抽油機

啟動前的檢查與準備

1、檢查重要部位是否完好（如地腳螺栓、剎車、游梁式抽油機的曲柄銷等部位有無缺損與松動）。

2、檢查減速箱油是否適量（如非長期停用，可通過觀察是否有漏油或盜油現(xiàn)象來初步判斷）。

3、檢查是否無妨礙運轉(zhuǎn)的物體。

4、檢查油井流程是否正確與暢通。

5、檢查供電系統(tǒng)是否正常（重點檢查各種保護及接地裝置是否良好，如有轉(zhuǎn)換開關(guān)的應(yīng)在手動位置，合上電源總開關(guān)，檢查電壓是否在額定值的-5%～ 10%內(nèi)）。

啟動操作

1、摘除剎車安全鎖塊，松開剎車（注意剎瓦是否完全松開）。

2、待抽油機靜止后，點動手動啟停按鈕（站在配電控制柜側(cè)面，雨雪季節(jié)應(yīng)戴絕緣手套），觀察有無異常情況并及時排除（如啟不動、皮帶打滑、有異響異味等）。

3、如有轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)扳向正常位置后，按啟動按鈕（如一次不能啟動時，應(yīng)利用慣性，作2－3次啟動。如仍啟不動時，應(yīng)進行檢查，問題排除后再重新啟動抽油機）。

啟動后的檢查工作

1、檢查有無異響。2、檢查有無異味。3、檢查有無異色。4、檢查有無振動。5、檢查有無漏油。6、檢查有無超載。

停機操作

1、當抽油機運轉(zhuǎn)在所需要的位置時，按停止按鈕。

2、緩慢剎緊剎車，使抽油機停止在所需要的位置上（當油井氣量大時，則應(yīng)停在下死點；當含砂量大時，則應(yīng)停止在上死點。維修時，應(yīng)停在方便工作的位置）。

3、掛上剎車安全鎖塊。

4、如有轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)扳向手動位置，關(guān)閉電源總開關(guān)

游梁式抽油機的基本特點是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，使用方便，特別是它可以長期在油田全天候運轉(zhuǎn)，使用可靠。因此，盡管它存在驢頭懸點運動的加速度較大、平衡效果較差、效率較低、在長沖程時體積較大和笨重等缺點，但仍然是應(yīng)用最廣泛的抽油機。

抽油機工作原理

游梁式抽油機的工作原理是：由動力機供給動力，經(jīng)減速器將動力機的高速轉(zhuǎn)動變?yōu)槌橛蜋C曲柄的低速轉(zhuǎn)動，并由曲柄—連桿—游梁機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槌橛蜋C驢頭的上、下往復運動，經(jīng)懸繩器總成帶動深井泵工作。

游梁式抽油機的主要部件有：提供動力的動力機；傳遞動力并降低速度的減速器；傳遞動力并將旋轉(zhuǎn)運動變成往復運動的四桿機構(gòu)（曲柄、連桿、游梁、支架及橫梁和底座）；傳遞動力并保證光桿做往復直線運動的驢頭及懸繩器總成；使抽油機能停留在任意位置的剎車裝置以及為使動力機能在一個較小的負載變化范圍內(nèi)工作的平衡裝置等。

抽油機分類

游梁式抽油機根據(jù)平衡方式不同可分為：游梁平衡型、曲柄平衡型、復合平衡型、氣動平衡型。

游梁式抽油機根據(jù)結(jié)構(gòu)型式不同可分為不同抽油機。

常規(guī)型游梁式抽油機：驢頭和曲柄連桿機構(gòu)分別位于支架前后，平衡角為零的游梁式抽油機。

前置型游梁式抽油機：驢頭和曲柄連桿機構(gòu)均位于支架前面的游梁式抽油機。

異相型游梁式抽油機：驢頭和曲柄連桿機構(gòu)分別位于支架前后，平衡角不為零的游梁式抽油機。

雙驢頭型游梁式抽油機：懸掛光桿的驢頭和曲柄連桿機構(gòu)分別位于支架前后，在一沖程過程中，后臂長度和連桿長度不為常數(shù)的游梁式抽油機。

抽油機的主要技術(shù)參數(shù)包括額定懸點載荷，光桿最大沖程，減速器額定扭矩及最高沖次等，其定義和數(shù)字在標準中都已規(guī)范。

額定懸點載荷：懸繩器掛光桿處承受的光桿拉力的額定值，kN。它主要決定了抽油機的工作能力，影響可下井抽油泵的泵徑與泵深。

光桿最大沖程：調(diào)整抽油機沖程調(diào)節(jié)機構(gòu)，使光桿能獲得的最大位移，m;它主要決定了抽油機的基本尺寸與重量，影響油井的產(chǎn)量。

