淺談評價抽油機節能的幾個誤區

吉效科，許 麗，張 浩

（1.西南石油大學機電工程學院，四川成都 610550；2.中國石油長慶油田公司設備管理處）

近些年，隨著國家對節能環保的重視，節能型設備的開發與推廣不斷為人們所接受，各行各業都在提倡設備的節能技術。油田作為生產性企業是耗能大戶，從原油開采、輸送、處理都需要消耗能量，油田裝備制造企業也開展了研發和制造采油、輸油等方面的新型節能設備，各種節能設備相繼出爐，種類繁多，據不完全統計，2000年以來國家新型節能抽油機及其配套設備專利有100多項，一些抽油機廠家努力推薦自己的節能產品和技術，拿著正規的國家或地方的專業檢測機構的節能檢測報告，從節能數據反映都有很好的節能效果，但是，其實不然。那么，如何去辨別是否真的節能，節能數據是否可靠可信，設備是否適合油田使用在實際工作中評價抽油機節能工作存在很多誤區。

1 節能測試報告缺乏可靠性

設備是否節能經常需要和其他同類型設備做比較才能知道，對于抽油機節能通常需要選擇常規或者其他節能抽油機做比較，比較的前提是要有相同的條件。抽油機對比有兩種方式，即同井不同機比較、不同井不同機比較。不同井不同機需要平衡度、參數（沖程、沖次、懸載）、井口回壓、測試時間、控制方式、測試手段等一致或接近，同井不同機需要沖次、沖程、平衡度、測試時間、控制方式、測試手段等一致，而且油井工況要穩定。但是我們常常會看到在權威節能檢測機構提供的節能監測報告中不明確抽油機對比方式，油井工況參數、抽油機沖程、沖次等參數不盡一致，對比抽油機不平衡而節能抽油機處于最佳平衡，在這些情況下測試得出的節能數據是不可靠的，不具有說服力。因此我們在看節能測試報告的時候不能只看綜合節電率等結論性的數據，一定要看節能測試的條件和重要參數，看二者是否具有可比性，如果甲抽油機嚴重不平衡，參數過大，而乙抽油機平衡良好，參數合理，則不能說乙抽油機比甲抽油機節能。

2 節能效果人為因素擴大化

這種誤區主要有兩個方面的情況，一是抽油機節能的效果被人為擴大。抽油機節能的原理大致有結構優化、控制方式、參數優化、配套電機等，這些節能的原理和方式是有區別的，在通常情況下，一些研發和制造廠家將抽油機井參數調整、改變控制方式等實現油井節能誤認為是抽油機節能，新型抽油機真正意義上的節能應該是結構優化使得本身的效率提高而實現節能，在目前油田使用的采油裝備中，無桿泵由于沒有桿柱和地面能量損耗，因此節能效果比有桿采油裝備好，無游梁抽油機由于沒有了游梁式抽油機具有的曲柄配重的旋轉和游梁驢頭的擺動而產生的換向功，因此其節能效果比游梁式抽油機好，游梁式抽油機中游梁平衡比復合平衡節能，復合平衡比曲柄平衡節能，原因就是三者隨著曲柄配重的增加使得換向功增加而造成的。另外抽油機本身的節能主要是在減少摩擦損耗，但是如電機、減速器、軸承等部件存在能耗是難免的，只能優化減小不能完全消除。因此抽油機本身的節能是比較小的，新型節能抽油機本身綜合節電率每提高5%都是非常好的效果，通常我們看到一些新型節能抽油機綜合節電率30%、40%、50%以上，系統效率提高15%以上等等這些數據都是虛假的，并不是新型抽油機本身節能，肯定參入了參數調整、改變控制方式等實現的節能。

二是人為想辦法讓抽油機具有較好的節能效果，每個研發和制造新型節能抽油機及節能技術的廠商盼望取得良好的節能效果，只許成功不許失敗，因此在委托節能監測機構時可能要進行關系溝通，作為監測機構礙于面子問題，會給廠商一定的照顧，即使測試節能效果不明顯，也常常會看到一些新型節能抽油機廠家介紹的節能效果好的離譜。

為了消除人為因素的影響，我們對試驗的新型節能抽油機編制測試方案，自行進行對比測試，節能測試數據都比廠家介紹的節能數據要低，甚至有些新型節能抽油機或者節能技術不具有節能效果。因此所謂新型節能抽油機或者節能技術是否真正有節能效果，還需要用戶自己測試，真抓實干，甩開人為因素的影響，真實體現客觀事實，防止人為誤導。

