1、2007年07月28日目 次1 相關標準2 機械采油井系統分類3 抽油機采油系統簡述4 機械采油井系統效率測試方法機械采油井系統效率測試方法5 系統中的能量損失及各環節的能效分析系統中的能量損失及各環節的能效分析6 抽油機井系統常用節能技術抽油機井系統常用節能技術7 機采系統監測項目與評價指標機采系統監測項目與評價指標一、相關標準 l1.sy/t5265-2006 油田生產系統能耗測試和計算方法l2.sy/t6275-1997 石油企業節能監測綜合評價方法l3.sy/t6422-1999 石油企業節能產品節能效果測定 二、機械采油井系統分類 l1.抽油機井系統l2.潛油電泵井系統l1抽油機采油

2、系統的組成l2抽油機在采油系統中的作用 l3抽油機工作的特點 l4抽油機的平衡 三、抽油機采油系統的簡述1抽油機采油系統的組成抽油機采油系統的組成l抽油機是油田普遍采用的采油裝置。以目前應用最廣泛抽油機是油田普遍采用的采油裝置。以目前應用最廣泛的常規游梁式抽油機采油系統為例，采油系統主要由三的常規游梁式抽油機采油系統為例，采油系統主要由三部分組成：地面部分部分組成：地面部分游梁式抽油機，由電動機、減速游梁式抽油機，由電動機、減速箱和四連桿機構箱和四連桿機構(包括曲柄、連桿、橫梁、游梁包括曲柄、連桿、橫梁、游梁) 、驢頭、驢頭和懸繩器等組成；地下部分和懸繩器等組成；地下部分抽油泵，懸掛在套管中油

3、抽油泵，懸掛在套管中油管的下端；聯系地面和井下部分的中間部分管的下端；聯系地面和井下部分的中間部分抽油桿柱，抽油桿柱，由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。常規游梁式抽由一種或幾種直徑的抽油桿和接箍組成。常規游梁式抽油機采油系統的組成如圖油機采油系統的組成如圖1-1所示。所示。圖1-1 常規游梁式抽油機采油系統1-電動機 2-減速箱 3-四連桿機構4-抽油桿柱 5-油管 6-套管 7-抽油泵2抽油機在采油系統中的作用 n在抽油機采油系統的三個組成部分中，不同采油系統的地下部分和中間部分的結構和工作原理基本相同，系統的主要區別在于抽油機的不同。抽油機的不同決定了抽油機采油系統的能耗狀況。n抽油機的

4、作用是將電動機的旋轉運動變成懸點的往復運動。根據基本工作原理，可以認為抽油機主要由以下四個系統組成，即傳動減速箱系統、換向系統、平衡系統和支撐系統。由于各種抽油機的減速系統和支撐系統工作原理和結構基本相同或類似，所以抽油機的結構形式主要由換向系統和平衡系統決定。含有游梁、通過連桿機構換向的抽油機統稱為游梁式抽油機；當采用不同于四連桿的機構換向、游梁變短甚至消失或采用電動機正反轉換向的抽油機統稱為無游梁抽油機。 3抽油機工作的特點n任何結構抽油機的一個工作循環，都分為上沖程和下沖程兩部分。上沖程時，抽油機懸點上作用著抽油桿柱和油柱的重量、抽油桿柱和油柱的慣性載荷、振動載荷以及抽油桿與油管間、柱塞

5、與泵筒間的摩擦力。下沖程時，懸點承受抽油桿柱在油中的重量，相應的慣性載荷以及振動載荷。抽油機懸點載荷隨懸點位移的變化規律用動力示功圖來表示，見圖1-2。上死點下死點沖程pmax懸點位移懸點載荷 pmin圖1-2 動力示功圖4抽油機的平衡抽油機的平衡 l目前，抽油機上的平衡方式主要有兩類：機械平衡和氣動平衡。機械平衡是在曲柄和/或游梁尾部加裝平衡重。在懸點下沖程時，使得平衡重從低處抬到高處，從而增加了平衡重的位能。為了抬高平衡重，除了依靠抽油桿柱下落所放出的位能外，還需要電動機作功，以消除下沖程中電動機發電運行的現象。在懸點上沖程時，平衡重由高處下落，把下沖程時儲存的位能釋放出來，幫助電動機去提