最高沖次：動力機輸出軸上裝設(shè)計允許的最大直徑膠帶輪時，或減速器輸入軸上裝設(shè)計允許的最小直徑膠帶輪時，抽油機所獲得的沖次，它主要關(guān)系著抽油機功率的配備，與最高沖次一樣影響油井的產(chǎn)量。

減速器額定扭矩：減速器輸出軸允許的最大扭矩，kN.m；它主要決定了減速器的尺寸與重量，它與上述三個參數(shù)間存在一定關(guān)系，關(guān)系著抽油機功率的配備，影響油井工況的選用。

世界各國仍然大面積的應(yīng)用游梁式抽油機，美國生產(chǎn)游梁式抽油機的廠家有十幾家，品種、型號繁多，此外，英國、法國、前蘇聯(lián)、羅馬尼亞等國均有生產(chǎn)多種抽油機的廠家。

美國API Spec11E《抽油機規(guī)范》中規(guī)定，抽油機共有77種規(guī)格，懸點最大載荷為9~214 kN，沖程長度0.4~7.6 m。Lufkin公司是美國生產(chǎn)抽油機最早和最大的公司，在1923年生產(chǎn)了美國第一臺游梁抽油機，1931年率先研制了兩塊平衡重的曲柄平衡抽油機，1959年研制了前置式抽油機，也是最早生產(chǎn)前置式氣平衡抽油機的一家公司。Lufkin公司生產(chǎn)B、C、M、A等4種系列抽油機，B系列游梁平衡抽油機有8種規(guī)格，懸點最大載荷24～49.4 kN，沖程長度0.6~1.21 m。C系列曲柄平衡抽油機有64種規(guī)格，懸點最大載荷24~165.5 kN，沖程長度0.76~4.2 m。M系列前置式抽油機有46種規(guī)格，懸點最大載荷64.86~193.68 kN，沖程長度1.62~5.68 m。A系列前置式氣平衡抽油機有26種規(guī)格，懸點最大載荷78.47~213.1 kN，沖程長度1.62~6.09 m。

俄羅斯生產(chǎn)13種規(guī)格游梁抽油機，懸點最大載荷20~200 kN，沖程長度0.6~6 m。還生產(chǎn)20種規(guī)格曲柄搖臂式抽油機，懸點最大載荷10~200 kN，沖程長度0.4~6 m。還生產(chǎn)06M型、液壓驅(qū)動型、平衡液缸型等無游梁抽油機，懸點最大載荷150 kN，最大沖程長度10 m。

法國Mape公司生產(chǎn)了12種規(guī)格曲柄平衡游梁抽油機，懸點最大載荷160 kN，最大沖程長度4.2 m。還生產(chǎn)H系列長沖程液壓驅(qū)動抽油機，懸點最大載荷199 kN，最大沖程長度10 m，最大沖次5 min-1。此外，Mape公司還生產(chǎn)立式斜井抽油機和液缸型抽油機，兩種抽油機均已形成系列。

加拿大生產(chǎn)的液、電、氣組合一體式HEP抽油機，懸點最大載荷72~103.9 kN，沖程長度1.63~4.27 m，具有較好的使用性能。

羅馬尼亞按美國API標準生產(chǎn)了51種規(guī)格游梁抽油機，懸點最大載荷194 kN，最大沖程長度4.8 m。還生產(chǎn)35種規(guī)格前置式抽油機，懸點最大載荷194 kN，最大沖程長度5.4 m，配用7種規(guī)格減速器，最大扭矩105.1 kN·m。此外，羅馬尼亞還生產(chǎn)前置式氣平衡抽油機，懸點最大載荷152 kN，最大沖程長度4.2 m。

國內(nèi)抽油機制造廠有數(shù)十家，產(chǎn)品類型已多樣化，但游梁式抽油機仍處于主導地位。根據(jù)公開發(fā)表的資料統(tǒng)計，我國現(xiàn)有6大類共45種新型抽油機，并且每年約有30種新型抽油機專利，十多種新試制抽油機，已形成了系列，基本滿足了陸地油田開采的需要。

根據(jù)市場供求信息，2007年，大慶油田裝備制造集團研制成功新型抽油機——DCYJY-3-53HB抽油機。同時為滿足大慶油田建設(shè)需要，這個集團還開展了DCYJY10-3-37HB和DCYJY-2.5-26HB低沖次抽油機的系列研發(fā)工作，并計劃系列開發(fā)雙驢頭低沖次抽油機。