3 節能宣傳報道過于激進化

通常一項先進技術、一種新型設備從研發到批量推廣都需要經歷較長的時間，需要實踐的檢驗，很多新產品成熟前都會有這樣那樣的問題，需要不斷的改進、試驗、定型，而在油田新型設備在試驗期間或者剛安裝投產，就有“應用成功”和“取得效果”的報道，太過于搶先，而這些激進的報道過早的下結論后導致設備推廣決策的失誤。復式永磁電機抽油機曾經在2009年3月《貴州商報》上以題為《貴州造抽油機成油田節能王》報道，被譽為“綠色抽油機”的電機抽油機，綜合節能率可以達到50%。這一報道距離該抽油機研發現場試驗只有1年多的時間，但是這種抽油機的造價、實用性等受到很大考驗，其結構主要是采用復式永磁電機及控制系統解決了立式抽油機的換向、低速度的問題。其實，現在成熟推廣的開關磁阻電機、變頻調速電機、鏈條換向、齒條換向配套控制系統照樣實現了復式永磁電機解決的問題，而且他們組成的抽油機價格、結構、體積等都比復式永磁電機抽油機有優勢。

4 一味追求節能忽視可靠性、安全性等綜合因素

結構簡單、安全可靠、便于維修操作、易損件壽命、投資與維護費用低、節能高效等是評價抽油機是否具備推廣價值的主要依據。但是在實際管理中，大家對抽油機一味的追求節能高效，卻忽視了可靠性、安全性等重要因素。目前，國內對抽油機的可靠性要求暫時還沒有一個明確的標準。據統計，拉夫金生產的抽油機，在加拿大應用中故障率在7%以下，平均每臺抽油機年累計用于維護、潤滑及故障處理的時間不超過2小時。中國石油所用的抽油機對該時間沒有進行系統的統計，預計累計時間不會低于10小時，也就是說抽油機由于設備的原因開機率99.86%。假設以10小時計算，中國石油在用的10萬臺抽油機，則需要有340多個維修隊伍365天（8小時／天）忙于抽油機的維護。目前正在試用的一些新型節能抽油機，可靠性遠遠達不到上述要求，保守一點說，這些機型年累計維護時間不會少于5天。在試驗階段因為應用的數量小，這5天的維護時間并沒感覺到有什么大問題，假如推廣到1000臺，將意味著需要有40多個維修隊伍365天（8小時／天）忙于抽油機的維護；推廣到1萬臺，將意味著需要有400個維修隊伍365天（8小時／天）忙于抽油機的維護。這不僅是維護的人力、直接費用難以支撐，同時將意味著每年要影響上百萬噸的原油產能、幾十億元收入。由此也可以看出抽油機可靠性、安全性等其它因素的重要。

5 節能產品高價投入短期收回成本

通常所見節能抽油機價格都要比同機型游梁式抽油機價格要高，要價高的理由就是高價投入短期內就會收回成本，將節能降低成本作為價格的籌碼。比如，10型游梁式抽油機配套的Y系列三相異步電動機價格3200元左右，而稀土永磁電機、雙功率電動機、高（超高）轉差電動機等的價格10000～15000元左右，是Y系列三相異步電動機的3～5倍；Y系列三相異步電動機在油區維修技術簡單成熟，維修單位較多，方便維修，而特殊電機維修技術和工序復雜，油區較少有專業維修隊伍和手段，很多需要專業廠家返廠維修，維修費用高，維護時間是游梁抽油機的10倍以上。目前，由于各油田采油廠成本壓力均較大，維修人員較為緊張，雖然一些特殊電機配套抽油機節能效果也不錯，但與普通Y系列三相異步電動機相比，不僅維修時間長、費用高，同時還因停機時間較長影響原油產量，而且對采油維修人員素質等要求更高，不一定能適應油田的實際。

6 片面追求抽油機配置最小化

抽油機井節能是一個系統工程，只有綜合優化才能有效果，如抽油機電機為了追求降低無功損耗，而降低電機配置功率，甚至低于抽油機正常運行所需電流，導致電機燒壞的問題，故障率增加，其實無功在計算綜合節電率時所占有的損耗是非常小的部分，如二種配11kW普通電機的8型抽油機對比，噸液百米提升高度有功耗電量從5.84 kW·h／（102 m·t）降至4.54 kW·h／（102 m·t），噸液百米提升高度無功耗電量從7.88 kW·h／（102 m·t）降至3.88 kW·h／（102 m·t），綜合節電率為24.72%，但是無功在綜合節電率中僅占4.38%，不能一味追求無功損耗低而降低電機配置功率，引發抽油機別的不可靠方面的問題。抽油泵從φ32 mm下降至φ28 mm，現在有人提出來φ25 mm，可能導致泵的部件強度降低，性能下降，甚至引起因加工難度增加而使成本增加，其實對于低液量油井在配有φ28 mm抽油泵，抽油機低沖次的情況下完全可以實現高效率的。

總之，抽油機的節能主要是通過一些手段優化調整油井參數，使抽油機運行貼近理想工況的目標值，使得抽油機系統效率最大化，從而達到節能的目的，因此參數調整是抽油機節能的關鍵。評價抽油機節能需要錄取第一手資料，綜合排除影響因素，系統分析可靠的數據，正確認識節能抽油機或者配套節能裝置的效果，切莫輕易聽信別人所言節能，切莫人為擴大節能效果，切莫急于宣傳報道成功，切莫僅僅追求節能降耗，切莫片面追求最小配置，而應遵循客觀規律，讓時間和實踐檢驗節能抽油機或者配套節能裝置，真正為油田推出經得起考驗的節能抽油機或者節能技術。