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【摘 要】随着原油在国内的需求不断上升，石油工业迎来一个新的发展期，但是在石油的开采过程中，对电量的消耗较大，所以油田要实现节能应该将抽油机的节能作为其重点。当前，将节能电控装置在抽油机上，在节能上具有较好的效果，因为其具有使用方便、低投入、节能等特点，所以，广泛运用在我国的石油开采上。
【关键字】油田节能；抽油机；电控装置
目前我国新开发的油田大部分都属于低渗透油藏，在油层中，原油具有较差的渗流能力，单纯靠低层的能力，油井自流还不能实现，大多数的油藏都需要采用注水进入油井，再从低层中用抽油机将石油提上来，所以，在开采油田时，抽油机是必不可少的，这样一来，就大大增加了电能消耗，甚至占据油田总电量的四成，在石油开采中，电费也因此占据较多的比例。
随着我国逐渐增多的油田以及石油产量的增长，我国的油田节能也面临着抽油机消耗电量过多、成本过高的问题，并且越来越严峻，所以，当务之急的首要任务就是改造抽油机节能技术。
1 抽油机的能耗原因分析
在我国，当前主要是将游梁式抽油机运用在油田开采中，这种机器不仅耗电过大，在运行效率方面也很低，通常情况下仅在30%左右，下面是抽油机高耗能低效率的主要原因：
1.1 游梁式抽油机的悬点载荷是周期性变载荷，悬点载荷在减速器曲柄轴上的扭矩曲线与曲柄平衡的正弦曲线之间存在着较大的差异，也就导致静扭矩线在曲柄轴上出现大波动的现象，还会有出现负值的情况；但是一般的三相异步电动机通常情况下输出的扭矩和转速保持不变，为了达到峰值扭矩的标准，必须要将功率较大的电动机安装在抽油机上，所以，这也就导致大多数情况下电动机在运行过程中呈现轻载状态，功率因数和运行效率都相对较低。所以，基本上都认定抽油机高耗能低效率的原因是所用的三相异步电动机的工作特性与载荷特性不相符。
1.2 在运行的过程中游梁抽油机的曲柄角度会不停的发生变化，角度平衡的不同决定效果的不同。当相位的角度高于90°时，则处于发电状态，平衡的效果越差，产生的电量就越多。
1.3 在换向的过程中，游梁抽油机的悬点速度较大。在机、杄、泵这整个系统中，当抽油杆达到一千米以上，在运行的过程中已经有明显的弹性变形。在通常情况下活塞行程的减少是由抽油杆的弹性变形来决定的。游梁抽油机提高储能利用率是通过对曲柄进行调节的方式，但是对于载荷性周期发生变化的特点并没有改变，需要较大的转矩；加速度较大的上下死点；长冲程的实现比较困难，不能降低冲饮，机型的增大会导致抽油机过大的重量和体积。
2 节能电控装置
将节能电控装置配备在抽油机上，可以有效的降低能耗，并且运用比较方便，目前在我国油田中，主要有三种运用较为广泛的节能电控装置：继电接触器调压、变频调速器以及间抽控制器。
2.1 继电接触器调压节能
通常情况下，带载起动抽油机，不仅惯性转矩较大，还总是将起动点停留在上下死点处，为了对生产不产生影响，油田在对电动机进行选配时，会选择最大的扭矩，但是抽油机在正常工作时，平均的转矩与最大的扭矩相比略低，因此与额定功率相比，电动机的输入功率仅为三分之一，这就导致抽油机整体功率较低。将继电接触器安装在抽油机电动机上，三角形是普通Y系列异步电动机的定子绕组接法，要求转矩大，定子绕组在起动时接成三角形；在抽油机正常工作的情况下，一分为二每相绕组，接成三角形，将输入功率以及电压大大的降低，从而达到节能的效果。
2.2 变频调速器节能
在我国，由于多数的油田都为低压、低孔以及低渗透油藏，从地下渗透能力来看，有一些油井远远低于抽油机的泵排量，所以，将间开制度运用在油井中，是提高效率以及降低能耗最直接的办法。但是，由于油的产量会受间开制度的影响，并不能广泛的使用。所以，最好的解决办法就是将变频调速器安装在抽油机上，根据油井的出液量，在对功率进行调整时通过电动机的转速来自动进行，以达到有效节能的目的。将变频调速器安装在抽油机上，具有两个优点：（1）将功率因数大大提高，将之前的0.25～0.5提高到0.9以上，有效的减少供电电流，将变压器以及电压的负担大大减轻，从而降低线损；（2）在对电动机转速进行调整时，根据油井实际的供液能力来调节，能够有效的节能以及增加产量。
