抽油機在我國的發展趨勢初探

摘 要：石油作為重要的戰備資源，歷來為人們所重視。本文簡要概述了我國當前抽油機的狀況和存在的問題，并對我國抽油機的發展趨勢提出了幾點建議。

關鍵詞：抽油機；發展；趨勢

1 常規抽油機存在的問題

石油作為一種戰備資源，歷來為各國所重視。特別是進入21世紀以來，越來越加速的能源消耗使得石油資源極其缺乏。因此如何對目前的抽油機進行改進，完善其功能，使得抽油機的效率增高，耗能降低便成為每一個科技者努力的方向。

使用時間最長范圍最廣的常規抽油機便是游梁式抽油機。這種抽油機具有構造簡單、制造簡便的特點，因此在我國的石油行業初期受到了很多建設者和技術員的青睞。但是游梁式抽油機也有很多弊端。當出現長沖程、低沖次時，這種抽油機很難達到要求。因此在很多石油井口不能發揮其功效。同時其效率也很低，在很多抽井發揮的效率只有12%-13%左右。即使是在美國也只有45%。低效率、高耗能的游梁式抽油機已經在倡導建設資源節約型社會的今天越來越凸顯其缺點。

同時，在老油田的注水開發已經使得油田開采進入了一個高含水采油期。大幅度提升高產液油含量，以液換油已經成為保證油田產量的一個不可逆轉的趨勢。而注水開采要求抽油機具有較長的沖程，這恰恰是常規梁式抽油機的缺點。

1.1 低效率的原因

抽油機是一個復雜的系統集合，它包括電機、地面傳動裝置、井下抽油裝置等組成。每一個環節的出錯都有可能使整個抽油機的效率降低。因此要想達到系統的最高效率必須使得每一個設備的效率達到最高。

1.2 高耗能的原因

導致抽油機高耗能的原因有很多：異步電動機的轉矩特性不能很好的與抽油機的負荷特性相互匹配，甚至有二次能量轉換現象的出現。大多數電機只能以30%的負載率運轉，這導致電動機的效率得不到很好的發揮。

當電動機的某一個沖程工程被反方向拖動時，下落的抽油桿會釋放出很多機械能。這部分能量可以部分的轉換為電能，反饋回電網。但不可能全部被吸收，最終導致能量的消散損失。

常規抽油機的懸點加速度值過大，導致動載的增加，降低了泵的效率，影響了產量，能量消耗也隨之增大。

2 未來抽油機的發展趨勢

未來的抽油機會朝著以下幾個方向發展：大型化、自動化、智能化、高適應性。

2.1 大力發展各種類型的抽油機

較小的沖程損失、較高的系統效率、較長的使用周期使得長沖程抽油機在未來的發展中占有一席之地。所以，長沖程抽油機的發展對緩解我國產量過低，老油田的高含水開發都有著非常重要的意義。同時我們也要發展各種類型的無類無游梁長沖程抽油機，對各種鏈條式和增距式抽油機進行各種技術改造和完善。目前鏈條式抽油機的主要問題是鋼絲繩容易斷裂、鏈條的壽命較低、換向沖擊的荷載較大。這些問題的都制約著鏈條式長沖程抽油機的發展。改進的措施有2個方向。

a）設計結構的完善和改進。例如使用耐磨強度和抗疲勞強度更高的材料。國外已經有些科研單位研制出適合鏈條式長沖程抽油機的寬帶舉升傳動件。它使得抽油機的抗拉極限得到了改善，傳動帶的柔韌性得到了提高，其可靠性和壽命都大大的延長。因此我們可以借鑒這項技術去改進我國個鏈條式長沖程抽油機。

b）換向機構的完善與改進。例如采用增加循環軸的方法取消往返架，增加減震避震裝置，適當的采取措施來延長換向時間，盡量降低換向時的振動沖擊等。

目前我國在長沖程無游梁抽油機的研制方面取得了長足的進步。而最好的抽油機之一就是增距式長沖程無游梁抽油機。因為它具有優秀的動力與平衡特性，各項經濟技術指標都已經達到了國際先進水平，可以適應于現代化的采油方式。它的出現徹底顛覆了常規抽油機的運動特性，具有很高的使用價值。

2.2 大力發展節能型抽油機

游梁式抽油機是采油環節的主要耗能設備。大量的研究表明游梁式抽油機會消耗總電能的約85%。大量的耗能不僅帶來了巨大的經濟損失，也使得石油產量久久不能提高。對此我們可以通過變距節能、電機節能、擺桿式節能、變平衡節能、變結構節能這五種方式來降低能耗。但是改變抽油機同時也必須對油井設備進行改造，這就大大增加了改造的成本，也不切實際。因此合理的改進方法有：從改變電機的機械特性出發去改善電機和抽油機的配合情況；采用形狀為窄V的傳動帶提高傳動效率；對電動機做功率補償等等。

2.3 發展具有高度適應性的抽油機

我們應該驗證能適應各種情況的具有高度適應性的抽油機，以擴展其應用范圍。例如適應各種環境條件、適應各種油井、適應各種石油的開采等等。其他國家在這方面比我國要發展的早，也有很多的新型的具有高度適應性的抽油機被開發出來，我們可以把國外的先進設備拿來借鑒和研究，同時結合我國自身的特點對其進行改造，從而能設計出一套適合我國國情的高適應性抽油機。

2.4 大力發展斜直井抽油機

我國雖然陸地廣闊，但人均的石油資源卻非常的稀少，因此我們必須去尋找可以開采的石油。而未來的世界是海洋的世界，在廣袤的大海下面蘊藏著豐富的石油資源。我們要想在大海上開采石油，就必須大力發展斜直井抽油機。開發無游梁曲柄搖桿輪式斜井抽油機和大型斜直井抽油機將對我國油氣資源開產生深遠的影響。

3 結語

以上幾種方法有的簡單易行，費用較低，但是不能從根本上解決問題；有的雖然可以解決問題但是費用較高。因此根據本文的研究，我國未來的抽油機應該大力研制具有低能耗、高效率和高度適應性特性的直井與斜井抽油機。

參考文獻

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作者簡介：申彥剛（1983，6-），男，籍貫：陜西延長；學校：西安石油大學；年級：2011級；學院：機械工程學院；研究方向：石油機械。