摘要：新形势下重视抽油机的节能问题对于采油厂实现生产经营的提质降本增效具有重要的现实意义。而要想提高抽油机效率，是一个比较复杂的系统问题，需要明确导致抽油机耗能高的关键因素，并据此采取针对性的预防及解决措施，从而使其最终达到节能降耗的目的。 关键词：游梁式抽油机；能耗问题；节能措施
0前言
游梁式抽油机具有制造容易、可靠性高、耐久性好、结构简单等优点，是采油厂应用最为普遍的采油设备系统之一，但是其由于其平衡性较差，载荷率低、工作效率低等问题，导致采油作业成本居高不下。因此，针对游梁式抽油机攻关可靠性能高、节能降耗幅度大、易于维护保养的节能技术措施刻不容缓。
1抽油机耗能关键因素
在油井环境不变时，抽油系统能耗主要受以下几个方面的影响：
1.1管理水平
管理水平的高低是决定抽油机系统经济运行的重要因素之一。如井口密封盘根的上紧情况、驴头与井口的对中情况、抽油机的平衡及皮带轮松紧程度等，都会影响到整个系统的能耗分配，进而影响抽油系统的效率。
1.2设计水平
增加抽油系统效率的重要方式是抽油系统优化设计。在油井条件一定时，对抽油系统进行抽汲参数的优化设计，将显著提升油井的生产效率。
1.3技术装备水平
技术水平及装备情况也是决定抽油机效率的主要因素。若想从根本上解决抽油机系统能耗高的这一问题，需要利用比较先进的且节能型的技术装备，例如采用节能型抽油机、节能拖动装置、高滑差电机、效率较高的抽油泵及配套设备等。
尽管国内外学者对抽油机井系统优化配置的问题进行了大量的研究，但目前抽油系统能耗
依然不小。主要原因是缺少先进的技术设备、抽油生产系统的设计水平以及油井管理水平比较低等。因此，开展提升抽油系统节能降耗措施优化研究，开发一套完整的节能措施计算分析方法，以能耗小和低成本为目标构建抽油机系统节能措施多目标组合优化数学模型，并且根据模型的结构特点确定合理的评价函数以及相对应的优化求解方法，从而实现抽油机系统投入产出最佳的优化目标，将对提高采油效率、增加经济效益有着重要的意义。
2抽油机的节能降耗技术
游梁式抽油机系统由电动机、电控箱、悬点载荷平衡装置、传动元件、抽油机以及连杆机构等部分组成。如何增加这些部分的效率是提高抽油机效率的关键。抽油机节能可从以下几个方面进行考虑：抽油机电动机的负荷率、拖动特性等；抽油机本身动力特性所决定的光杆载荷；电控技术水平包括变频、调压、功率因数补偿等；由平衡性能所决定的曲柄轴净扭矩。针对抽油机的节能评价指标及自身结构等因素，采用不同节能方法。 2.1改进抽油机的结构形式
通过改变抽油机四杆机构的几何尺寸配比来实现抽油机的工作转矩的降低，最终实现节能。
（1）前置式抽油机
从前置式抽油机的工作扭矩曲线分析，平衡后的理论净扭矩的曲线基本上呈一条水 平直线，运动平衡，机械磨损较小，连杆不易损坏，减速箱齿轮基本无负载，整体寿命较长。相关研究显示，这类抽油机加速度能够降低为原来的60%，而且减速箱的扭矩也能减少到原来的65%左右，与其同等级的游梁式抽油机相比而言，前者能够配置小功率的电机，并且总体功率能够显著减小为原来的80%，节能效果比较好。
（2）偏置式抽油机
这类抽油机曲柄对称中心线和曲柄平衡重中心线存在一个角度，所以被称为偏置机。 偏置机能够实现“慢提快放”，其是对四连杆机构实现悬点运动和动力特性的优化，使 曲柄轴净扭矩曲线波动平坦，负扭矩减小，提高电动机的工作效率，达到节能目的。
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蒸汽减温减压装置2.2采用节电驱动设备
需要从电动机的三个方面来实现抽油机的节能：首先，人为对电动机机械特性进行改变，重点是通过改变电源的频率使其与负荷特性相结合；其次，从设计上来改变电动机与抽油机二者之间的相互配合；最后，通过提升功率因数以及电动机的负载率。目前，电动机已经研发出超高转差率电动机、电磁滑差电动机、稀土永磁电动机、绕线式异步电动机、变频调速电动机、双功率电动机、电动机调压装置以及抽油机蓄能调压装置等。
