游梁式抽油机地面部 分工作原理有了清楚的认识；
抽油机研究成功之后，不断涌现出各种各样的新型节能抽
油机。新型机主要有异相曲柄平衡抽油机、双驴头抽油机、 前置式气平衡抽油机、偏轮式抽油机摆杆式等。 然而在现实应用中，这些新型抽油机虽然改善了常 规型抽油机的一些不足，但由于受到国内制造水平、配件 可靠性，本身结构限制等的影响，这些抽油机暴露出来了 另外一些问题，仍然需要改进优化。
我国抽油机在20世纪50年代以进口为主，修配为辅， 主要是进口前苏联CKH常规型游梁式抽油机。60～70年代
在仿前苏联的基础上制造出常规型游梁式抽油机。1975年
后制定并完善了国产抽油机技术标准。80年代抽油机实现 了全部国产化，1985年第一台异相曲柄平衡游梁抽油机应 用以后，国内开始重视抽油机的节能工作，1991年双驴头
常规型抽油机的结构节能及意义
一、课题意义及国内外研究现状
(一)课题意义
2010年世界石油探明储量、产量及在产油井数统计 数据显示，常规型抽油机因为结构简单、制造容易、可 靠性高、耐久性好、维修方便等优点而作为有杆抽油设
备是使用时间最长、最广泛的抽油机。但是常规型抽油
机本身的结构特征以及平衡方式使得它的能耗非常大， 电机除了启动之外，长期工作在额定功率以下，负载匹 配不合理。
另外，由于常规型抽油机现使用的数量非常庞大，使 得更换新机型来直接降低能耗与成本显得很不现实。因此， 非常有必要对现有常规游梁式抽油机进行结构节能优化。
一方面可将一些闲置的抽油机改成节能型抽油机，是对资
源的再次利用，可节约成本，另一方面也适用于新油井上 的安装运行。
(二)国内外发展现状
1.国内发展现状
对研究方向和思路进行整理和分析，为后续工作指明了方
向。
感谢我的导师张力老师给予我的指 导帮助 恳请各位老师批评指导 谢谢
二、课题研究目标、研究内容和 拟解决关键性问题
(一)课题研究目标
本课题以常规型抽油机为研究对象，对其结构方面进行
部分调整、优化，拟使整机的重量减轻、结构简单，使减速 器输出轴净扭矩曲线(如下图)和常规机型以及其他改造机型 的净扭矩曲线相比较，更加平缓，减小或消除负扭矩。以达 到较当前其他机型更好、更优的节能效果。
3. 抽油机发展方向
游梁式抽油机经过多年的发展，产品的系列化、标准 化和通用化程度日益提高，各种节能机型得到了普遍推广， 抽油机自动化控制系统也被广泛使用，多种型式的无游梁 长冲程抽油机的发展已取得显著成效。
在今后的发展中，抽油机总的发展方向是：超大载荷、
长冲程、低冲次、自动化、智能化、无游梁，并且要求高 效节能、高适应性、大型化，和模块化。
图1 双驴头抽油机
图2 异相曲柄平衡抽油机 图 3 前 置 式 抽 油 机
2. 国外发展现状
在国外，抽油机的生产已经基本上被几家大的机械 制造公司所垄断。但是从国外能源情况看，他们对抽油机 的要求更多的是超大载荷，可靠性高，寿命长，运行稳定 等，而很少考虑到节能问题，因此在国外抽油机使用率最
高的仍然是常规型抽油机。
MP——悬点载荷扭矩曲线 MC——平衡重扭矩曲线 M ——净扭矩曲线
图4 常规型抽油机曲柄抽净扭矩曲线
(二)研究内容
对常规型抽油机和其他改造机型进行运动与动力分析。
对常规型抽油机的四杆机构及平衡方式进行优化。 对优化后的机型进行Matlab运动学、动力学仿真分析，并 作出净扭矩曲线，得出节能效果，估算经济效益。