6、升抽油桿柱和油柱，從而減少了電動機在上沖程所需要給出的能量，如果平衡重或/和平衡方式選得合適，不僅可以使電動機上沖程和下沖程給出的能量相等，并且使曲柄軸扭矩值變化很小，使電動機、減速箱的載荷均勻，改善系統的工作狀態，減少能耗，提高效率。 036012m未平衡2平衡 3理想平衡圖1-3常規游梁式抽油機曲柄軸扭矩特性曲線3平衡狀況產生的影響平衡狀況產生的影響l抽油機平衡系統設計的成功與否，直接與抽油機的受力狀況、曲柄軸凈扭矩變化情況、以及電動機耗功大小、抽油機節能狀況有關。 四、機械采油井系統效率測試方法四、機械采油井系統效率測試方法n1.測試范圍n2.術語定義 n3.測試要求n4.測試儀器儀表及

7、精度等級和測試參量 n5.測試方法和計算公式 n除自噴井外的各種機械采油井1.測試范圍2. 術語定義n輸入功率：拖動機械采油設備的電動機的輸入功率。n有效功率：將井內液體輸送到地面所需要的功率。n系統效率：機械采油井的有效功率與輸入功率的比值。n光桿功率：光桿提升液體并克服井下各種阻力所消耗的功率。n地面效率：光桿功率與電動機輸入功率的比值。n井下效率：抽油機井的有效功率與光桿功率的比值。n平均系統效率：各種機械采油井的總的平均效率。3.測試要求 n（1）測試井機泵運行正常；n（2）測試儀器儀表正常并在檢定合格周內；n（3）檢查儀器儀表連接無誤后，按機械采油井的操作規程及程序進行啟動。待機械采

8、油設備運行20分鐘后進行測試，應保證輸入功率、油井產液量、動液面深度、油井油壓和套壓等主要參數同步測試。 4.測試儀器儀表及精度要求 序號儀器儀表名稱測試計算參量精度等級要求1輸入功率測試儀表輸入功率1.52壓力表油壓、套壓1.53動力示功儀功圖、力比、減程比、沖次、沖程1.04回聲儀動液面深度0.355產液量計量裝置產液量5.06數字萬用表上、下沖程最大電流0.37秒表時間（電度表轉動、沖次）1.08求積儀示功圖面積5.測試方法和計算公式 n（1）測試方法與步驟n輸入功率測量輸入功率測量： 采用數字式功率儀表或三相有功電度表。測量抽油機井時，采用的數字式功率儀應符合抽油機耗電原理。用三相有功

9、電度表測量時，測試電度表轉10圈所用時間，重復測3次，求其平均值。 游粱式抽油機多以電動機為原動力，抽油桿的每一個上下往復運動稱為一個周期（沖次）。在抽油桿向上運行的半個周期，電動機要克服抽油桿及采液的重力而做功；在抽油桿向下運行的半個周期，因抽油桿動能與平衡塊的勢能差，常常會出現電動機被拖動旋轉的轉速超過同步轉速的現象，此時，電動機變為發電機向電網反輸電能。因此，在抽油機運行的一個周期內，電動機根據抽油機的平衡情況，呈以下三種運行狀態：重負荷輕負荷重負荷；重負荷輕負荷空載輕負荷重負荷；重負荷輕負荷空載發電空載輕負荷重負荷。對于電動機的前兩種運行狀態，在壓縮機等機械設備中屢見不鮮，其電參數之間

10、的關系無特別之處。對于第三種運行狀態，由于呈現該運行狀態的游梁式抽油機較多，且其電參數之間的關系具有特殊性。在抽油機正常的運行過程中，70%以上的抽油機井均不同程度地存在有發電狀態，在這種狀態下類似于異步發電機并網運行。發電機一方面由電網吸取感性無功功率建立磁場，另一方面把機械能轉換為有功電能。對于其運行的電壓、頻率、電流、有功功率、無功功率、功率因數來講，在整個運行過程，頻率和電壓取決于發電機（電動機）所連接的電網，基本保持不變；電流、無功功率雖有較大波動，電動機（發電機）由于要向電網吸取無功功率，在未進行補償的情況下沒有過零點（始終為正值）。對于有功功率和功率因數來講，不僅變化幅度較大而且