（1）蓄能器
蓄能器是一种增加抽油机的转动惯量的工具，其工作原理是：当电动机开启时，带动飞轮以合理的转动惯量进行旋转，并且达到一定的速度以后，将离合器关闭从而启动抽油机。确保电动机的额定功率超过抽油机的平均功率，就可以提高抽油系统的效率，节省能耗。
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（2）双功率电动机
双功率电机是以两个并联运行的绕组作为其定子绕组。并且通过电控箱可以随意切换绕组。电机启动时，两个绕组可根据负载的变化进而投入使用。若抽油机系统负荷较大时，两个绕组皆可投入使用，而负载较低时，选择低绕组进行使用，这样电机效率及功率因数就可以提高效率。其缺点就是无法解决系统配合问题，不能使系统节能。
（3）天然气发动机
天然气发动机可以充分利用无法收集的天然气资源进行工作，自己自足的同时也降低了发电站的压力。
（4）调压节能装置
调压节能装置是利用电动机输入端的电压使其适应于电动机负荷率的变化，令电机 时刻运行在最佳状态。抽油机在工作时，可随抽油机系统的载荷变化自动进行调节，减 少电动机损耗的同时也提升了电动机运行效率。
2.3改进平衡方式
抽油机系统的节能方式还能够通过对抽油机的平衡方式的改变，从而提高抽油机的平衡度来改善。
超导空调（1）平衡块平衡
平衡相位角是指偏置抽油机的曲柄平衡块重心与曲柄轴中心连线和曲柄销中心与 曲柄轴中家具涂装生产线
心连线之间形成的夹角γ。改变抽油机参数以后，与下死点对应的曲柄位置“滞后”了一个相位角。为载荷扭矩与平衡扭矩对齐，偏置了该角度。该方法应用于很多抽油机系统当中。
www.nh87（2）变矩平衡
变矩平衡是通过变化的平衡扭矩适应变化的配重力臂。在上升的过程中，当抽油载荷最大时，其平衡力臂也最大，在下行时，平衡块能够克服负扭矩，进而提升电机效率。变矩平衡主要针对抽油载荷正常生产时的周期变化。双驴头抽油机就是通过变矩平衡来实现节能的。他以常规抽油机为基础，将力臂改为变径圆弧后臂，使得游梁后臂长度、连杆长度可以随着曲柄转角的变化而变化，变矩平衡开创了新型节能抽油机的先河，为研究新型节能抽油机奠定了基础。后来发展的节能型抽油机基本以此作为基础，且在结构上有新的创新。
2.4采用节能监控装置
（1）间抽定时控制装置
间抽定时控制装置可以根据其抽油工艺的要求调整电动机启动和停机时间，定时控制油井，
从而避免抽空现象。
（2）多功能程控装置
多功能程控装置有过载保护、程控启动、无功补偿、断电保护以及短路等多项功能，可对电动机功率因数过低，造成无功损失等问题进行有效解决。
2.5采用节能传动元件
（1）同步带传动
同步带传动效率较高，可达99%左右，传动比稳定，是一种效果非常不错的新型传动带，将其应用于抽油机，效果不错，节能效果较好。
（2）窄 V 带传动
窄 V 带承载能力较强，相比于普通三角带高 40%左右，同时传动效率也能达到 97%以上，工作寿命较长。
3结语
如何降低抽油机能耗，已经成为国内外油田普遍面临的重要问题，针对游梁式抽油机分析发现地面设备，即电动机、抽油机、控制箱等部件是影响抽油系统系统效率较低的主要原因。为此，从电动机、皮带、减速箱、连杆机构、抽油杆、抽油泵等角度开展抽油机节能技术研究，对提升采油厂生产经营效益具有十分积极的意义。
参考文献：
[1] 萧平.对游梁式抽油机节能问题的探讨[J]. 石油知识, 2017(03):41-43.
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