抽油机工艺技术及未来趋势的立项报告

第一节  抽油机的简介

抽油机是开采石油的一种机器设备，俗称“磕头机”。抽油机是有杆抽油系统中最主要举升设备。根据是否有游梁，可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。（立项报告）

第二节 抽油机的工艺技术

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种形式，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，相反还有电能回馈电网，油田的抽油机比较多，这些回馈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馈制动或者回馈逆变等多种处理方式。

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。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。

第三节 抽油机的特点

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。

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。

第四节 抽油机行业的未来趋势

其一，逐渐呈现自动化和智能化的发展趋势，伴随信息技术以及自动控制技术等先进技术的发展，其应用范畴也逐步拓展，应用现代化科学技术能够对抽油机的工作流程进行程序化设置，进而通过计算机进行辅助操作，实现其智能化操作模式，最大程度的减少能源消耗。

其二，逐渐提升其适应性的发展趋势，抽油机需要在油田生产中体现实际应用价值，而由于油田产量的变化以及油藏类型的变化，对于抽油机的应用需求也会逐步提升，因而抽油机的技术应用需要持续满足油田的应用需求，其节能化程度以及对于不同油田类型的适应程度将会持续提高。

 

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