11、有過零點（有正負值之分）。 因此，標準sy/t5264中明確提出：“數字式儀表必須負荷抽油機的耗電原理。”，否則，以功率因數為基本測量參數的儀表，會把“發電量”當作耗電來處理給測試帶來較大偏差?，F在，油田上一般用3166型電參數綜合測試儀測試抽油機電機的電參數。這些數據中，能有效反映出電動機的輸入電量、發電量、實耗電量、無功電量、視在電量等參數。用三相電度表測量時，公式如下p1=np1輸入功率，kw;nnp有功電度表所轉的圈數，r；n k電流互感器變比，常數； k1電壓互感器變比，常數；nnp有功電度表常數，r/kwhntp有功電度表轉np圈所用時間，s。ppptnkkn13600油井產液量、

12、含水率、油壓、套壓、油井產液量、含水率、油壓、套壓、動液面深度測量動液面深度測量n油井產液量測量油井產液量測量：連續計量 3次，求其平均值。n油井含水率測量油井含水率測量：井口取樣，用蒸餾或離心法測量。n油井井口油管壓力和套管壓力測量油井井口油管壓力和套管壓力測量：在井口油管和套管上分別裝上壓力表測其油壓和套壓。 n油井動液面深度測量油井動液面深度測量：在井口上裝回聲儀連續測量3次，求其平均值。有效功率計算公式 86400g2hqpnp2有效功率，kw;nq油井產液量，m3/d；nh有效揚程，m；n油井液體密度，t/m3；ng重力加速度，9.8m/s2。有效揚程 nh有效揚程，m；nhd油井動

13、液面深度，m；np0油管壓力，mpa；npt套管壓力，mpa。g1000pptod）（hh油井液體密度 n當油井液體密度未能實際測得時，可用上式近似計算 nfw含水率；no油的密度，t/m3nw水的密度，t/m3 wwwff1o）（光桿功率的測量n在抽油機懸繩器處裝動力示功儀，測量抽油機的示功圖，連續測量3次，求其平均值。 光桿功率計算公式 np3-抽油機井光桿功率，kw;na示功圖的面積，mm2；nsd示功圖減程比，m/mm；nfd示功圖力比，n/mm；nns光桿實測平均沖次，min-1。60000nfsdd3sap抽油機井的地面效率抽油機井的地面效率 nd抽油機井的地面效率，%；np3 光

14、桿功率，kw;np1 輸入功率，kw。13ppd 測試正向平均有功功率p1：0.926 kw、發電平均功率p2：0.308 kw、感性平均無功功率q1：3.865kvar、容性平均無功功率q2：0kvar、功率因數：0.226、視在功率4.101kva、光桿功率經計算為p光0.14 kw。根據標準sy/t5264-2006的要求，抽油機的地面效率是以光桿功率除以電動機的輸入功率。當采用正向平均有功功率計算時，該井的平均地面效率為：（0.14/0.926)15.1%。采用正向平均有功功率與平均發電功率的差值，即抽油機電動機實際消耗的有功功率時，該井的平均地面效率為：0.14/(0.926-0.3

15、08)22.7%。 注意由此可見，當分別采用正向平均有功功率和電動機實際消耗的有功功率計算時，抽油機地面效率相差7.6個百分點。根據抽油機地面和系統效率的定義可知：應以光桿功率或有效功率除以電動機實際消耗的有功功率來計算抽油機的地面和系統效率。因此，在計算抽油機的地面、系統效率或節能量測試評價時，應以實際消耗的電量（功率）為準，若以平均輸入功率（電量）進行計算，就會造成較大的誤差甚至是錯誤的計算結果。抽油機井的井下效率抽油機井的井下效率 nj抽油機井的井下效率，%；n p2 有效功率，kw；n p3 光桿功率，kw。32ppj單井的系統效率單井的系統效率 np2 有效功率np1 輸入功率12p

16、p一個區塊機械采油井平均系統效率一個區塊機械采油井平均系統效率 n采用輸入功率加權平均法計算一個區塊的平均系統效率 計算公式na一個區塊某種機械采油井平均系統效率；np1i機械采油井系統單井輸入功率，kw；ni機械采油井單井系統效率；nn一個區塊機械采油井測試井數。niipniiipa1111某種機械采油井總的輸入功率某種機械采油井總的輸入功率 np1ti第i種機械采油測試井總的輸入功率，kw；np1tj第i種機械采油井系統第j口井的輸入功率，kw；nni第i種機械采油井的井數。i1i 11njjtipp機械采油井平均系統效率機械采油井平均系統效率 nm一個區塊（或廠）機械采油井平均系統效率；

