李平

（大慶石油管理局有限公司裝備制造分公司抽油機制造分公司，黑龍江 大慶 163000）

根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果顯示，在國際范圍內(nèi)很多國家在開采原油方面都選擇使用了杠抽油技術(shù)。在我國，采油作業(yè)也已經(jīng)實現(xiàn)機械化，通過對杠桿技術(shù)原理的合理運用，在油井開采中取得了理想的成績。當前有的杠抽油機器實際應用的效率不高，必須要合理運用減速裝置等，對發(fā)電機運動形式加以改造，只有這樣，才能夠避免效率低所帶來的石油開采成本增加問題發(fā)生。近年來，世界能源儲量降低，加之我國對環(huán)境保護重視程度的不斷提高，將新型技術(shù)應用于石油開采過程中，不斷優(yōu)化石油開采效率具有一定的現(xiàn)實意義。由此可見，深入研究并分析抽油機的創(chuàng)新設計十分有必要，以期能夠?qū)崿F(xiàn)石油開采效率的不斷提升，節(jié)省石油開采成本的支出。

1 抽油機設計方案闡釋

對抽油機進行創(chuàng)新設計的過程中，最關(guān)鍵的就是要具備科學化的設計方案，對抽油機的創(chuàng)新設計內(nèi)容進行確定，同時還要重視抽油機的動力設計。只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)抽油機的創(chuàng)新設計目標，在實際應用的過程中，能夠充分發(fā)揮新型抽油機的作用與價值，不斷優(yōu)化石油開采的效率。

1.1 抽油機的創(chuàng)新設計內(nèi)容

對抽油機進行創(chuàng)新設計的過程中，需要引入全新的理論，一般被稱為ARIZ，即為發(fā)現(xiàn)問題解決算法。針對ARIZ 而言，其本質(zhì)上就是分析工具，在問題諸多且情況相對復雜的技術(shù)中被廣泛應用。ARIZ 最基本的工作原理就是要準確定義問題，隨后明確主要目標，進一步探討并研究存在的問題，有效轉(zhuǎn)化。此算法應用的主要目的就是尋找問題解決的最優(yōu)解，確保問題能夠轉(zhuǎn)化成理想狀態(tài)。所在整個過程中發(fā)生問題，即可將其當做全新問題不能夠展開在此求解，屬于持續(xù)性的求解過程。在抽油機的創(chuàng)新設計階段，將ARIZ 算法引入其中，就是對其不對稱性和合并原理進行運用，以保證抽油機高度不斷提升，優(yōu)化合并減速設備和轉(zhuǎn)動設備，只有這樣，在開采石油的過程中才能夠具備充足沖擊力。

1.2 抽油機的動力設計內(nèi)容

在抽油機的動力設計方面，通常來講，應用抽油機的過程中，驅(qū)動包括兩種，即硬驅(qū)動與軟驅(qū)動。其中，硬驅(qū)動有鏈式和卷式兩種，其最主要的優(yōu)勢就是確保動力輸出能夠向抽油桿直接傳送。然而，這種驅(qū)動同樣存在不足之處，即在電流相對較大的情況下，無法發(fā)揮保護的作用，甚至還會對采油工具造成嚴重的破壞。對于軟驅(qū)動而言，則主要涵蓋了鋼絲繩帶動式與帶式，最突出的優(yōu)勢就是在發(fā)生故障的情況下可以充分發(fā)揮自我保護作用。然而在具體應用過程中，若繩子亦或是皮帶受摩擦會形成熱能，很難確保動力箱抽油桿直接傳送。

在抽油機創(chuàng)新設計過程中，選擇使用鋼絲繩軟驅(qū)動的方法，最基本的工作原理就是在鋼絲繩的作用下，通過拽引替代硬驅(qū)動機械運動。這樣，不僅可以使齒輪間磨損程度降低，同樣也有效規(guī)避了抽油機運行期間的熱能損耗。

2 抽油機結(jié)構(gòu)強度研究

在抽油機的創(chuàng)新設計中，對其結(jié)構(gòu)構(gòu)成進行了改造，其主要的組成部分包括了防護系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、機動系統(tǒng)、操控系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、支架、防護系統(tǒng)與制動系統(tǒng)等等。具體的結(jié)構(gòu)構(gòu)成包括懸繩器、混凝土基礎、夾軌器、牽引系統(tǒng)、制動器、移機導軌、抽油機主體缸筒、處轉(zhuǎn)子永磁電機、控制柜、平衡重、上護欄組合等等。

對創(chuàng)新設計以后的抽油機受力狀況進行分析，能夠?qū)ζ浣Y(jié)構(gòu)強度加以了解。其中，對于平臺受力做出分析，需結(jié)合抽油機結(jié)構(gòu)和負荷的具體狀況，通過對有限元分析原理的運用，能夠準確計算抽油機靜力。以計算結(jié)果為基礎，即可發(fā)現(xiàn)，電機座前支撐板位置的應力和強度是最大的。對于抽油機主體的受力分析可以了解到，底板前端地下螺栓位置的應力最大，最重要的是代表了抽油機在創(chuàng)新設計以后，運行更加有效。

3 抽油機創(chuàng)新設計的穩(wěn)定性與實踐應用

在分析抽油機穩(wěn)定性的過程中，需要將抽油機整體作為重要參考依據(jù)，以此為出發(fā)點，通過三個不同的軟件創(chuàng)建模型并展開研究。在研究的基礎上即可獲得相應的結(jié)果，具體表現(xiàn)在，抽油機經(jīng)過創(chuàng)新設計后，不管處于風負荷狀態(tài)亦或是不具備風負荷狀態(tài)，其運行的穩(wěn)定性都十分突出。

以下將針對抽油機創(chuàng)新設計后的應用狀況展開深入分析。目前階段，國內(nèi)華北油田和遼河油田等區(qū)域，已經(jīng)引入了經(jīng)過創(chuàng)新設計的抽油機，并且展開了實地應用方面的測試。根據(jù)具體的測試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，抽油機經(jīng)過創(chuàng)新設計以后，其實際運行效果理想，較之于普通抽油機，經(jīng)過創(chuàng)新設計的抽油機最突出的優(yōu)勢就是在整個運行階段，抽油機能夠結(jié)合油井具體的地下條件與設備，進一步以優(yōu)化相對應的參數(shù)，保證可以和實際條件實現(xiàn)有效匹配，實現(xiàn)石油開采效率的全面提升。最重要的是，經(jīng)過創(chuàng)新設計以后的抽油機，其實際安裝過程明顯簡化，十分便捷，具有較高的應用可行性。

根據(jù)以上研究與分析可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過創(chuàng)新設計的抽油機，將其應用于油田開采的過程中，能夠充分發(fā)揮其自身的高效性、節(jié)能性以及穩(wěn)定性等方面的優(yōu)勢，在應用測試方面能夠取得理想的成績。由此可見，在現(xiàn)代石油開采中，有必要推廣應用經(jīng)過創(chuàng)新設計的抽油機，只有這樣，才可以不斷強化石油開采效果，進一步推動石油開采事業(yè)的發(fā)展，突顯抽油機的價值。

4 結(jié)語

綜上所述，上文針對抽油機的創(chuàng)新設計展開了系統(tǒng)化地研究與分析，并且通過實踐測試應用了解到，經(jīng)過創(chuàng)新設計的抽油機，其在石油開采過程中能夠發(fā)揮自身的效用，有效地提高了石油開采的效率，為現(xiàn)代石油開采事業(yè)的全面可持續(xù)發(fā)展提供了有價值的參考依據(jù)，同樣也發(fā)揮了新型抽油機的作用與價值。