基于游梁式抽油机混合动力节能参数优化探究

徐洪兵

（中国石油集团渤海石油装备制造有限公司辽河热采机械制造分公司，辽宁 盘锦 124010）

1 游梁式抽油机的基本结构

在我国历史油田发展中，游梁式抽油机是历史比较悠久，应用的数量更是在油田中占据了庞大的比例，高达90%。在游梁式抽油机的工作过程中，电动机带动减速器由皮带轮带动，减速器的输出轴由副和曲柄的转动带动，四杆机构通过曲柄的转动实现游梁的周期运动。步进梁支撑在支架的顶部。根据支架的顶部，将行走梁分为前臂和后臂的行走梁。一方面，支架可以使行走梁上下摆动。另一方面，它的位置与驴头吊点的力矩臂大小有关。驴头吊点上设有绳架和滑杆。起升绳架、滑杆及滑杆下设备通过曲柄的圆周转动上下行程，完成抽油。

2 抽油机液压混合动力系统的节能原理

2.1 节能系统组成

泵送液压混合动力系统的核心原则是减少能源悬挂点净转矩的转矩波动率在电机轴上，电机可以利用其额定容量，提高能源效率。液压系统的液压能量由二级组件、阀、液压蓄能器和压力传感器的组成等，并将其添加到电动机与减速机之间的单向离合器，确保单向泵电机传输功率。加上节能系统能量转移并不是一个常规游梁式抽油机的一行，并不是控制，平衡效果不理想，能源消耗严重；次要元素电动机作为驱动元件耗能增加。

2.2 系统节能原理

因为驴头梁抽油机下死点而停车，也就是说，从一开始的抽油机应进入大负载状态的下冲。增加混合动力节能抽油机的系统，为了提高负荷率将使用降低电动机的额定功率。可能导致冷启动转矩无法开始，因此，在进入正式的工作循环，抽油机需要进行冷启动阶段。发动机在冷启动阶段反演开始，因为超越离合器已通过单向的速度转矩，因此，电动机和减速器和随后的传导机制，驴头悬点载荷为关闭状态等，通过控制器来改变换阀的位置，完成二次液压泵操作模式开关组件。填充的液压油泵空气蓄能器储存能量，完成冷启动过程。冷启动阶段将电能转换成液压储能。汽车的蓄电池储存足够的能量在冷启动阶段，转速的变换方向后，连接单向离合器，进入阶段的下冲。控制器调整换向阀位置辅助元素，工况电机、液压马达和电机输出转矩，驱动驴头上升，完成下冲抽水行动。控制器继续改变二级液压泵元素工作状态，此时，能量流是达到马头时释放降低电机的重力势能消耗功率，液压泵驱动缓冲罐。下冲阶段潜在的电能转化为液压能源。

在实际的系统中，为了保持稳定，使得在工作循环的马达负载状态下，即使在行程中，马达可以是通电使用蓄压器。这种转换是以实时进行的能量流来确定，并通过中央控制器控制，控制器接收到的电机参数，所述马达轴的旋转速度和从电机轴1，液压压力传感器11 的负载的其他机械参数，右左切换输出阀的工作位置，所述第二元件尺寸发生位移。控制器以调节阀9 一定大小的开口的当前位置和尺寸，使得气缸6 的相应位移变化，以促进所述第二构件5 的位移发生改变。

3 游梁式抽油机混合动力节能参数优化

3.1 优化抽油机井装机功率

抽油机的电机功率，利用率较低，影响抽油机电机功率的主要因素，是使用电机工作时间较长。石油开采工作是一项长期工作，抽油机在井下工作时间较长，一般超过了22个小时，因此，导致电机功率的过负荷能力加大，从而导致电机的使用寿命降低，一般来说，抽的正常使用范围在30%～60%，但是，由于抽油机井下工作时间过长，导致电机使用率超过了60%，电机就会产生过载现象，为了优化抽油机井装机功率，可以合理地控制抽油机的工作时间，将抽油机的功率使用率控制在40%左右，这样就可以保证抽油机的正常运行，并保证电机的使用寿命，增加车油机的工作效率。