17、nai第i種機械采油井系統的平均效率；n m機械采油方式種數。 mitimiaitipp1111m抽油機井平衡度的測量抽油機井平衡度的測量 n用數字電流儀表測試抽油機井上下沖程的最大電流。n抽油機井平衡度計算公式如下：nl（i下max/ i上max）100n式中：l抽油機井平衡度,；ni下max下沖程最大電流，a；ni上max上沖程最大電流, a。五、抽油機系統中的能量損失及提高各環五、抽油機系統中的能量損失及提高各環節的能效分析節的能效分析n（一）能量損失（一）能量損失n（二）提高抽油機采油系統中各環節的能效（二）提高抽油機采油系統中各環節的能效分析分析（一）能量損失（一）能量損失n1.電動

18、機損失 n2. 傳動帶損失 n3.減速箱損失n4.換向損失 n5.盤根盒損失 n6.抽油桿損失 n7.抽油泵損失 n8.抽油管柱損失 電動機電動機功率損失，主要為能量轉換損失和摩擦損失皮帶減速箱換向機構盤根盒管柱抽油泵抽油桿柱抽油機采油系統輸入功率抽油機采油系統有效功率帶傳動功率損失，主要為摩擦損失減速箱功率損失，主要為摩擦損失換向機構功率損失，主要為相對運動件間摩擦損失盤根盒功率損失，主要是光桿與盤根間的摩擦損失抽油桿柱功率損失，主要是桿與管、桿與井液間的摩擦損失。抽油泵功率損失，主要是容積損失和水力損失管柱功率損失，主要為水力損失和漏失圖1-4 抽油機采油系統能量傳遞與損失示意圖（二）提高

19、抽油機采油系統中各環節（二）提高抽油機采油系統中各環節的能效分析的能效分析 n1. 電動機n如果電動機運行在額定負荷或額定負荷附近，則電動機屬于節能經濟運行。但多數抽油機(尤其是常規游梁式抽油機)在工作過程中，為滿足啟動或最大功率點的要求，其電動機的平均輸出功率與額定輸出功率之比通常為0.30.4，有的甚至更低。因此在一個沖程中的大多數時間里電動機處于輕載運行，即所謂“大馬拉小車”的情況，其效率和功率因數都很低，這就造成較大的能量損失。從現場實測看，有些電動機平均效率只有60%70%，與普通異步電動機的額定效率90%95%相比，提高效率潛力較大 。效率%負載率%國家標準規定：當電動機的負載率低

20、于40%時應進行改造或更換油田電動機節能主要分為四個方面 n(1) 人為地改變電動機的機械特性，以實現與負荷特性的柔性配合，從而提高系統效率，實現節能。這種方法主要是采用變頻調速的方法。n(2) 從設計上改變電動機的機械特性(如高轉差電動機和超高轉差電動機)，從而改善電動機與機、桿、泵整個系統的配合，減少系統能耗。n(3) 研制高效節能電動機，擴大高效區范圍，提高電動機效率，降低裝機功率，從而減少電動機損失。n(4) 采用節能型抽油機電動機控制裝置，這種電動機控制裝置除具有一般控制箱的基本功能外，可根據電動機的運行情況，動態調節電動機的電壓或進行無功補償，降低電動機損失。 2. 帶傳動n工程上

21、常用的皮帶的傳動效率都比較高，最高可達98%，即其傳動損失僅為2%。20世紀80年代末在大慶油田進行的一些試驗證明，在抽油機上使用窄v聯組帶較之使用其它類型的皮帶，損失最小。這種帶傳動動力大，摩擦損失小，滑差率小，丟轉少，傳動效率最高達98%，并且帶輪直徑和寬度都明顯減小。經現場實測，使用這種傳動帶比使用普通三角帶平均可節電2.5%。因此，在我國現有技術條件下，帶傳動部分效率的提高潛力已很小。3. 減速箱 n主要包括軸承和齒輪的摩擦損失。對于減速箱，核心問題是潤滑，如果潤滑效果差，不僅使能耗增加，而且使軸承和齒輪很快磨損，因此要保證減速箱內軸承和齒輪的潤滑。如果潤滑良好，減速箱的總損失約為9%