为了节能目标的实现，采用变频调速器降速的方式来进行，在我国的部分油田已经开始使用，逐渐发展成为抽油机节能电控装置的发展方向。随着不断发展的电子电力技术，也将逐步的提高变频调速器的性能，从而广泛运用在抽油机的节能装置改造上。
2.3 采用间抽控制器
低渗透油田具有低层渗流能力差、低效地产油井占比例较高的特点，但是在选择抽油机时，是按照油井抽取量最大化来选择的，这也就导致泵效低现象的产生，对电能的浪费程度较高。针对于泵效较低的油井，在对工作参数进行下调之后，如果泵效仍然较低，就可以将间开制度运用在这类油井上。在将抽控制器安装在抽油机上后，如果發生空抽或者油井出油量较少的情况，它会自动关闭，将井下的液量储存到一定的深度之后，再次开启，这样，就可以有效的避免电能的浪费，对抽油机的工作效率大大的提高。在对间轴进行自动或者人工控制时，因为对油井产量的保证，在抽油的时间上会相对较长，所以空抽是不能完全避免的，将间抽控制器安装在抽油机上后，闭环控制的智能间抽控制器可以通过传感信号来实现，在检测到空抽之后立刻关闭抽油机，这样，就能有效的避免空抽现象的发生，将电能消耗有效的降低，对电能的节约平均可以达到20%以上。
通过将抽油机节能电控装置运用在我国的油田开采中，不仅可以对产量的大幅度提高提供保障，还能有效的节约电能，在抽油机节能改造实施的工作中收获了不错的成果。
3 结束语：
在对抽油机进行改造的过程中，一方面将间抽控制器、继电接触器以及变频调速器这三种各具特色和功能的抽油机节能电控装置相结合，在对抽油机的节能改造上，会取得更好的效果；另一方面也应该不断的引进新工艺和新技术，在实践中对节能电控装置进行不断的改善，以促进节能效果的提高，在抽油机的节能中使其能够发挥更大的作用。
参考文献：
[1] 刘先刚等.常规游梁式抽油机技术改造实践[J].钻采机械，2001（01）：53—55.
[2] 周正友.油田常用抽油机节能新技术探讨[J].石油机械，油气田地面工程，2005（8）：14—15.
[3] 张晓玲.于海迎.抽油机的节能技术及其发展趋势[J].石油和化工节能，2007（2）：4—6.
[4] 梁旭.任超.康兴妹.节能电控装置在抽油机节能改造上的应用[B].节能技术，2008（6）：23—24.
【关键字】油田节能；抽油机；电控装置
目前我国新开发的油田大部分都属于低渗透油藏，在油层中，原油具有较差的渗流能力，单纯靠低层的能力，油井自流还不能实现，大多数的油藏都需要采用注水进入油井，再从低层中用抽油机将石油提上来，所以，在开采油田时，抽油机是必不可少的，这样一来，就大大增加了电能消耗，甚至占据油田总电量的四成，在石油开采中，电费也因此占据较多的比例。
随着我国逐渐增多的油田以及石油产量的增长，我国的油田节能也面临着抽油机消耗电量过多、成本过高的问题，并且越来越严峻，所以，当务之急的首要任务就是改造抽油机节能技术。
1 抽油机的能耗原因分析
在我国，当前主要是将游梁式抽油机运用在油田开采中，这种机器不仅耗电过大，在运行效率方面也很低，通常情况下仅在30%左右，下面是抽油机高耗能低效率的主要原因：
1.1 游梁式抽油机的悬点载荷是周期性变载荷，悬点载荷在减速器曲柄轴上的扭矩曲线与曲柄平衡的正弦曲线之间存在着较大的差异，也就导致静扭矩线在曲柄轴上出现大波动的现象，还会有出现负值的情况；但是一般的三相异步电动机通常情况下输出的扭矩和转速保持不变，为了达到峰值扭矩的标准，必须要将功率较大的电动机安装在抽油机上，所以，这也就导致大多数情况下电动机在运行过程中呈现轻载状态，功率因数和运行效率都相对较低。所以，基本上都认定抽油机高耗能低效率的原因是所用的三相异步电动机的工作特性与载荷特性不相符。
1.2 在运行的过程中游梁抽油机的曲柄角度会不停的发生变化，角度平衡的不同决定效果的不同。当相位的角度高于90°时，则处于发电状态，平衡的效果越差，产生的电量就越多。