塔架式數(shù)控抽油機屬于“長沖程、低沖次”機電一體化的抽油機，是現(xiàn)代機械制造技術(shù)、控制技術(shù)、功率電子技術(shù)與機電一體化技術(shù)集成創(chuàng)新的完美結(jié)合它采取控制系統(tǒng)驅(qū)動電機運行，通過組合減速傳動使抽油機的動力源和終端負載作換向運動，拖動抽油桿上下反復運行，抽油桿和配重形成了天平式的平衡，相互不斷地交換儲存和釋放勢能的過程，實現(xiàn)了運行時的平衡，使機械效率達到90%以上，無功損耗接近于零，起到了四兩撥千斤的效果，與常規(guī)抽油機相比節(jié)能效果達到30~70%，解決了常規(guī)抽油機機械效率低、難以實現(xiàn)長沖程和高耗能的難題。

塔架式數(shù)控抽油機的主要特點是：

1. 采用牢固耐用的組合減速傳動系統(tǒng)，結(jié)合工業(yè)電腦數(shù)字化控制的永磁同步制動電機技術(shù)，實現(xiàn)了柔性啟動、加速、減速、超低速運行，避免了抽油機在換向啟動時的機械沖擊，做到了抽油機只保養(yǎng)無大修，延長了抽油機的使用壽命。

2. 采用簡練機身，最大限度的利用空間位置，突破了常規(guī)抽油機最大沖程和最低沖次的局限，最大沖程可達8米、最低沖次0.5次。擴大了抽油機的使用范圍，擴展了抽油機的使用范圍，特別適合中高含水期大排量、深井、稠油井的重載強抽；延長了抽油桿、抽油泵的使用壽命，適合了當今大排量、低滲透、稠油井、深井的不同開采的需要。

3. 運用變頻調(diào)速和程序自動控制技術(shù)，變傳統(tǒng)機械式抽油為現(xiàn)代智能化采油，運行效率高、能耗少、使用可靠，一舉將傳統(tǒng)的機械采油裝備帶入了電子時代。采用無線遙控操作，液晶屏數(shù)字顯示，清晰可見，調(diào)整參數(shù)（沖程、沖次）簡便易行，無級分別調(diào)整上下沖程的沖次?？筛鶕?jù)井下工況隨時改變參數(shù)，達到最大泵效及工藝的要求。

4. 獨特的配重設(shè)計，能輕松、迅速地完成調(diào)整平衡的作業(yè)。

5. 可靠的安全保障，運行時運動件與人隔離；操作機器與高壓電隔離；調(diào)平衡時配重塊落地調(diào)整安全無憂，電腦全方位監(jiān)控抽油機運行，具有過載、失載、缺相等多種保護功能并有自動起機、不平衡報警、停機、顯示故障原因、歷史故障記錄等保護功能。

6. 牢固耐用使用方便。抽油機裝卸載、調(diào)防沖距上提下掛、碰泵等不用輔助設(shè)備即可完成。

為改善抽油機的運動性能，提高節(jié)能效果，減少整機重量和占地面積，近年在油田現(xiàn)場應(yīng)用的無游梁式抽油機主要有鏈條抽油機和鋼繩抽油機。

抽油機鏈條抽油機

在結(jié)構(gòu)原理上，它不同于游梁式抽油機在于它運用的是曲柄滑塊機構(gòu)。工作原理是由動力機供給動力，經(jīng)減速器將動力機的高速轉(zhuǎn)動變?yōu)殒湕l的低速轉(zhuǎn)動，并由特殊鏈節(jié)及主軸銷—滑塊機構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)槌橛蜋C往返架的上、下往復運動，經(jīng)繞過天車輪的懸繩器總成帶動深井泵工作。

主要由動力傳動系統(tǒng)、換向系統(tǒng)、平衡系統(tǒng)、懸重系統(tǒng)及機架底座等組成。鏈條抽油機具有結(jié)構(gòu)緊湊、平衡調(diào)節(jié)方便、沖程長等顯著優(yōu)點，特別適用于在大型機及海洋采油平臺或叢式井采油上應(yīng)用。但因運動件多、管理難度大、可靠性低等缺點影響了其現(xiàn)場應(yīng)用與發(fā)展。雖然為提高可靠性，在用特制平膠帶代替懸重鋼絲繩、增加主鏈條改善受力狀況及改變平衡方式等方面做了一些改進，但在現(xiàn)場的應(yīng)用仍因壽命較短而逐漸減少。

抽油機鋼繩抽油機

外型上類似于鏈條抽油機，其原理結(jié)構(gòu)不同在于它是通過控制系統(tǒng)直接控制電動機帶動滾筒正反轉(zhuǎn)動，經(jīng)繞過滾筒的懸繩器總成帶動深井泵工作。也因電器系統(tǒng)的長期可靠性問題等原因未能得到廣泛應(yīng)用。其它無游梁式抽油機如液壓抽油機、曲柄連桿式抽油機也有試用。

抽油機其實和我們平時家里自己打的水井抽水的原理一樣，也是通過一個活塞拉桿（抽油桿）的抽汲作用把油抽上來，然后通過地下埋的管道送走。唯一不同的地方就是這個拉桿的動作是通過一個電機來帶動的。