3.2 优化游梁式抽油机平衡方式，提升抽油机平衡度

（1）使用游梁式抽油机，相位不平衡的泵送单元，即从曲轴的中心线和对称曲柄配重中心线偏离的角度，能够泵送对应于曲柄位置处的死点滞后的相位角，并发生右侧顺时针旋转，所述曲轴的温和状态输出扭矩曲线，从而降低了电动机的输入功率，以实现节能。

（2）在周期性变化的冲击负荷的情况下，抽油机启动力矩变大，在负载波动打孔速度快，对实施改造提供强大的动力要注意电机抽水设备，使用抽油机适应的马达，如稀土永磁电机，高滑差电动机可以提供启动所需的扭矩，可以减少装机功率。

（3）双马头泵送单元，优化连杆机构，用一个柔性连接件，使得转矩变化泵送泵送单元的操作，以收敛负荷曲线，转矩降低过大，无法产生高的能量消耗，合理使用从平衡的变量，以达到节约能源的。

3.3 提升井下抽油泵效率

（1）利用平均功率的方法，将抽油机井下抽油泵系统进行优化，从而增加系统的运行功率，平衡各机器之间的负载力，一般抽油机的负载率控制在60%～80%，并合理注意管理设备，加强对抽油机泵的使用过程磨损量的监测，配合抽油机工作效率和工作特点，定时将皮带进行松紧调节，从而保证抽油机的工作提示。

（2）游梁式抽油机的沉没合理化工作，合理管理和利用天然气能源、创新和持续改进，优化泵的结构实现，能够有效提高能源效率和耐腐蚀泵，适应复杂的环境。

（3）根据游梁式抽油机的工作情况，采取相应的应对措施，可以选择合理控制批量生产。

（4）控制杆管弹性损耗，合理协调供应与生产，优化功率分配，调整参数。

（5）注意机器生产系统的日常维护和管理，机器应定期清洗，具体方法可采用化学加热清洗，减少油耗和抽油机负荷工作，也可采用井口背压设定压力控制，降低机械生产系统效率，注意讨论分析原因，有针对性地采取措施。

（6）保证抽油机各组件之间的平衡运行，从而提高抽油机的机械效率。在抽油机运行过程中，抽油机各组件之间的平衡性如果失去平衡，会增加抽油烟机，导致电机需要大量的功率维持电机的正常运行，合理平衡抽油机各组成部分之间的平衡，可以有效地提高抽油机的工作效率，从三个方面进行处理，首先，根据抽油机运行功率的特点以及抽油机工作时间的长短，合理地选择电机的型号，选择合适电机长期工作的型号，利用资源合理配置的方式，来提高抽油机各组件之间的运行功率以及资源使用率，从而达到降低耗能的目的；其次，对抽油机操作人员进行技能培训，锻炼其在面对抽油机日常问题时的反应能力，加强其对抽油机操作的正确性和安全性，有明确的操作流程和更换设备的流程，并不断提升自己的维修能力，保证抽油烟机能有效地降低负荷量，增加功率利用率，降低耗能；最后，合理监测抽油机在运行过程中的数据变化量，以期达到抽油机功率运行的最佳状态，从而达到改善村委会建设效率的目的，降低耗能。

3.4 优化抽油机井生产参数

抽油机在油井开采生产过程中，贯穿于整个环节，每个环节的生产效率的控制都非常重要，需要不断地加强控制和合理规划，从而达到降低耗能的目的。根据油田的特点，选择合适的抽油杆以及抽油机的型号，可以有效提升石油开采的生产效率，通过不断优化各方面的生产性能，合理设计沉没度、井泵深度、抽油机各组件之间的平衡量，保证石油开采工作效率提升。

4 结语

综上所述，游梁式抽油机在油田工作过程中占据了重要的地位，因此，在混合动力节能优化方面上，主要从抽油机井装机的功率、平衡度、抽油泵效率、抽油机井生产参数等方面进行节能优化，优化后的游梁式抽油机具有更强的抽油效率。