1.3 在换向的过程中，游梁抽油机的悬点速度较大。在机、杄、泵这整个系统中，当抽油杆达到一千米以上，在运行的过程中已经有明显的弹性变形。在通常情况下活塞行程的减少是由抽油杆的弹性变形来决定的。游梁抽油机提高储能利用率是通过对曲柄进行调节的方式，但是对于载荷性周期发生变化的特点并没有改变，需要较大的转矩；加速度较大的上下死点；长冲程的实现比较困难，不能降低冲饮，机型的增大会导致抽油机过大的重量和体积。
2 节能电控装置
将节能电控装置配备在抽油机上，可以有效的降低能耗，并且运用比较方便，目前在我国油田中，主要有三种运用较为广泛的节能电控装置：继电接触器调压、变频调速器以及间抽控制器。
2.1 继电接触器调压节能
通常情况下，带载起动抽油机，不仅惯性转矩较大，还总是将起动点停留在上下死点处，为了对生产不产生影响，油田在对电动机进行选配时，会选择最大的扭矩，但是抽油机在正常工作时，平均的转矩与最大的扭矩相比略低，因此与额定功率相比，电动机的输入功率仅为三分之一，这就导致抽油机整体功率较低。将继电接触器安装在抽油机电动机上，三角形是普通Y系列异步电动机的定子绕组接法，要求转矩大，定子绕组在起动时接成三角形；在抽油机正常工作的情况下，一分为二每相绕组，接成三角形，将输入功率以及电压大大的降低，从而达到节能的效果。
2.2 变频调速器节能
在我国，由于多数的油田都为低压、低孔以及低渗透油藏，从地下渗透能力来看，有一些油井远远低于抽油机的泵排量，所以，将间开制度运用在油井中，是提高效率以及降低能耗最直接的办法。但是，由于油的产量会受间开制度的影响，并不能广泛的使用。所以，最好的解决办法就是将变频调速器安装在抽油机上，根据油井的出液量，在对功率进行调整时通过电动机的转速来自动进行，以达到有效节能的目的。将变频调速器安装在抽油机上，具有两个优点：（1）将功率因数大大提高，将之前的0.25～0.5提高到0.9以上，有效的减少供电电流，将变压器以及电压的负担大大减轻，从而降低线损；（2）在对电动机转速进行调整时，根据油井实际的供液能力来调节，能够有效的节能以及增加产量。
为了节能目标的实现，采用变频调速器降速的方式来进行，在我国的部分油田已经开始使用，逐渐发展成为抽油机节能电控装置的发展方向。随着不断发展的电子电力技术，也将逐步的提高变频调速器的性能，从而广泛运用在抽油机的节能装置改造上。
2.3 采用间抽控制器
低渗透油田具有低层渗流能力差、低效地产油井占比例较高的特点，但是在选择抽油机时，是按照油井抽取量最大化来选择的，这也就导致泵效低现象的产生，对电能的浪费程度较高。针对于泵效较低的油井，在对工作参数进行下调之后，如果泵效仍然较低，就可以将间开制度运用在这类油井上。在将抽控制器安装在抽油机上后，如果發生空抽或者油井出油量较少的情况，它会自动关闭，将井下的液量储存到一定的深度之后，再次开启，这样，就可以有效的避免电能的浪费，对抽油机的工作效率大大的提高。在对间轴进行自动或者人工控制时，因为对油井产量的保证，在抽油的时间上会相对较长，所以空抽是不能完全避免的，将间抽控制器安装在抽油机上后，闭环控制的智能间抽控制器可以通过传感信号来实现，在检测到空抽之后立刻关闭抽油机，这样，就能有效的避免空抽现象的发生，将电能消耗有效的降低，对电能的节约平均可以达到20%以上。
通过将抽油机节能电控装置运用在我国的油田开采中，不仅可以对产量的大幅度提高提供保障，还能有效的节约电能，在抽油机节能改造实施的工作中收获了不错的成果。
3 结束语：
在对抽油机进行改造的过程中，一方面将间抽控制器、继电接触器以及变频调速器这三种各具特色和功能的抽油机节能电控装置相结合，在对抽油机的节能改造上，会取得更好的效果；另一方面也应该不断的引进新工艺和新技术，在实践中对节能电控装置进行不断的改善，以促进节能效果的提高，在抽油机的节能中使其能够发挥更大的作用。
参考文献：
[1] 刘先刚等.常规游梁式抽油机技术改造实践[J].钻采机械，2001（01）：53—55.
[2] 周正友.油田常用抽油机节能新技术探讨[J].石油机械，油气田地面工程，2005（8）：14—15.
[3] 张晓玲.于海迎.抽油机的节能技术及其发展趋势[J].石油和化工节能，2007（2）：4—6.
[4] 梁旭.任超.康兴妹.节能电控装置在抽油机节能改造上的应用[B].节能技术，2008（6）：23—24.