劉偉

摘要：近年來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷得到提高，而且近年來(lái)國(guó)際上也出現(xiàn)能源緊張等情況，因此各國(guó)都在相繼提出節(jié)約能源節(jié)約資源的發(fā)展觀念。本文將主要針對(duì)抽油機(jī)這一大型設(shè)備進(jìn)行闡述，分析它的工作原理以及在此基礎(chǔ)上的節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：抽油機(jī);工作原理;節(jié)能效果

1 抽油機(jī)簡(jiǎn)介及工作原理

抽油機(jī)是開(kāi)采石油的一種機(jī)器設(shè)備，是通過(guò)加壓的辦法使石油出井的一種設(shè)備。當(dāng)油機(jī)上沖時(shí)油管彈性收縮向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)機(jī)械解堵采油向上運(yùn)動(dòng)，撞擊滑套產(chǎn)生振動(dòng)。同時(shí)正向單流閥關(guān)閉，變徑活塞總成封堵當(dāng)抽油機(jī)下沖程時(shí)，油管彈性伸長(zhǎng)向下運(yùn)動(dòng)，這一運(yùn)動(dòng)又對(duì)地層內(nèi)的油流管道產(chǎn)生反向的沖擊力。

油井內(nèi)的機(jī)械采油器是利用油管柱周期性的彈性變形來(lái)產(chǎn)生周期性的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)地層產(chǎn)生抽吸擠壓的頻繁交替變換活塞作用，最后使得不易移動(dòng)的液滴開(kāi)始流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)疏通油道、擴(kuò)大油流增加原油產(chǎn)量的目的。在所有的抽油機(jī)類(lèi)型中，游梁式抽油機(jī)是各大油田廣泛采用的抽油設(shè)備，通常是由普通的交流異步電動(dòng)機(jī)直接拖動(dòng)，由它的柄帶以配重的平衡塊帶動(dòng)抽油桿，驅(qū)動(dòng)井下的抽油泵做固定周期性的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，把井下的油送往地面。

2 抽油機(jī)能量損失原因探究

一般在油田開(kāi)發(fā)中，采油的方式通常是把流到井下的原油弄到地面的方法，基本上分為兩種，一是依靠油田本身的能量把原油噴灑到地面上，這種方法稱(chēng)作是自噴采油法，另一類(lèi)是借助外界的力量把原油采到地面上，叫做機(jī)械采油法。但是現(xiàn)在使用采油機(jī)采油的油田占到總數(shù)的90%以上，而目前不僅采油的抽油機(jī)總體利用效率不大，也有很大的能耗消耗。以前統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示油田生產(chǎn)用電占到總用電量的將近一半，而在油田的生產(chǎn)用電中采油機(jī)的用電又占到很大一部分。如果抽油機(jī)的總體利用效率提高，不僅可以節(jié)約油田的成本，也可以很好的節(jié)約資源。

抽油機(jī)的能量損失有很多原因，大體可以分為以下幾方面的原因：

1）電動(dòng)機(jī)的損失。電動(dòng)機(jī)是抽油系統(tǒng)中的主要耗能設(shè)備，電動(dòng)機(jī)方面的損失包括有熱損失和機(jī)械損失，統(tǒng)稱(chēng)為電機(jī)損失。電動(dòng)機(jī)的損失原因也是有多方面的，一是機(jī)器本身經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用會(huì)有一定的損耗，這是自然方面的原因;二是人們的不正確的使用方法或者不正確的操作等造成電動(dòng)機(jī)的損耗。對(duì)抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)一定要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的具體情況具體分析，并要時(shí)常對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理;

2）附件方面的損失，一種是指帶傳動(dòng)部件方面的損失，這方面主要是指在運(yùn)輸油過(guò)程中的摩擦損失，可以稱(chēng)之為皮帶損失。二是減速箱內(nèi)部的損失，也是指在整個(gè)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中出現(xiàn)摩擦等，對(duì)減速箱會(huì)有一定的影響。三是四連桿裝置上的，主要包括軸承的摩擦和鋼絲繩的變形摩擦損失。還有包括像抽油泵部分的損失，機(jī)械損失容積損失與水利損失等，這些附件方面的損耗也會(huì)對(duì)抽油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大的影響，不僅影響整個(gè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)如果在日常的工作中不及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)整個(gè)油田都會(huì)有影響。