抽油機國內(nèi)有很多種形式，一般常見的就是電視上看到的那種帶有一個大大的扇形鐵塊那種，來回運動，形象地成為“磕頭機”。也有直線電機帶動的，體積小，據(jù)說節(jié)能效果好些，但是成本比較高。

抽油機這樣的外形設(shè)計不是為了節(jié)能，而是從減少對電網(wǎng)影響的角度來考慮的，因為我們知道當抽油桿下落是，電機是不做功的，相反還有電能回饋電網(wǎng)，油田的抽油機比較多，這些回饋的電能使電網(wǎng)產(chǎn)生了嚴重的畸變，所以有的抽油機就帶了回饋制動或者回饋逆變等多種處理方式。

抽油機的節(jié)電技術(shù)主要有兩大類:一是開發(fā)不同類型的抽油機節(jié)能電機，如超高轉(zhuǎn)差率電動機、三相永磁同步電機、高啟動轉(zhuǎn)矩雙定子結(jié)構(gòu)電機和電磁調(diào)速電機等。但由于資金投入太大，在許多油田用節(jié)能電機取代普通異步電機尚無法全面推廣。二是使用節(jié)能配電箱，采用改變定子繞組的接法可以改變電機電壓，但電機只能得到固定電壓，節(jié)電效果并不理想。

抽油機的節(jié)電技術(shù)采用變頻調(diào)速控制，則可以改變抽油機長期處于低效做功的狀態(tài)，使其工作方式與油井實際負荷相匹配，保證每次都抽油，減少低效甚至無效抽取，從而降低電費開支，減少維護成本，提高運行效率。效果如下：

（1）變頻器具有軟起動功能起動時電流較小，對電網(wǎng)沖擊小，起動時能耗大為降低。避免了啟動時的相當于3～7倍的額定電流，避免了不必要的電能損耗。同時減少了對電動機，變速箱，抽油機等大機械的沖擊，延長了相關(guān)設(shè)備的使用壽命。在工作中電機的功率因數(shù)可從0.2～0.5提高到0.9，減輕電網(wǎng)和變壓器的負擔，降低線損，大量減少了無功損耗。

（2）引進變頻器控制可實現(xiàn)設(shè)備上，下行程自動識別從而控制石油抽油機上、下行程的電機運行頻率分別可調(diào)，以改變抽油機上、下行程的運行速度。解決了因更換皮帶輪調(diào)速造成的停產(chǎn)，從而提高了生產(chǎn)效率。同時達到滿足泵效的情況下耗用最少的電能。

（3）由于抽油機下行時負載性質(zhì)為位勢負載，變頻器加裝能耗制動功能后恰能適應(yīng)其工況。對于改變抽油機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)最佳工作狀態(tài)帶來很大方便。降低漏失，提高泵效。

游梁式抽油機常規(guī)游梁式抽油機

以常規(guī)曲柄平衡抽油機為例，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1中，1—底座；2—支架；3—懸繩器；4—驢頭；5—游梁；6—橫梁軸承座；7—橫梁；8—連桿；9—曲柄銷裝置；10—曲柄裝置；11—減速器；12—剎車保險裝置；13—剎車裝置；14—電動機；15—配電箱。

游梁式抽油機是一種變形的四連桿機構(gòu)，其整機結(jié)構(gòu)特點像一架天平，一端是抽油載荷，另一端是平衡配重載荷。對于支架來說，如果抽油載荷和平衡載荷形成的扭矩相等或變化一致，那么用很小的動力就可以使抽油機連續(xù)不間斷地工作。

游梁式抽油機異形游梁式抽油機

異形游梁式系列抽油機包括雙驢頭抽油機、彎游梁抽油機和對常規(guī)游梁抽油機節(jié)能改造的機型等機型。

異形游梁式抽油機是以常規(guī)抽油機為基礎(chǔ)模式而研制出的新機型，它采用變徑圓弧狀的游梁后臂，游梁與橫梁之間采用柔性件連接結(jié)構(gòu)，在主要結(jié)構(gòu)上具有常規(guī)游梁式抽油機簡單，牢靠，耐用等特點，在性能上易于實現(xiàn)長沖程，并且具有突出的節(jié)能特點。

游梁式抽油機是油田目前主要使用的抽油機類型之一，主要由驢頭—游梁—連桿—曲柄機構(gòu)、減速箱、動力設(shè)備和輔助裝備四大部分組成。

工作時，電動機的轉(zhuǎn)動經(jīng)變速箱、曲柄連桿機構(gòu)變成驢頭的上下運動，驢頭經(jīng)光桿、抽油桿帶動井下抽油泵的柱塞作上下運動，從而不斷地把井中的原油抽出井筒。