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

節(jié)能改造的主要特點(diǎn)繼承和保留了原常規(guī)游梁式抽油機(jī)的全部設(shè)計(jì)和可靠耐用等特點(diǎn)，減少減速箱的峰值扭矩和負(fù)扭矩，使抽油機(jī)的性能得到很大的改善，維護(hù)費(fèi)用較常規(guī)游梁式抽油機(jī)低35%，該機(jī)適用于新機(jī)制造，更適用于在用的常規(guī)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行節(jié)能、升級(jí)改造。

一、常規(guī)游梁式抽油機(jī)機(jī)械能耗分析

目前新疆油田公司百口泉采油廠稀油老區(qū)常規(guī)游梁式抽油機(jī)的主要機(jī)型為CYJY10-3-53HB，該機(jī)能耗高，調(diào)參占產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)強(qiáng)度大，運(yùn)行狀況表現(xiàn)如下。

1.平衡特性差。常規(guī)游梁式抽油機(jī)的平衡率僅達(dá)到70%～85%。

2.啟動(dòng)力矩較大。配備的電機(jī)額定功率比正常運(yùn)行功率高。

3.抽油單耗較高，效率較低。

4.常規(guī)游梁式抽油機(jī)能耗分析：百口泉油田抽油機(jī)井機(jī)械能耗按照生產(chǎn)井的產(chǎn)量、液面、沖次、泵效、有功功率等進(jìn)行對(duì)比，測(cè)得的28口井平均值結(jié)果見(jiàn)表1。

（1）從統(tǒng)計(jì)分析中看出常規(guī)游梁式抽油機(jī)采用曲柄平衡方式，所配備的電機(jī)額定功率為30kW，減速箱峰值扭矩高，啟動(dòng)電流大。以測(cè)得10型抽油機(jī)節(jié)能改造前為例，電動(dòng)機(jī)的發(fā)電功率為2.6kW，自然功率因數(shù)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(tǒng)效率為29.9%，抽油地面效率66.1%。因此通過(guò)抽油系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)可以降低抽油機(jī)機(jī)械能耗。

二、改造方案及實(shí)施

功率利用率/%功率因數(shù)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?jiǎn)魏?（kW·h/t·液）

1.改造思路。常規(guī)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行調(diào)徑變矩節(jié)能改造，是采用調(diào)徑變矩下偏平衡的原理，改變?cè)瓩C(jī)的平衡方式，通過(guò)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(diào)徑變矩游梁平衡，使平衡扭矩變化曲線最大限度地與負(fù)載扭矩曲線吻合，從而得到平穩(wěn)、低峰值的凈扭矩曲線，降低了減速器和電動(dòng)機(jī)的扭矩，降低抽油機(jī)運(yùn)行電流，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。常規(guī)型抽油機(jī)扭矩曲線見(jiàn)圖1a。

2.改造內(nèi)容。改造前后抽油機(jī)外觀圖如圖2所示。

（1）將原常規(guī)游梁平衡抽油機(jī)曲柄更換為調(diào)徑變矩節(jié)能曲柄。（2） 在抽油機(jī)游梁尾部加裝調(diào)徑變矩節(jié)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(diào)沖程支撐裝置。（4）將原機(jī)后向剎車改為側(cè)向剎車。（5）增加抽油機(jī)防護(hù)裝置。

三、實(shí)施效果

1.在保證油井供采協(xié)調(diào)的前提下，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量、效率、壽命三者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，降低機(jī)械能耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

2.調(diào)徑變矩節(jié)能改造方式經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表2。

3.改造后抽油機(jī)減速箱峰值扭矩受力分析見(jiàn)圖1b。

4.調(diào)徑變矩節(jié)能改造內(nèi)容少，工序簡(jiǎn)單，施工時(shí)間短。改造前后抽油機(jī)各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比見(jiàn)表3。

表2 改造后機(jī)械能耗測(cè)試數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

表3 改造試驗(yàn)前后各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比

四、經(jīng)濟(jì)效益

改造后，平衡方式改變，提高了抽油機(jī)承載能力。平衡率從70%～85%提高到95%～100%，平均節(jié)電率11%左右，預(yù)計(jì)在2.5年內(nèi)可收回改造投資。