22、10%，即傳動效率為90%左右。從工程角度上看，這基本是目前大功率減速器傳動效率的最高值。因此，在管理和維護措施得當的條件下，減速箱的效率不會有大的提高。4. 換向及平衡 n對于游梁式抽油機，換向部分主要是四連桿機構或其變形。對于無游梁抽油機，換向機構主要是天輪、滾筒或鏈條等。該部分的主要損失是相對運動件間的摩擦損失以及鋼絲繩的變形損失。如果潤滑保養良好，該部分的傳動效率一般可達95%，在換向機構一定的情況下，該部分的效率不會有大的提高。n近年來出現了許多抽油機的平衡方式，如游梁偏置平衡、懸重偏置游梁復合平衡、下偏杠鈴型游梁復合平衡、擺桿式游梁抽油機的復合平衡、調徑變矩純下偏平衡等。采用這些平

23、衡方式能不同程度地改善曲柄軸凈扭矩曲線，降低曲柄軸扭矩的峰值，減小扭矩曲線的波動。n國內外的理論研究和測試結果表明，如果以抽油機的能耗最小為抽油機平衡最佳的判斷準則，則上下沖程的峰值扭矩不一定相等，調平衡時，需要按照能耗最小的原則，通過計算或測試得出最佳平衡重的調整點。實踐證明，通過合理的調整平衡，每口油井可節約有功功率0.31.5kw，平均節電0.5kw，節電效果顯著。每口井都有節電的平衡度最佳點，一般調在90%最為經濟。5. 盤根盒 n該部分的損失主要是摩擦損失，該項損失與抽油機的安裝情況、光桿的表面加工質量、盤根的松緊和密封材料有密切關系?，F場試驗表明，使用標準光桿和密封性能好的調心石墨

24、盤根盒，能較大幅度地減小摩擦力和功率損耗。管理與維護正常的情況下，盤根盒部分能量損失很小，因此提高能效的潛力不大。 6. 抽油桿柱 n主要為摩擦與應變損失。與下泵深度、井液粘度、抽油桿運動速度、油井本身的斜度和彎曲程度有關。對于井液粘度大的油井，可采用長沖程、低沖次的工況降低抽油桿的運動速度；可采用降低井液粘度的措施，如注蒸汽、摻稀油、應用電加熱抽油桿等，以降低抽油桿柱與液柱之間的摩擦力。對于井斜或井筒彎曲程度較大的油井，可在抽油桿柱上加裝扶正器或滾輪接箍，以減少桿管之間的摩擦損耗。7.抽油泵 n抽油泵的損失中，容積損失和水力損失占主要部分。通過優選柱塞泵筒間的間隙，在不增加柱塞泵筒摩擦力的條

25、件下，減小液體漏失量。采用耐磨耐沖擊、開關性能好、水力損失小的閥球及閥座，可減小由于泵閥損壞或由于開關不及時而引起的漏失和減小水力阻力，從而降低抽油泵部分的能耗。 8. 管柱 n管柱損失由管柱的容積損失和水力損失兩部分組成。n在油管螺紋處加裝密封件以保證油管的密封，在起下油管柱時嚴格按規程操作減少或消除螺紋的損壞，則可降低管柱漏失量，從而降低容積損失值。n管柱的水力損失與管柱內表面的粗糙度成正比，與井液的向上流動速度的平方成正比。對于井液腐蝕性較強或/和易結垢的油井，應對油管采取防腐和/或防結垢措施，防止油管內壁變粗糙。在選擇抽汲參數時，應盡量使用大泵徑、長沖程、低沖次，以降低液體向上流動速度

26、。 結論n由上面的分析可知，在抽油機采油系統中，電動機和平衡部分提高能效的潛力較大，是系統節能研究的主要方向。 六、抽油機系統常用節能技術六、抽油機系統常用節能技術 n（一）抽油機采油系統的節能機理（一）抽油機采油系統的節能機理 n（二）節能抽油機（二）節能抽油機(不包括電動機不包括電動機)及其節能原及其節能原理理（一）抽油機采油系統的節能機理（一）抽油機采油系統的節能機理 n供給抽油機舉升液體的能量主要消耗在三個方面： n一是舉升液體所做的有效功n二是克服摩擦阻力所做的功n三是消耗于熱損失的功 n通常情況下，如果要舉升的井液量、舉升高度和井況一定，舉升液體所作的有效功基本不變。在整個抽油機采

