抽油机极位夹角、旋向与能耗关系研究

韩冬（大庆油田有限责任公司第一采油厂）

抽油机极位夹角、旋向与能耗关系研究

韩冬（大庆油田有限责任公司第一采油厂）

通过对抽油机极位夹角、旋向与能耗关系理论的研究得出，抽油机反方向旋转与正方向旋转对比，上冲程悬点加速度下降，下冲程悬点加速度上升，抽油机上载荷下降，下载荷上升，导致交变载荷下降，实现了抽油机能耗下降。现场测试表明，抽油机反方向旋转时，抽油机悬点交变载荷、电动机能耗均小于正方向旋转。

抽油机 极位夹角 旋向 能耗

大庆油田在用的抽油机主要为极位夹角为正的偏移四连杆机构，使得抽油机运转时上冲程慢，下冲程快。以CY JY 10-4.2-53H B型抽油机4.2m冲程为例，极位夹角达到了12°，上冲程角度为192°，下冲程角度为168°，当抽油机冲速为4 min-1时，全冲程时间为15s，上冲程时间为8s，下冲程时间为7s。

1 理论计算

抽油机运动载荷计算简化图见图1。

由图1可以通过几何关系得到下面数据：

可以得到矢量方程，并进行一阶求导，得到角速度方程：

式中：

ac——抽油机悬点加速度，m/s2；

对一阶角速度方程进一步求导得到加速度方程：

从曲线可以看出，抽油机反方向旋转与正方向旋转对比，上冲程悬点加速度最大值下降，下冲程悬点加速度最大值上升，由于加速度的影响，将会使抽油机上冲程载荷下降，下冲程最大载荷上升，交变载荷下降，抽油机能耗下降。

2 现场测试

为验证抽油机井正反转对载荷、能耗的影响，选取6口机型为CY JY 10-4.2-53H B冲程为4.2m的抽油机进行正反转的功图、能耗测试，见表1。

表1 C Y J Y 10-4.2-53 H B型抽油机调整旋向对比表

从测试结果可以得出，反转与正转对比，抽油机交变载荷下降3.84 k N，下降6.61%；有功功率下降1.26k W，下降6.19%。

对测试井1的功图进行对比，见图3。

从图3可以得出，反转与正转对比，抽油机悬点上载荷下降，下载荷上升，交变载荷下降，这是抽油机电动机能耗下降的根本原因。

3 结论

1）抽油机反方向旋转与正方向旋转对比，上冲程悬点加速度最大值下降，下冲程悬点加速度最大值上升，由于加速度的影响，将会使抽油机上冲程载荷下降，下冲程最大载荷上升，交变载荷下降，抽油机能耗下降。

2）现场测试6口井结果表明，抽油机反方向旋转与正方向旋转对比，抽油机悬点交变载荷下降3.84 k N，下降6.61%；有功功率下降1.26k W，下降6.19%。

10.3969/j.issn.2095-1493.2012.03.004

韩冬，1999年毕业于大庆石油学院，机械专业，工程师，从事机采管理工作，E-mail：handong02@sohu.com，地址：黑龙江省大庆市萨尔图区中七路114号大庆油田第一采油厂工程技术大队机采室，163001。

2011-12-12）