趙娜娜

[摘 要]隨著各行業(yè)對石油需求量的進一步增大以及過去對自然資源的“破壞性”開發(fā)，使得目前石油開采的困難程度不斷增大。因此，為了提高原油產(chǎn)量與質(zhì)量，同時達到節(jié)能減排的要求，研發(fā)新的節(jié)能控制技術(shù)勢在必行，本文試圖在現(xiàn)有抽油設備入手，通過了解抽油機的各項機能，并研究其設備節(jié)能性的改造，在提高抽油機工作效率與使用壽命的同時，達到節(jié)約資源，提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。

[關(guān)鍵詞]油田生產(chǎn)；抽油機；節(jié)能控制技術(shù)；研究運用

中圖分類號：TE933.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）15-0385-01

當下國內(nèi)各大主要油田對原油的開采方式多集中在機械采油方面。機械采油方式又可以分為抽油機采油、螺桿泵采油以及電泵采油。其中抽油機采油在當下的油田開采作業(yè)中的應用廣泛，成為了開采裝備中必不可缺的一項內(nèi)容。但隨著開采難度的加大以及浪費資源現(xiàn)象嚴重，傳統(tǒng)的抽油機因自身需要高速運轉(zhuǎn)，使得起動沖擊大，運行耗能多，繼而造成效率過低、出現(xiàn)斷桿、燒電機等諸問題。因此，降低現(xiàn)有的抽油機能耗，開發(fā)關(guān)于抽油機節(jié)能技術(shù)的相關(guān)運用，不僅能夠延長抽油機的使用壽命，而且也會為油田的生產(chǎn)節(jié)約大量成本，進一步提高油田經(jīng)濟效益。

一、抽油機的發(fā)展趨勢

抽油機使用距今已經(jīng)超過了100多年，我國自20世紀50年代以來，所使用的抽油機多數(shù)為前蘇聯(lián)的游梁式抽油機。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國工業(yè)水平也在逐步穩(wěn)定的發(fā)展提高，到80年代，我國在抽油機的使用方面，已逐步將前蘇聯(lián)的外表設計與結(jié)構(gòu)功能全部完成了國產(chǎn)化，也逐步發(fā)展起了自己的品牌，可以說這是我國石油在開采作業(yè)與生產(chǎn)發(fā)展的極大突破。

近年來的抽油機發(fā)展趨勢主要邁向了可靠性、經(jīng)濟性和發(fā)展性的方向，并逐漸地能夠適應日益增大的工作量以及高效的工作要求，縮小了了工作的變化范圍與形式，進一步提高了工作性能。不僅如此，隨著技術(shù)的不斷精進，機器體積也進一步縮小，更加節(jié)能環(huán)保，在維持高性能的基礎(chǔ)上再次擴大了適用范圍，降低了對環(huán)境的適應要求，強化了遠程控制與自測能力的檢測。

二、采油系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)應用必要性

我國石油開采作業(yè)中，最為常見的是使用常規(guī)游梁式抽油機，這種開采方式最終形成的油量能夠占到全部機械采油油量的百分之八十以上。使用這種抽油機的優(yōu)點有很多，例如結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、可靠性高、耐久性好、維修方便等特點，但也正是這些特點同樣也使得常規(guī)游梁式抽油機在采油作業(yè)中容易出現(xiàn)載荷率低、效率低和能耗大等缺點，由于我國百分之九十以上的油井在進行開采作業(yè)中均需要抽油機采油，使得抽油機能耗占到了采油成本的百分之四十以上，浪費了大量的物力與財力。

另外，隨著科學技術(shù)的不斷進步，各種新型抽油機也不斷涌現(xiàn)在市面上，例如國產(chǎn)數(shù)控抽油機、鏈條式抽油機、液壓抽油機等，雖然這些新型抽油機為油田企業(yè)的開采作業(yè)提供了多種選擇性，但它們也多多少少也有一些缺點，象是價格較傳統(tǒng)機型更為昂貴、性能的不確定性、后期維修保養(yǎng)系統(tǒng)不完善以及操作技術(shù)要求高等，這些問題也使得新型機型無法得到進一步的推廣使用。因此，在進行新機型的研發(fā)過程中要注重對節(jié)能技術(shù)的研究運用，在能夠降低采油作業(yè)成本的同時，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，做到國家對節(jié)能減排的要求。

三、抽油機節(jié)能控制技術(shù)的研究運用

（一）進一步改進抽油機的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式

主要是指對抽油機四桿機構(gòu)以及抽油機平衡方式進行優(yōu)化升級，通過改變抽油機曲柄軸的凈扭矩曲線，來滿足負扭矩降低的目的，從而使扭矩波動較之過去更為平穩(wěn)，降低抽油機周期載荷系數(shù)，提高電動機的工作效率，最終完成節(jié)能的要求。這種利用改進抽油機結(jié)構(gòu)的方式而形成的新一代節(jié)能機型，包括有異相曲柄平衡抽油機、漸開線抽油機、雙驢頭抽油機、直線電機式抽油機、前置式抽油機等，這種新型節(jié)能機型不僅能夠延續(xù)傳統(tǒng)游梁式抽油機的優(yōu)點，還降低了能源損耗率、提高系統(tǒng)效率等。

（二）加快研發(fā)電機定子繞組調(diào)壓控制技術(shù)

從傳統(tǒng)游梁式抽油機的裝機功率來看，由于技術(shù)有限，使得功率過大導致啟動后的負荷運用，實驗表明，游梁式抽油機的實際運轉(zhuǎn)狀況下，其工作的功率僅為裝機功率的三分之一左右，造成了大量能源的消耗浪費。針對這種現(xiàn)象需要對電機進行調(diào)壓，可以繼電接觸器來對抽油機的電動機定子繞組進行切換，從而滿足降壓節(jié)能的效果。此外，由于抽油機啟動轉(zhuǎn)矩的需求量大，因此在啟動過程張可以將定子繞組接成三角形，在正常工作時，可以改變定子繞組的變接方式為星接法，通過改變電機定子繞組的接法來實現(xiàn)減壓的功能，降低資源的損耗率。

（三）節(jié)能控制裝置的研發(fā)利用

目前關(guān)于節(jié)能的控制裝置一般分為兩種，變頻控制裝置以及電能跟蹤回饋裝置。所謂變頻控制裝置也就是說可以通過改變電源頻率的方式來降低電機轉(zhuǎn)速和功率，從而進一步改善電網(wǎng)環(huán)境，再一次實現(xiàn)電機的軟啟動，達到降低能耗的目的。但這一裝置的缺點就在于當頻率降低時，沖次量降低，從而影響油井的產(chǎn)量。

電能跟蹤回饋裝置是指使用晶閘管調(diào)壓調(diào)流控制技術(shù)，同時利用集成控制模塊動態(tài)，來對電機的電壓與電流進行調(diào)節(jié)，使電流在抽油機工作狀態(tài)下始終保持正常值，以此確保電機的輸出功率與負荷需求的匹配。這種裝置的最大優(yōu)點就在于能夠利用自動跟隨控制，可以在不減少抽油量的前提下繼而來實現(xiàn)節(jié)能效果。

四、結(jié)語

隨著工業(yè)化的進一步發(fā)展，各行業(yè)對石油的需求量也在逐步上升，如何對油田的開采作業(yè)做到更加高效、環(huán)保的作業(yè)成為各油田企業(yè)發(fā)展面臨的重要課題。抽油機作為開采過程中的重要裝置，對其節(jié)能技術(shù)的研究更成為重中之重，從而進一步滿足日益企業(yè)的經(jīng)濟效益與節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。

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