3 實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)節(jié)能效果的方法策略

抽油機(jī)的節(jié)能效果的實(shí)現(xiàn)是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，首先我們要在技術(shù)上加以改進(jìn)。關(guān)于提高抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)，我們可以從以下幾方面進(jìn)行改進(jìn)：

1）可以采用無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)。無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)是指利用補(bǔ)償電容器對(duì)抽油機(jī)的供電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，抽油機(jī)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)裝置大多為感性設(shè)備，因此在長(zhǎng)期使用過(guò)程中必然會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)供電線路效率基數(shù)低、無(wú)功功率大、輸電線路損耗大等問(wèn)題，而解決這些問(wèn)題的最好的辦法就是利用補(bǔ)償電容器對(duì)供電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)無(wú)功補(bǔ)償;

2）適當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的容量。電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)扭轉(zhuǎn)過(guò)程比較慢，耗電比較大，這樣就使得在電動(dòng)機(jī)容量不變的情況下，在低產(chǎn)油井或者油比較稀的情況下電動(dòng)機(jī)的發(fā)電效率就會(huì)很低，能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重。在起動(dòng)電動(dòng)機(jī)后如果能夠降低電動(dòng)機(jī)的容量，就可以實(shí)現(xiàn)提高電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)降低電動(dòng)機(jī)自身的損耗目的。為此可以采用在啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電時(shí)發(fā)電機(jī)的接線方式為角接，而電動(dòng)機(jī)在正常工作狀態(tài)時(shí)接線的方式為星接或者沿邊三角形接法。但這種技術(shù)只是在低產(chǎn)油井和工作情況都比較良好的情況下效果比較明顯;

3）可以自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電壓。自動(dòng)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)電壓是指通過(guò)檢測(cè)到的電動(dòng)機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)最重要的是功率因數(shù)以及運(yùn)行電流數(shù)，調(diào)整電動(dòng)機(jī)晶閘管的導(dǎo)通角，進(jìn)而改變抽油機(jī)上的電壓，調(diào)整電動(dòng)機(jī)的容量。但這種技術(shù)存在一種明顯的弊端，它是通過(guò)調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)整，但電壓電波的波形并不是完整的正弦波，也存在上下的波動(dòng)，因此在該項(xiàng)技術(shù)的使用過(guò)程中要注意控制晶閘管的控制深度，做好相關(guān)的測(cè)量工作;

4）安裝全自動(dòng)的間歇抽油控制裝置。該裝置節(jié)能效果較好，主要是改裝置通過(guò)檢測(cè)抽油機(jī)最直接的工作地方井下的供液能力來(lái)控制抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，安裝此項(xiàng)裝置可以很好的控制抽油機(jī)的工作效率及工作裝狀態(tài)，可以使得抽油機(jī)在井下供液較好時(shí)加快抽油的速度，在井下供液不好的情況下停機(jī)，但該裝置雖然節(jié)能效果較好，但安裝費(fèi)用大。

4 結(jié)論

我國(guó)現(xiàn)在提倡科學(xué)發(fā)展觀，而科學(xué)發(fā)展觀很重要的一方面就是要科學(xué)的利用資源，合理利用資源。在抽油機(jī)的使用過(guò)程中，要在日常的點(diǎn)滴中切實(shí)做到抽油機(jī)的養(yǎng)護(hù)工作，合理的使用抽油機(jī)。在油田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，發(fā)展新技術(shù)，挖潛增效是不變的主題，這也是我國(guó)油田發(fā)展中新的技術(shù)方向，我們要大力的進(jìn)行資金投入和政策的支持，結(jié)合油田的實(shí)際情況進(jìn)行抽油機(jī)的節(jié)能方面的更大的舉措，爭(zhēng)取有更好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建軍.游梁式抽油機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算[J].上海大學(xué)工程學(xué)院院報(bào)，2009（6）.

[2]薄濤.中國(guó)液壓式抽油機(jī)的發(fā)展概況與技術(shù)水平[J].科學(xué)工程與建筑，2006（9）.

[3]趙鵬飛.油田抽油機(jī)節(jié)能綜述及解決方案[J].建筑規(guī)劃論壇，2008（10）.

[4郭春生.節(jié)能降耗技術(shù)在抽油機(jī)井上的應(yīng)用[J].中外能源，2009（7）.