27、油系統中，變化幅度較大的是消耗于熱損失的功，這也是系統節能的著眼點。從以下四方面來評價抽油機的節能性能 n1抽油機本身動力性能及井況所決定的懸點載荷，即動力示功圖 n2由平衡性能所決定的曲柄軸凈扭矩 n3抽油機電動機的拖動特性、負荷率等 n4功率因數補償、變頻、調壓等電控技術 （二）節能抽油機（二）節能抽油機(不包括電動機不包括電動機)及其節能原理及其節能原理 n1.異相曲柄復合平衡抽油機 n2.雙驢頭抽油機 n3.曲游梁抽油機 n4.擺桿式游梁抽油機 n5.偏輪式游梁抽油機 n6.下偏杠鈴游梁復合平衡抽油機 n7.調徑變矩游梁平衡抽油機n8. 漸開線異形抽油機 1. 異相曲柄復合平衡抽油機

28、n該種抽油機適用于低沖程且沖次比較高的油井。 圖21異相曲柄復合平衡抽油機2.雙驢頭抽油機 n該種類型抽油機結構簡單，性能可靠，易操作管理，節能效果良好，比較適用于長沖程低沖次的油井，是目前國內油田首選的節能型抽油機 圖2-2 雙驢頭抽油機結構簡圖1.電動機 2剎車機構 3.減速器 4.曲柄平衡重5.連桿 6.橫梁7.柔性繩8.變徑后驢頭 9.游梁10.前驢頭 11.懸繩 12.支架 13.底座.3. 曲游梁抽油機 n曲游梁抽油機運動特性與常規游梁抽油機相當，而可靠性、動力性能比常規機優越，適于在中等沖程，中、低沖次的工況條件下應用 123654789圖2-3 曲游梁抽油機結構簡圖1.電動機

29、2.減速箱 3.曲柄 4.游梁平衡重 5.游梁6.連桿 7.驢頭 8.支架 9.底座4. 擺桿式游梁抽油機 n與常規游梁式抽油機相比，擺桿式游梁抽油機適合大負荷、長沖程，但不適合高沖次工況。一般沖次不宜超過6次/分 圖2-4 擺桿式抽油機結構簡圖1.驢頭 2.游梁 3.游梁支承 4.支架 5.橫梁6.連桿 7.減速器8.平衡重9 .擺桿 10.平衡板 11.電動機裝置12.剎車13.底座14.擺桿支承軸 15.懸繩器.5. 偏輪式游梁抽油機 n這種抽油機結構緊湊,動載荷小,運轉平穩,曲柄軸凈扭矩波動平緩，波動幅度遠小于常規機，電動機容量降低。該機的運動、動力性能均優于常規機 圖2-5 偏輪式游

30、梁式抽油機結構示意圖1.懸繩器 2.鋼絲繩 3.驢頭 4.游梁 5.支座 6.操縱桿 7.橫梁 8.偏輪 9.連桿 10.曲柄銷 11.減速箱 12.剎車 13.電動機 14.底座 15.曲柄 16.支架6.下偏杠鈴游梁復合平衡抽油機 n該技術既可用于新機制造，又可用于對大量現場在用的常規抽油機進行節能改造。改造后提高了整機在生產中的承載能力，能夠適應油井在不同生產階段的產能變化規律，節能改造技術簡單易行，這種抽油機的應用范圍與常規抽油機相同 圖26 (內插式)下偏杠鈴游梁復合平衡抽油機1.常規機 2.原機配重 3.下偏體4.配重 5.調節孔圖27 (外翹式)下偏杠鈴游梁復合平衡抽油機1.常規

31、機 2.支座 3.下偏體4.調整塊 5.配重6.調節孔7. 調徑變矩游梁平衡抽油機 n該機具有結構簡單、整機重量輕、運行電流平緩、節能效果顯著、制造成本低、調參容易等優點。該種抽油機與常規抽油機的適用范圍相同，但沖次一般不宜超過6沖/分 圖28調徑變矩游梁平衡抽油機1驢頭 2.游梁 3.吊臂 4.配重箱 5.電動機 6.支架7.減速器8.底座 9.曲柄10.連桿 11.橫梁8. 漸開線異形抽油機 n漸開線異形抽油機結構簡單，運行可靠，凈扭矩值小，電機配置減小，節能效果好，系統效率高，調參方便，操作維護管理難度小。該機在結構上舍棄了游梁，取消了橫梁、連桿，避免在光桿斷脫或滯后出現橫梁撞擊支架，造

