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抽油機(jī)節(jié)能電控裝置綜述（1）
摘要：介紹了幾種類型的抽油機(jī)節(jié)能電控裝置，比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)和節(jié)能效果，并探討了其發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：抽油機(jī)；節(jié)能；電控裝置
1 概述
自從100多年前，以燃燒石油制品為動(dòng)力的機(jī)器誕生以來(lái)，對(duì)石油的需求量飛速增長(zhǎng)，也為石油工業(yè)的發(fā)展提供了契機(jī)。隨著采油業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了被廣泛使用的油井舉升設(shè)備——抽油機(jī)。
抽油機(jī)的種類繁多，技術(shù)發(fā)明有數(shù)百種。從采油方式上可分為兩類，即有桿類采油設(shè)備和無(wú)桿類采油設(shè)備。有桿類采油設(shè)備又可分為抽油桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)類（國(guó)內(nèi)外大量使用的游梁式抽油機(jī)和無(wú)游梁式抽油機(jī)）和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)類（如電動(dòng)潛油螺桿泵）；無(wú)桿類采油設(shè)備也可分為電動(dòng)潛油離心泵，液壓驅(qū)動(dòng)類（如水力活塞泵）和氣舉采油設(shè)備。
目前，應(yīng)用最為廣泛的是游梁式豎井抽油機(jī)采油系統(tǒng)，如圖1所示。由圖1可見(jiàn)，該系統(tǒng)由3部分組成，即地面部分——游梁式抽油機(jī)，它由電動(dòng)機(jī)、減速箱和四連桿機(jī)構(gòu)（包括曲柄、連桿和游梁）等組成，詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2；井下部分——抽油泵（包括吸入閥、泵筒、柱塞和排出閥等），它懸掛在套管中油管的下端，可分為桿式泵和管式泵；聯(lián)接地面抽油機(jī)和井下抽油泵的中間部分——抽油桿柱，它由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。
我國(guó)的油田不像中東的油田那樣有很強(qiáng)的自噴能力，多為低滲透的低能、低產(chǎn)油田，大部分油田要靠注水壓油入井，再用抽油機(jī)把油從地層中提升上來(lái)。以水換油或者以電換油是我國(guó)油田的現(xiàn)實(shí)，因而，電費(fèi)在我國(guó)的石油開(kāi)采成本中占了相當(dāng)大的比例，所以，石油行業(yè)十分重視節(jié)約電能。目
前，我國(guó)抽油機(jī)的保有量在10萬(wàn)臺(tái)以上，電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘吭?500MW，每年耗電量逾百億kW·h。抽油機(jī)的運(yùn)行效率特別低，在我國(guó)平均效率為25.96％，而國(guó)外平均水平為30.05％，年節(jié)能潛力可達(dá)幾十億kW·h。除了抽油機(jī)之外，油田還有大量的注水泵、輸油泵和潛油泵等設(shè)備，總耗電量超過(guò)油田總用電量的80％，可見(jiàn)，石油行業(yè)也是推廣“電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能”的重點(diǎn)行業(yè)。抽油機(jī)節(jié)能包括節(jié)能型抽油機(jī)和抽油機(jī)節(jié)能電控裝置的研制與推廣兩個(gè)方面，對(duì)此兩大技術(shù)的研究方興未艾。介紹和宣傳的文章很多，眾說(shuō)紛紜，莫衷一是。廠家的產(chǎn)品性能介紹亦有“王婆賣(mài)瓜”之嫌。因此，有必要將目前常見(jiàn)的幾種類型的抽油機(jī)節(jié)能電控裝置作一個(gè)科學(xué)的分析比較，以供用戶選用時(shí)參考。在全國(guó)各油田進(jìn)行試驗(yàn)或已投運(yùn)的節(jié)能電控裝置不下數(shù)十種之多，大體上可以分為5種類型，下面分別加以討論。
2 間抽控制器（POC）
由于抽油機(jī)是按照油井最大化的抽取量來(lái)進(jìn)行選擇的，并且還留有設(shè)計(jì)余量。另外，隨著油井由淺入深的抽取，井中液面逐漸下降，泵的充滿度越來(lái)越不足，直到最后發(fā)生空抽的現(xiàn)象，如果不加以控制，就會(huì)白白地浪費(fèi)大量的電能。對(duì)于這種油井，最簡(jiǎn)單的方法是實(shí)行間抽，即當(dāng)油井出液量不足或發(fā)生空抽時(shí)，就關(guān)閉抽油機(jī)，等待井下液量的蓄積，當(dāng)液面超過(guò)一定深度時(shí)，再開(kāi)啟抽油機(jī)，這樣就提高了抽油機(jī)的工作效率，避免了大量的電能浪費(fèi)。
間抽控制的原始做法是派人定時(shí)到油井去開(kāi)停抽油機(jī)，即使在發(fā)達(dá)國(guó)家，目前也還有不少油井采用這種人工控制方式，以便解決抽油機(jī)的低效和浪費(fèi)問(wèn)題。這種做法每天要派人去井場(chǎng)操作好幾次，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)才能摸索出適合各油井的間抽規(guī)律，費(fèi)工費(fèi)時(shí)。于是就引入了定時(shí)鐘，只須設(shè)定開(kāi)、停機(jī)時(shí)間，便能自動(dòng)地進(jìn)行間抽控制，但是，這仍然無(wú)法解決令抽油機(jī)的工作能力動(dòng)態(tài)地響應(yīng)油井負(fù)荷的變化，以達(dá)到最佳的節(jié)能效果，同時(shí)，還有可能會(huì)影響油井的產(chǎn)量。
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