常規游梁式抽油機節能改造

江 濤

（新疆油田公司百口泉采油廠油田工藝研究所，新疆 克拉瑪依 834011）

抽油機采油是老油田生產的主要手段，百口泉油田抽油機井占機采井的96%以上。因此采用新機型直接降低電耗成本和維修費用，是降低原油開采成本的重要措施。

節能改造的主要特點繼承和保留了原常規游梁式抽油機的全部設計和可靠耐用等特點，減少減速箱的峰值扭矩和負扭矩，使抽油機的性能得到很大的改善，維護費用較常規游梁式抽油機低35%，該機適用于新機制造，更適用于在用的常規游梁式抽油機進行節能、升級改造。

一、常規游梁式抽油機機械能耗分析

目前新疆油田公司百口泉采油廠稀油老區常規游梁式抽油機的主要機型為CYJY10-3-53HB，該機能耗高，調參占產時間長，維護強度大，運行狀況表現如下。

1.平衡特性差。常規游梁式抽油機的平衡率僅達到70%～85%。

2.啟動力矩較大。配備的電機額定功率比正常運行功率高。

3.抽油單耗較高，效率較低。

4.常規游梁式抽油機能耗分析：百口泉油田抽油機井機械能耗按照生產井的產量、液面、沖次、泵效、有功功率等進行對比，測得的28口井平均值結果見表1。

（1）從統計分析中看出常規游梁式抽油機采用曲柄平衡方式，所配備的電機額定功率為30kW，減速箱峰值扭矩高，啟動電流大。以測得10型抽油機節能改造前為例，電動機的發電功率為2.6kW，自然功率因數平均小于0.40。（2） 抽油百米噸耗0.912kW·h/t液，效率較低、單耗較高。（3） 抽油系統效率為29.9%，抽油地面效率66.1%。因此通過抽油系統節能改造技術可以降低抽油機機械能耗。

二、改造方案及實施

功率利用率/%功率因數40.3 55.38 73.9 9.59 0.912 0.772扭矩利用率/% 平衡率/%單位原油耗電/kW·h百米噸液單耗/（kW·h/t·液）

1.改造思路。常規游梁式抽油機進行調徑變矩節能改造，是采用調徑變矩下偏平衡的原理，改變原機的平衡方式，通過更換曲柄，在游梁尾部加裝吊臂和配重箱，將曲柄平衡改為調徑變矩游梁平衡，使平衡扭矩變化曲線最大限度地與負載扭矩曲線吻合，從而得到平穩、低峰值的凈扭矩曲線，降低了減速器和電動機的扭矩，降低抽油機運行電流，實現節能。常規型抽油機扭矩曲線見圖1a。

2.改造內容。改造前后抽油機外觀圖如圖2所示。

（1）將原常規游梁平衡抽油機曲柄更換為調徑變矩節能曲柄。（2） 在抽油機游梁尾部加裝調徑變矩節能平衡裝置，改造后的平衡方式由曲柄平衡改為游梁平衡。（3）增加游梁調沖程支撐裝置。（4）將原機后向剎車改為側向剎車。（5）增加抽油機防護裝置。

三、實施效果

1.在保證油井供采協調的前提下，實現產量、效率、壽命三者的協調統一，降低機械能耗，延長設備使用壽命。

2.調徑變矩節能改造方式經濟指標見表2。

3.改造后抽油機減速箱峰值扭矩受力分析見圖1b。

4.調徑變矩節能改造內容少，工序簡單，施工時間短。改造前后抽油機各項參數對比見表3。

表2 改造后機械能耗測試數據統計

表3 改造試驗前后各項參數對比

四、經濟效益

改造后，平衡方式改變，提高了抽油機承載能力。平衡率從70%～85%提高到95%～100%，平均節電率11%左右，預計在2.5年內可收回改造投資。