32、成支架與橫梁破壞，消除了事故隱患。（三）節能電動機及其節能原理（三）節能電動機及其節能原理 n1.變頻調速電動機 n2.超高轉差電動機 n3.電磁滑差電動機 n4.永磁同步電動機 n5.雙速電動機 n6.自變功率電動機 1.變頻調速電動機 n變頻調速電動機是在普通電動機電源上加變頻器，可以降低抽油機電動機的裝機容量，負荷率得到較大提高，并且改變了上、下沖程的速比，也改善了抽油系統的配合。變頻調速電動機無論從電動機本身還是從系統配合上都達到了節能目的。但這種方法一次投入大，現場管理難度大，而且變頻器本身也有功率損耗(約3%)，變頻器的諧波對電網有影響，并會使電動機附加損耗增大，且可靠性有待驗證。

33、 2. 超高轉差電動機 n80年代初我國開始研制超高轉差電動機。這種電動機的主要特點是機械特性軟，遇到換向沖擊載荷或上沖程載荷大時，轉速下降，使抽油機和電動機的扭矩和輸入功率變化趨于平緩，峰值扭矩明顯降低，從而改善了機、桿、泵的配合，提高了泵的充滿系數，達到系統節能的目的。如果抽油機的載荷波動幅度大，應選擇超高或高轉差率電動機，以提高其運行效率。這種電動機適用于較高沖次或平衡不太理想的油井。3. 電磁滑差電動機 n這種電動機實質上是在普通電動機軸與負載軸之間增加一個電磁離合器，其傳遞扭矩值隨電磁離合器的勵磁電流的大小而變化，勵磁電流是根據電動機電流進行反饋控制的。在沖擊載荷時，離合器滑差增大，

34、而電動機本身不會發熱，可空載啟動。這種電動機可使系統達到較好的配合，降低了抽油桿和抽油泵的故障率，延長了檢泵周期，但系統節能量較小。另外電磁離合器和勵磁控制系統的成本也比較壽命較低。目前，仍處于實驗階段 4永磁同步電動機 n與感應式電動機相比，永磁同步電動機無需勵磁電流，可以顯著提高功率因數，減小定子電流和定子電阻損耗，而且在正常同步運行時沒有轉子電阻損耗，總損耗降低，因此與同規格的感應式電動機相比，效率可提高28個百分點。而且永磁電動機在25%120%額定負載范圍內，均可保持較高的效率和功率因數。但啟動和退磁問題仍在解決實驗中5雙速電動機 n雙速電動機的結構與普通異步電動機基本相同。區別只在

35、于定子繞組的結構不同。這種不同的繞組結構可實現電動機的倍級和非倍級變速，如6級可變為6/8級，8級可變為8/12級等。n根據油井的工況變化，這種電動機可在兩個不同的轉速下運轉，比較容易地實現抽油機井沖次的調整。使用這種雙速電動機，不論在哪種極數下，抽油機不論停在什么位置，都能成功起動。當抽油機的負荷率從20%80%變化時，電機都運行在高效區。n這種改變定子繞組的設計方法既適用于舊電動機改造，又適用于新電動機生產（陸梁油田應用較成功）。6. 自變功率電動機 n自變功率電動機是把原來電動機定子的一副繞組，變自變功率電動機是把原來電動機定子的一副繞組，變為一次和二次兩副繞組；同時，在進行電動機定子繞為一次和二次兩副繞組；同時，在進行電動機定子繞組內部排線時，利用錯槽技術使一、二次繞組的相位組內部排線時，利用錯槽技術使一、二次繞組的相位差為差為90。在一次繞組的容量為。在一次繞組的容量為p1，二次繞組的容，二次繞組的容量為量為p2的情況下，電機的容量為的情況下，電機的容量為p1+p2cos；在；在未投入移相電容器時，未投入移相電容器時，的角度為的角度為90、二次繞組只、二次繞組只提供無功功率不提供有功功率；在投入移相電容器后，提供無功功率不提供有功功率；在投入移相電容器后，隨著負荷